DE2342961C3 - Rotor aus permanentmagnetischen Material für Elektrokleinstmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor aus permanentmagnetischem Material für Elektrokleinstmotoren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Rotoren aus permanentmagnetischem Material für Elektrokleinstmotoren sind aus der DE-OS ^ 15 13 891 bekannt. Solche Motoren werden beispielsweise für Uhren und Zeitschaltgeräte benötigt. Diese als Massenartikel hergestellten Motoren haben ein bestimmtes Laufgeräusch, das in der Mehrzahl der Anwendungsfälle stört und deshalb so weit wie möglich unterdrückt werden soll. Zur Erzielung einer Geräuschminderung ist es dabei bekannt, 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 ölzufuhr aus Gründen der Rationalisierung wie auch der Baugröße nicht möglich ist, ist nach einer bestimmten Betriebszeit bei einem Teil der in Massenfertigung hergestellten Elektrokleinstmotoren das Öldepot erschöpft und es tritt dann wieder das Laufgeräusch auf, das durch das bei Massenfertigung unvermeidliche Spiel zwischen der Rotorachse und dem Rotor verursacht wird.

Aus der DE-OS 20 18 788 ist es bekannt, den Rotor eines Elektromotors mit einer gleichmäßig wirksamen axialen Magnetisierung zu versehen, wobei diese Magnetisierung dem Antrieb des Rotors in einem definierten Drehsinn dient.

Aus der DE-OS 19 32 251 ist es schließlich zur Geräuschminderung bekannt, eine Welle eines Elektromotors einseitig mittels einer Feder gegen ein zweiteiliges Plastiklager zu drücken und damit der Welle das Spiel zu nehmen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für Elektrokleinstmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der das Entstehen von Laufgeräuschen nach der Erschöpfung des Öldepots ohne größeren Aufwand vermeidet

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale geiöst Die Kraftwirkung der einseitig angebrachten Zusatzmagnetisierung auf den Rückschlußring bewirkt ein Verkanten des umlaufenden Teils, wodurch das Lagerspie! neutralisiert wird und das Laufgeräusch nicht mehr auftreten kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß als magnetische Rückschlußscheibe für die Zusatzmagnetisierung die aus Weicheisen bestehende innere Polspinne des Motors verwandt wird.

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

Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und an Hand von Zeichnungen noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 dzn 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 Barium-Ferrit-Masse. Er hat ringförmige Gestalt mit rechteckigem Querschnitt An seiner inneren Umfangsringfläche 2 ist ein Ansatzring 3 ausgebildet, der zur Befestigung des Abtriebriizels 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 Rotorachse 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 7 der inneren Polspinne und die äußere Polspinne bzw. die Enden der äußeren Polspinne, die nicht 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 Umfangsschicht 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 Querschnitts des aus permanentmagnetischem 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 Rotorachse 5 und der inneren Umfangsringfläche 2 des Rotors 1. Bei einem Teil der in Massenfertigung hergestellten und mit einem Öldepot versehenen ElektrokleinstmotOi en 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 Zusatzmagnetisierung, die an der inneren Umfangsringfläche 2 des Rotors einseitig aufgebracht wird. Wie in F i g. 2 dargestellt, umfaßt die Zusatzmagnetisierung mindestens einen magnetischen Kreis, der aus einem Nord- und einem Südpol 13 und 14 besteht Im Gegensatz zur Umfangsmagnetisierung, deren magnetisehe Flüsse radial nach außen gerichtet sind, ist die Zusatzmagnetisierung so an der inneren Umfangsringfiäche 2 aufgebracht, daß die magnetischen Flüsse des Nordpols 13 bzw. des Südpols 14 in axialer Richtung wirksam sind. Die magnetischen Flüsse der Zusatzmagnetisierung wirken also parallel zur Rotorachse 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 eine in einer zu der Rotorebene parallelen Ebene angeordnete Scheibe aus Weicheisen, die zu der Rotorachse konzentrisch liegt.

Vorteilhafterweise wird dipse Rückschlußscheibe aus Weicheisen nicht gesondert ausgebildet sondern es wird die aus Weicheisen bestehende innere Polspinne 6 des Elektrokleinstmotors als Rückschlußscheibe 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 Umfangs, an der die Zusatzmagnetisierung aufgebracht ist nach unten, also in Richtung der inneren Polspinne, verkantet Durch dieses Verkanten wird das bei jeder Massenfertigung auftretende Spiel zwischen dem Rotor 1 und der Rotorachse 5 aufgehoben und 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 Zusatzmagnetisierung nach unten erhalten bleibt, darf die räumliche Ausdehnung der Zusatzmagnetisierung einen Winkel von 180 Grad nicht überschreiten. Die Eindringtiefe der Zusatzmagnetisierung an der inneren Umfangsfläche 2 ist so bemessen, daß die Umfangsmagnetisierung 10 nicht beeinflußt wird.

Die erfindungsgemäße Zusatzmagnetisierung des Rotors zur Minderung der Laufgeräusche unterliegt keiner Abnützung, so daß während der Lebenszeit des Kleinstmotors die Geräuschminderung immer wirksam ist Selbstverständlich kann der Rotor nicht nur drehbar auf einer feststehenden Rotorachse gelagert sein, sondern er kann auch mit einer drehbar gelagerten Rotorwelle verbunden sein. Die geräuschmindernde Wirkung der Zusatzmagnetisierung ist auch dann gegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rotor aus permanentmagnetischem Material für Elektroklemstmotoren mit einem öldepot, wobei der Rotor ringförmig ausgebildet und an seiner äußeren Umfangsringfläche mit aufmagnetisierten Nord- und Südpolen versehen ist, deren magnetische Flüsse in radialer Richtung wirksam sind, mit einer in einer von der inneren Rotorstirnfiäche axial eng beabstandeten und zu dieser parallelen Ebene angeordneten Scheibe aus Weicheisen, die zu der Mittelachse des Rotors konzentrisch liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) axial einseitig an der inneren Rotorstirnfläche eine an seiner inneren Umfangsringfläche (2) einseitig angebrachte Zusatzmagnetisierung aus einem oder mehreren magnetischen Kreises (13,14) besitzt, die eine Winkelausdehnung von 180° nicht überschreitet, deren magnetische Flüsse in der gleichen axialen Richtung wirksam sind und sich nur auf derselben Stirnseite über die Scheibe schließen.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Rückschluß für die Zusatzmagnetisierung dienende Scheibe aus der aus Weicheisen bestehenden inneren Polspinne (6) des Motors besteht

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) drehbar auf einer feststehenden Rotorachse (5) gelagert ist.

4. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) mit einer drehbar gelagerten Rotorwelle fest verbunden ist.