DE2336955C3 - Kollektorloser Gleichstrommotor mit einer zwischen zwei Rotorscheiben angeordneten stabilen Statorplatine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einer zwischen zwei Rotorscheiben eines permanentmagnetischen Rotors angeordneten stabilen Statorplatine, die zwischen den Flanschen zweier mit ihren offenen Seiten einander zugekehrt angeordneten Gehäuseschalen flach anliegend befestig! ist, wobei an der Statorplatine innerhalb der Gehäuseschalen erste Schaltungselemente und zugehörige erste flache Leitel verbindungen und flache nicht wesentlich die Statorplatine überragende Motorspulen befestigt sind.

Kin derartiger kollektorloser Gleichstrommotor ist aus der DT-OS 15 63418 bekannt. Bei diesem bekannten Gleichstrommotor ist die Statorplatine vollständig innerhalb des durch die Gehäuseschalen gebildeten Gehäuses angeordnet und in einer von beiden Gehäuseschalen begrenzten innerhalb des Gehäuses angeordneten Ringnut eingespannt. Bei diesem bekannten Gleichstrommotor steht nur der innerhalb des Gehäuses begrenzte Platz der Statorplatine zur Montage der Schaltungselemente zur Verfügung, und zur Befestigung des Motors müssen besondere Befestigungselemente vorgesehen sein.

Aus der DT-OS 22 40 717 ist ein Glcichstrommotoi bekannt, dessen Rotor an einer Montagewand fliegend gelagert ist, an der auch eine Statorplatine mit den Motorspulen befestigt ist. Die beiden auf beiden Seiten der Statorplatine angeordneten Teile des Rotors weisen je eine Schale auf. Diese beiden Schalen sind einander zugekehrt. Die Statorplatine überragt den Umfang dieser beiden Schalen und findet zwischen diesen Platz. Dieser Gleichstrommotor erfordert eine besondere Montagewand und eine Platine, die für sich steif genug ist. Wenn für die elektrischen Schaltungselemente Abschirmungen erforderlich sind, dann müssen diese gesondert vorgesehen sein.

Aus dem Siemens Sonderdruck aus »Feinwerktechnik« 1970, Heft 1, S. 12 bis 18, ist ein kollektorloser Gleichstrommotor mit einem aus Metall bestehenden Gehäuse bekannt, das auch zur Abschirmung von zwei Hallgeneratoren dient, die innerhalb dieses Gehäuses angeordnet sind. In dieser Vorveröffentlichung ist auch beschrieben, eine Statorplatine über das Motorgehäuse hinauszuführen und mit Schaltungselementen zu belegen. Im übrigen unterscheiden sich die Motoren aus dieser Veröffentlichung jedoch so erheblich in ihrem Aufbau von denjenigen von denen die Erfindung ausgeht, daß darübcrhinaus dieser Veröffentlichung nichts hier in Betracht zu ziehendes zu entnehmen ist.

Aus »Elektrotechnik« Nr. 3 vom 24. 1. 1965, S, 37 bis 39, sind auf Platinen anzubringende gedruckte Schaltungen bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Gleichstrommotor der eingangs genannten Art die Beschallung und Halterung der Stalorplutine bei möglichst gedrängtem

Aufbau des Motors zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: Die Gehäuseschalen bestehen aus Metall; die Flansche weisen nach außen und sind durch an ihrem Umfang an leitungsfreien Stellen der Statorplatine verteilte, an den Flanschen befestigte und in die Statorplatine eindringende Justierelemente gegeneinander und zur Statorplatine justiert und durch die Flansche und die Statorplatine durchdringende Befestigungselemente miteinander und mit der Statorplatine verbunden; die Statorplatine ragt über die Flansche der Gehäuseschalen nach außen hinaus und ist auch außerhalb der Flansche mit zweiten Schaltungselementen bestückt, die mit zweiten flachen Leiterverbindungen mit den innerhalb der Gehäuseschalen befindlichen ersten Schaltungselementen verbunden sind, wobei die zweiten Leiterverbindungen durch eine ringförmige Isolierschicht gegenüber dem jeweiligen Flansch isoliert sind.

Nach der Erfindung steht auch ein außerhalb des Gehäuses gelegener Teil der Statorplatine zur Beschaltung zur Verfügung, und das Gehäuse schirmt die innen gelegenen Schaltungselemente gegen die äußere Umgebung ab. Die nach der Erfindung vorgesehene zwischen den beiden Flanschen aus dem Gehäuse herausragend ausgestaltete Schaltungsplatine in Verbindung mit den an der Durchführungsstelle vorgesehenen Justierelementen erleichtert die Montage, weil dadurch leicht eine im Interesse eines gedrängten Aufbaues exakte gegenseitige Anordnung der beiden Gehäuseschalen und der dazwischen gelegenen Statorplatine möglich ist.

Weitere Merkmale der F.rfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. I einen Gleichstrommotor nach der Erfindung im Schnitt 1-1 aus F i g. 2,

F i g. 2 die Draufsicht auf die Statorplatine aus F i g. 1, gesehen in Richtung des Pfeils II und

F i g. 3 die Draufsicht auf die Statorplatine aus F i g. 1, gesehen in Richtung des Pfeils III.

In der Zeichnung ist allgemein mit 1 die in Form einer flachen kreisrunden Scheibe aus elektrischem Isolierstoff ausgebildete Statorplatine bezeichnet. Die Statorplatine 1 ist zwischen zwei aus Eisenblech gestanzten Gehäuseschalen 2 und 3 vernietet. In den Gehäuseschalen 2 und 3 sind Lagerschilde 4 und 5 für je ein Kalottenlager 6 und 7 befestigt. In den beiden s° Kalottenlagern 6 und 7 ist die Rotorwelle 8 gelagert, die an der Gehäuseschale 3 herausgeführt ist. Auf die Rotorwelle 8 ist ein aus zwei Scheiben 9 und 10 bestehender allgemein mit 11 bezeichneter Rotor gesteckt. Der Rotor ist permanentmagnetisch mit einem magnetischen Luftspalt zwischen den beiden Rotorscheiben 9 und 10, entlang dessen sich die Statorplatine 1 erstreckt, die im Bereich des Luftspaltes zwei eingelassene Flachspulcn 13,14 aufweist.

Auf der in Fig. 1 links gezeichneten sogenannten 6c. Vorderseite 15 der Statorplatine 1 sind, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, eine Vielzahl von elektrischen

Schaltungsclemcntcn 16, 17, 18, 19 befestigt. Diese

Schaltelemente gehören zu einer elektronischen Kommutatorschaltung, die eine Temperaturkompensations- <>5 Schaltung aufweist. Die Schaltungselemente der Temperaturkompensationsschaltung sind auf der Statorplatine innerhalb des durch die Gehäuseschalen 2 und 3 gebildeten Gehäuses angeordnet, während die übrigen Schaltelemente 16, 17 zum Teil außerhalb dieses Gehäuses auf dem überstehenden Rand 20 der Statorplatine angeordnet sind. Der ringförmige konzentrische durch zwei strichpunktierte Linien 21, 22 in F i g. 2 angezeigte Bereich 23 entlang dessen der nach außen abgewinkelte Bereich 24 der Gehäuseschale 2 auf der Vorderseite der Statorplatine 1 anliegt, ist frei gelassen von Schaltelementen. Das gleiche gilt für einen zentralen kreisförmigen Bereich 24 der durch die strichpunktierte Linie 25 umgeben ist und der der Roiorscheibe 9 unmittelbar gegenüberliegt

Die elektrischen Verbindungsleitungen 27, 28 sind, wie aus Fig.3 ersichtlich, auf der Rückseite 29 der Statorplatine angeordnet und zwar vorzugsweise in Form von ausgeätzten Flachleitern ausgebildet Die auf der Vorderseite angeordneten Schaltelemente 16, 17,

18, 19 sind mit ihren Anschlüssen 30, 31 durch die

Statorplatine hindurchgesteckt und auf der Rückseite 29 mit den Verbindungsleitungen verlötet. Der durch die strichpunktierten Linien 33,34 begrenzte konzentrische ringförmige Bereich 35, in dem der umgebogene Flansch 36 der Gehäuseschale 3 auf der Rückseite 29 anliegt, weist keine solchen Lötstellen auf. Die dort verlaufenden Verbindungsleitungen sind durch eine ringförmige Isolierschicht 37 gegen die Gehäuseschale 3 elektrisch isoliert.

Die beiden in die Statorplatine eingelassenen Flachspulen, die elektrisch ebenfalls an das auf der Rückseite 29 angeordnete Verbindungsleitungssystem angeschlossen sind, sind auf der Vorderseite 15 mit der Statorplatine 1 bündig, ragen dagegen auf der Rückseite der Statorplatine um 0,2 bis 1,5 mm aus der Statorplatine heraus. Weiler tragen auch die Lötstellen 53 nicht auf, soweit sie in dem der Rotorscheibe 10 unmittelbar gegenüber gelegenen, durch die strichpunktierte Linie 41 aus F i g. 3 umgebenen Bereich 42 liegen.

Mit 54 sind den Gleichlauf und den Anlauf begünstigende Eisenstifte bezeichnet, die im Bereich 42 zwischen den Spulen angeordnet sind und durch die Statorplatine 1 hindurchgesteckt sind. Diese Eisenstifte 54 sind mit der Vorderseite 15 bündig und ragen 1,1 mm aus der Rückseite 29 heraus. Mit 52 ist ein neben der einen Flachspule auf der Rückseite 29 im Bereich 42 angeordneter Hallgenerator der Kommutatorschaltung bezeichnet, der flach ist und weniger als 1,5 mm über die Rückseite 29 ragt.

Die beiden Rotorscheiben 9 und 10 sind bis auf einen geringen Toleranzspalt dicht an die Flachspulen 13, 14 herangerückt. Axiale Verschiebungen des Rotors 11 werden begrenzt durch eine Anlaufscheibe 43 für den Wellenstumpf 44 und eine Anlaufscheibe 45, die dem Kalottenlager 7 gegenüberliegt.

Die Rotorscheibe 9 — die sogenannte erste Rotorscheibe, die der Vorderseite 15 gegenüberiiegt — ist topfförmig ausgebildet und weist einen ringförmigen Permanentmagneten 46 auf, der entsprechend der Zahl vorgesehenen Pole auf den Umfang verteilt alternierend axial magnetisiert ist, wie dies in Fig. 1 durch die Beschriftung der Magnetpole Nord und Süd angedeutet ist. Der ringförmige Permanentmagnet ist mit einer magnetisch leitenden Scheibe 48 hinterlegt, die mit einer Wellenhülse 49 verbunden ist, an deren anderem Ende die zweite Rotorscheibe 10, die magnetisch leitend ausgebildet ist, befestigt ist.

Die beiden Gehäuseschalen 2 und 3 sind durch eingedrückte sich radial erstreckende Rippen 50, 51 gegen Resonanzschwingungen versteift.

Die beiden Lagerschilde 4,5 weisen je einen Vierkant 67,68 auf. Auf diese beiden Vierkante sind quadratische Gummiprofilringe 55, 56 gesteckt, die zur elastischen Aufhängung des Motors in einer nicht dargestellten Halterung dienen.

Mit 64 und 65 sind als Justierstanzungen 64, 65 ausgebildete Justiereiemente bezeichnet, von denen jede Gehäuseschale 2, 3 zwei Stück einander diametral gegenüberliegend aufweist. Diese Justierstanzungen springen auf der der Statorplatine 1 zugekehrten Seite vor und passen mit minimalem Spiel in Justierlöcher 58, 66 der Statorplatine, wodurch die beiden Gehäuseschalen 2 und 3 und die Statorplaline 1 gegeneinander exaki justiert werden. Zur Befestigung der justiert zusammen gefügten Gehäuseschalen mit der dazwischen gelege nen Statorplatine 1 dienen vier auf dem Umfang verteilte als Nieten ausgebildete Befestigungselemente von denen nur die Niet 57 in F i g. 1 sichtbar ist. Die ir der Statorplatine 1 vorgesehenen Nietlöcher für diesi Nieten sind mit 59 und 62 bezeichnet und aus F i g. 2 um 3 ersichtlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kollektorloser Gleichstrommotor mit einer zwischen zwei Rotorscheiben eines permanentmagnetischen Rotors angeordneten stabilen Statorplatine, die zwischen den Flanschen zweier mit ihren offenen Seiten einander zugekehrt angeordneten Gehäuseschalen flach anliegend befestigt ist, wobei an der Statorplatine innerhalb der Gehäuseschalen erste Schaltungselemente und zugehörige erste flache Leiterverbindungen und flache nicht wesentlich die Statorplatine überragende Motorspulen befestigt sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: Die Gehäuseschalen (2,3) bestehen aus Metall; die Flansche (36) weisen nach außen und sind durch an ihrem Umfang an leitungsfreien Stellen der Statorplatine (1) verteilte, an den Flanschen befestigte und in die Statorplatine eindringende Justierelemente (64, 65) gegeneinander und zur Statorplatine justiert und durch die Flansche (36) und die Statorplatine durchdringende Befestigungselemente (57) miteinander und mit der Statorplatine verbunden; die Statorplatine (t) ragt über die Flansche (36) der Gehäuseschalen nach außen hinaus und ist auch außerhalb der Flansche (36) mit zweiten Schaltungselementen bestückt, die mit zweiten flachen Leiterverbindungen (27, 28) mit den innerhalb der Gehäuseschalen (2, 3) befindlichen ersten Schaltungselementen verbunden sind, wobei die zweiten Leiterverbindungen durch eine ringförmige Isolierschicht (37) gegenüber dem jeweiligen Flansch (36) isoliert sind.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Statorplatine (1) auf ihrer Rückseite (29) mit ausgeätzten Verbindungsleitungen (27, 28) versehen ist und daß die räumlich auftragenden elektrischen Schaltungselemente (16 bis 18) auf der Vorderseite (15) der Statorplatine (1) angeordnet sind, mit ihren Anschlußdrähten durch die Sialorplatine hindurchgeführt sind und auf der Rückseite mit den Verbindungsleitungen (27, 28) verlötet sind und daß auf der Rückseite der Statorplatine (1) der ringförmige konzentrische Bereich (35), an dem der Rand der rückwärtigen Gehäuseschale (3) anliegt, auch frei von Lötstellen (53) ist.

3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorspulen in die Statorplatine (1) eingelassene Flachspulen (13, 14) sind, die an der Vorderseite (15) der Statorpialine (1) mit dieser bündig sind und an der Rückseite (29) der Staiorplatine um 0,2 bis 1,5 mm aus der Statorplatine (1) herausragen und daß die dem Rotor (11) unmittelbar gegenüber auf der Rückseite der Statorplatine angeordneten Schaltungselemente (52) und Lötstellen (53) nicht wesentlich mehr als die Flachspulen (13,14) auftragen.

4. Gleichstrommotor nach einem der Anspüche 1 fto bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Eisenstifte (42) zwischen den beiden Motorspulen (13, 14) durch die Statorplatine (1) hindurch gesteckt sind, die auf der Vorderseite der Statorplatine (1) mit dieser bündig sind, auf der Rückseite dagegen aus dieser fts herausragen.

5. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierelemente in den Flanschen (36) beider Gehäuseschalen (2, 3) vorgesehene lustierstanzungen (64, 65) sind, die bei zusammengesetztem Motor paarweise in je ein vorgesehenes Justierloch (58) der Statorplatine (1) passen.

6. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäuseschalen (2, 3) Lagerschilde (4, 5) für je ein Kalottenlager (6, 7) befestigt sind, in denen die Rotorwelle (8) gelagert ist.