DE2342961A1

DE2342961A1 - Rotor fuer elektrokleinstmotoren

Info

Publication number: DE2342961A1
Application number: DE19732342961
Authority: DE
Inventors: Alfred Meisner; Oskar Oellig; Walter Spitzl
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1975-04-17
Also published as: GB1435064A; DE2342961C3; DE2342961B2; FR2241900B1; IT1020068B; FR2241900A1

Description

DIEHL, 85 Nürnberg, Stephanstr. 49

Rotor für Elektrokleinstmotoren

Die Erfindung betrifft einen Rotor für Elektro-Kleinstmotoren aus permanentmagnetischem Material, der ringförmig ausgebildet ist und an seiner äußeren Umfangsschicht mit aufmagnetisierten Nord- und Südpolen versehen ist, wobei die magnetischen Flüsse dieser Pole in radialer Richtung wirksam sind.

Rotoren aus permanentmagnetischem Material für Elektrokleinstmotoren sind an sich bekannt. Derartige Motoren werden beispielsweise für Uhren und Zeitschaltgeräte benötigt. Diese als Massenartikel hergestellten Motoren haben ein bestimmtes Laufgeräusch, das in der Mehrheit der Anwendungsfälle stört und deshalb so weit wie möglich unterdrückt werden soll. Zur Erzielung einer Geräuschminderung ist es bekannt, beispielsweise bei einem sich um eine feststehende Rotorwelle drehenden Rotor ein öldepot anzuordnen. Solange dieses Depot öl abgeben kann, entsteht kein störendes Geräusch. Da bei Elektrokleinstmotoren das öldepot nicht beliebig groß gemacht werden kann und eine ständige ölzuführung aus Gründen der Ratio-

509816/0382

■ K-

nalisierung wie auch der Baugröße nicht möglich ist, ist nach einer bestimmten Betriebszeit bei einem Teil der in Massenfertigung hergestellten Elektrokleinstmotoren das

es /
öldepot erschöpft una tritt dann wieder das Laufgeräusch auf, das durch das bei Massenfertigung unvermeidliche Spiel zwischen der Rotorwelle und dem Rotor verursacht wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für Elektrokleinstmotoren zu schaffen, der das Entstehen von Laufgeräuschen nach der Erschöpfung des öldepots ohne verteuernden Aufwand vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor eine an seiner inneren Umfangsringfläche einseitig angebrachte Zusatzmagnetisierung besitzt, die mindestens einen magnetischen Kreis, bestehend aus Nord- und Südpol, umfaßt und daß die magnetischen Flüsse der Zusatzmagnetisierung in axialer Richtung wirksam sind, wobei ein in einer zu der Rotorebene parallelen Ebene angeordneter Ring aus Weicheisen, (der zu der Rotorwelle konzentrisch liegt), als magnetischer Rückschluß für die Zusatzmagnetisierung dient. Die Kraftwirkung der einseitig angebrachten Zusatzmagnetisierung auf den Rückschlußring bewirkt ein Verkanten des Rotors gegenüber der Rotorwelle, wodurch das Spiel zwischen Rotor und Rotorwelle neutralisiert wird und das Lautgeräusch nicht mehr auftreten kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß als magnetischer Rückschlußring für die Zusatzmagnetisierung die aus Weicheisen bestehende innere Polspinne des Motors verwandt wird. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung überschreitet die an der inneren Umfangsringfläche des Rotors einseitig angebrachte Zusatzmagnetisierung aus einem oder mehreren magnetischen Kreisen nicht eine Winkelausdehnung von 180°.

509816/0382

Die durch den Erfindungsgegenstand erreichbare Geräuschminderung für Elektrokleinstmotoren läßt sich sowohl erzielen, wenn der Rotor drehbar auf einer feststehenden Rotorwelle gelagert ist, als auch, wenn der Rotor mit der Rotorwelle fest verbunden ist, wobei die Rotorwelle dann drehbar gelagert ist.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und anhand von Zeichnungen noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Rotor im Schnitt und Fig. 2 den erfindungsgemäßen Rotor in Unteransicht.

Fig. 1 zeigt einen Rotor 1 als Bestandteil eines nur teilweise dargestellten Elektrokleinstmotors. Der Rotor 1 ist aus permanentmagnetischem Material gefertigt, beispielsweise aus einer Barium-Ferrit-Masse. Er hat ringförmige Gestalt mit rechteckigem Querschnitt. An seiner inneren Umfangsringflache 2 ist ein Ansatzring 3 ausgebildet, der zur Befestigung des Abtriebritzels 4 dient. Das Abtriebsritzel ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, beispielsweise aus einem Thermoplast. Vermittels dieses Abtriebsritzels 4 ist der Rotor 1 gleichzeitig auf der feststehenden Rotorwelle 5 gelagert. Unter dem Rotor 1 befindet sich die innere Polspinne 6, die aus weichmagnetischem Material besteht. Die Enden 7 der inneren Polspinne 6 sind als Pole für die Umfangsmagnetisierung des Rotors ausgebildet. Zwischen diesen Enden 7 der inneren Polspinne befinden sich die nicht dargestellten Enden der äußeren Polspinne, die ebenfalls nicht dargestellt ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rotors soll im Folgenden näher beschrieben werden. Die innere Polspinne 6 bzw. die Enden der inneren Polspinne 7 und die äußere Polspinne bzw. die Enden der äußeren Polspinne, die nicht

509816/0382

dargestellt sind, werden durch die Wicklung 8 abwechselnd magnetisiert, wobei sich die Wicklung 8 in dem Spulenhalter 9 befindet. Das von den als Polen ausgebildeten Enden der inneren und äußeren Spinne erzeugte Wechselfeld wirkt auf die Umfangsmagnetisierung 10 des Rotors aus dauermagnetischem Werkstoff ein. Diese Umfangsmagnetisierung ist an der äußeren Umfangεschicht 11 des ringförmigen Rotors 1 aufgebracht und besteht aus abwechselnd aufmagnetisierten Nord- und Südpolen, die sich über den gesamten Umfang des Rotors erstrecken. Die magnetischen Flüsse dieser Nord- und Südpole wirken in radialer Richtung auf die Pole der inneren und der äußeren Polspinne (siehe auch Fig. 2). Die Eindringtiefe der magnetisierten Umfangsschicht ist nur sehr gering, so daß der Großteil des Querschnittes des aus permanentmagnetischen Material bestehenden ringförmigen Rotors unmagnetisiert bleibt.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Rotor ist zunächst einmal als konventionelle Maßnahme zur Minderung der Laufgeräusche ein öldepot 12 vorgesehen. Das Öldepot 12 befindet sich zwischen der Rotorwelle 5 und der inneren Umfangsringflache 2 des Rotors 1. Bei einem Teil der in Massenfertigung hergestellten und mit einem öldepot versehenen Elektrokleinstmotoren kommt es während der Betriebszeit zu einer Erschöpfung des öldepots. Es tritt dann ein störendes Laufgeräusch des Rotors auf. Zur Vermeidung dieses Laufgeräusches besitzt der erfindungsgemäße Rotor eine Zusatzraagnetisierung, die an der inneren Umfangsringfläche 2 des Rotors einseitig aufgebracht wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt die Zusatzmagnetisierung min- · destens einen magnetischen Kreis, der aus einem Kord- und Südpol 13 und 14 besteht. Im Gegensatz zur Umfangsmagnetisierung, deren magnetische Flüsse radial nach außen gerichtet sind, ist die Zusatzmagnetisierung so an der inneren Umfangsringflache 2 aufgebracht, daß die magnetischen Flüsse des Nordpols 13 bzw. des Südpols 14 in

50 9*8 16/0 382

axialer Richtung wirksam sind. Die magnetischen Flüsse der Zusatzmagnetisierung wirken also parallel zur Rotorwelle 5 nach unten. Die Wirkungsrichtungen der magnetischen Flüsse der Umfangsmagnetisierung und der magnetischen Flüsse der Zusatzmagnetisierung "bilden einen Winkel von 90 Grad zueinander. Der magnetische Kreis, "bestehend aus dem Nordpol 13 und dem Südpol 14, wird über einen Rückschluß geschlossen. Als magnetischer Rückschluß dient ein in einer zu der Rotorebene parallelen Ebene angeordneter Ring aus Weicheisen, der zu der Rotorwelle konzentrisch liegt. Vorteilhafterweise wird dieser Rückschlußring aus Weicheisen nicht gesondert ausgebildet, sondern es wird die aus Weicheisen bestehende innere Polspinne 6 des Elektrokleinstmotors als Rückschlußring verwendet.

Der dauermagnetische Kreis aus dem Nordpol 13 und dem Südpol 14 übt eine Kraft auf die innere Polspinne 6 aus. Der Rotor 1 wird deshalb an der Stelle seines inneren Umfanges, an der die Zusatzmagnetisierung aufgebracht ist, nach unten, also in Richtung innere Polspinne, verkantet. Durch dieses Verkanten wird das bei jeder Massenfertigung auftretende Spiel zwischen dem Rotor 1 und der Rotorwelle 5 aufgehoben, das störende Laufgeräusch nach Erschöpfung des Öldepots kann deshalb nicht mehr auftreten. Selbstverständlich können auch mehrere magnetische Kreise, bestehend aus Nord- und Südpolen an der inneren Umfangsringfläche als Zusatzmagnetisierung aufgebracht werden. Damit die einseitige Kraftwirkung der Umsatzmagnetisierung nach unten erhalten bleibt, sollte die räumliche Ausdehnung der Zusatzmagnetisierung einen Winkel von 180 Grad nicht überschreiten. Die Eindringtiefe der Zusatzmagnetisierung an der inneren Umfangsflache 2 ist so bemessen, daß die Umfangsmagnetisierung 10 nicht beeinflußt wird.

Die erfindungsgemäße Zusatzmagnetisierung des Rotors zur

• 5098 1 6/0382

Minderung der Laufgeräusch© unterliegt keiner Abnützung, so daß während der Lebenszeit des Kleinstmotors die Geräuschminderung immer wirksam ist. Selbstverständlich kann nicht nur der Rotor drehbar auf einer feststehenden Rotorwelle gelagert sein, sondern der Rotor kann auch mit der Rotorwelle 6 verbunden sein, wobei dann die Rotorwelle drehbar gelagert ist. Die geräuschminderende Wirkung der Zusatzmagnetisierung ist auch dann gegeben.

0 9 8 16/0382

Claims

Patentansprüche:

1. Rotor für Elektro-Kleinstmotoren aus permanentmagnetischem Material, der ringförmig ausgebildet ist und an seiner äußeren Umfangsschicht mit aufmagnetisierten Nord- und Südpolen versehen ist, wobei die magnetischen Flüsse dieser Pole in radialer Richtung wirksam sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) eine an seiner inneren Umfangsringflache (2) einseitig angebrachte Zusatzmagnetisierung besitzt, die mindestens einen magnetischen Kreis, bestehend aus Nord- und Südpol (13) und (14), umfaßt und daß die magnetischen Fluss _v. der Zusatzmagnetisierung in axialer Richtung wirksam sind, wobei ein in einer zu der Rotorebene parallelen Ebene angeordneter Ring aus Weicheisen, der zu der Rotorwelle konzentrisch liegt, als magnetischer Rückschluß für die Zusatzmagnetisierung dient.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlußring für die Zusatzmagnetisierung die aus Weicheisen bestehende innere Polspinne (6) des Motors verwandt wird.

3· Rotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der inneren Umfangsringflache (2) des Rotors (1) einseitig angebrachte Zusatzmagnetisierung aus einem oder mehreren magnetischen Kreisen eine Winkelausdehnung von 180 Grad nicht überschreitet.

4. Rotor nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) drehbar auf einer feststehenden Rotorwelle (5) gelagert ist.

5. Rotor nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) mit der Rotorwelle (5) fest verbunden ist, wobei die Rotorwelle drehbar gelagert ist.

5098 16/038 2

, 9

Leersejte