DE2816098B1 - Kleinelektromotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kleinelektromotor, insbesondere Kleinsynchronmotor, mit zwei gleich geformten Statorhälften, die mittels am Statorumfang axial zwischeneinandergreifender Lappen verbunden sind.

Bei einem bekannten Kleinsynchronmotor dieser Art (CH-PS 5 78 796, Fig. 1 und 2) greift je ein schmaler Lappen des einen Statorteils zwischen dazu symmetrisch liegende Lappenpaare des anderen Statorteils.

Die seitliche Berührung zwischen den ineinandergreifenden Lappen ist auf einen Bruchteil, höchstens etwa die Hälfte der axialen Länge des Stators begrenzt Es steht also für den magnetischen Fluß je einseitig nur ein ι schmaler Lappen zur Verfügung. Zwischen je zwei angrenzenden Lappen benachbarter Lappenpaare stehen die Seitenkanten der Lappen höchstens in gegenseitiger Linienberührung, so daß dort praktisch kein Fluß durchtreten kann. Der magnetische Rück- !·) Schluß zwischen den beiden Statorteilen ist daher relativ schlecht Da ferner die gegenseitige Verbindung der Statorteile ausschließlich durch gegenseitige Kantenpressung zwischen gestanzten und gebogenen Metallteilen erfolgt, sind relativ enge Toleranzen bei der Herstellung erforderlich.

Bei einem weiteren bekannten Motor der eingangs erwähnten Art (DE-OS 23 21918) liegen die Lappen mit ihren Stirnkanten gegen den gegenüberliegenden Statorteil an, und nur schmale Verankerungsfortsätze >-.i der Lappen greifen in Nuten der Statorteile. Auch in diesem Falle ist der magnetische Rückschluß nicht optimal und hängt stark von der Herstellungsgenauigkeit ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe ?> zugrunde, einen Kleinmotor der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem der magnetische Rückschluß zwischen den Statorteilen wirksamer ist und ohne hohe Ansprüche an die Toleranzen der gestanzten Statorteile erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird .-: erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beiden Statorteilen angehörende ebene Lappen je paarweise zwischen Rippen eines innerhalb der Lappen liegenden Kunststoffringes greifen und in einer gemeinsamen Ebene liegen. In diesem Falle können nun je zwei Lappen ■■-■ verschiedener Statorteile über ihre ganze Länge mit ihren Seitenkanten satt aneinanderliegen, was einen guten magnetischen Rückschluß ergibt. Da die Lappen paarweise zwischen Rippen des Kunststoffringes liegen, können Übermaße der Lappen durch leichte Verfor-.■■< mung des Kunststoffes und der federnden Lappen aufgenommen werden, d.h. es sind nicht sehr enge Toleranzen erforderlich, was zu einer satten aber doch nicht übermäßigen Pressung an den aneinanderliegenden Lappenkanten führt. Die Vereinigung und eventuel- > Ie Trennung der Statorteile wird damit besonders leicht.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Doppelmotors oder Reversiermotors näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den einen Motor in Seitenansicht, den /· anderen im Axialschnitt,

F i g. 2 ist eine Stirnansicht eines Statorteils, und

Fig.3 ist eine Ausführungsvariante in größerem Maßstab.

Der dargestellte Motor ist ein Doppelmotor oder

·'.'■■ Reversiermotor, der zwei gleichartige mechanisch fest verbundene Statoren und auf einer gemeinsamen Motorwelle sitzende Rotoren aufweist. Derartige Motoren sind an sich bekannt. Die gemeinsame Motorwelle 1 ist in Lagern 2 gelagert, wovon das eine

Wi mit geschnittenen und das andere im ungeschnitten dargestellten Motorteil angebracht ist Die Lager sitzen in je einem Lagersitz des radialen Flansches eines schalenartigen Kunststoffringes 3. Am Lager 2 des geschnitten dargestellten Motorteils stützt sich über

v. eine Unterlagscheibe 4 ein Haltering 5 für eine Druckfeder 6 ab, die sich gegen die Nabe 7 des Rotors mit dem ringförmigen Permanentmagneten 8 abstützt.

Damit wird der Rotor mit dem anderen Ende seiner

ORIGINAL INSPECTED

Nabe 7, vorzugsweise unter Zwischenlage einer Unterlagscheibe 4, gegen das Lager des in Ansicht dargestellten Motorteils angedrückt, womit das Rotorspiel aufgehoben ist

Mit dem Kunststoffring 3 ist ein gestanzter und gebogener, im Querschnitt im wesentlichen U-förmiger, äußerer Statorteil 10 verbunden, dessen nach innen gebogenen Polzähne 11 durch Schlitze des Kunststoffringes 3 durchtreten. Die Polzähne sind am freien Ende verjüngt. Jeder Motorteil weist auch einen inneren, genau gleich geformten Statorteil 12 auf, dessen Polzähne 13 zwischen diejenigen des Statorteils 10 greifen. Die Statorteile 10 und 12 weisen am Umfang rechtwinklig abgebogene, ebene Lappen 14 auf, die jedoch nicht rechtwinklig zu einem symmetrisch auf ihnen stehenden Radius liegen, derart, daß ihre eine Axialkante 14a radial weiter innen liegt als die gegenüberliegende Axialkante (F i g. 2). Die Statorteile sind so geformt, daß im zusammengebauten Zustand je zwei Lappen 14 verschiedener Statorteile in einer gemeinsamen Tangentialebene liegen und mit ihren inneren Axialkanten 14a satt aneinanderliegen. In Fig.2 ist jeweils die Lage der Lappen des anderen Statorteils in strichpunktierten Linien angedeutet

Wie F i g. 1 zeigt, weisen alle Lappen 14 ein geschlitztes, gabelförmiges Ende mit zwei Schenkeln auf, von welchen der kürzere Schenkel 15 mit seiner ebenen Stirnkante am Blech des anderen Statorteils anliegt. Jeder längere Schenkel 16 greift unter eine in Umfangrichtung vorstehende Nase 17 je eines zahnartigen Fortsatzes 18 des anderen Statorteiles und ist damit in seiner Lage gesichert

Je ein in einer gemeinsamen Ebene liegendes Lappenpaar liegt in einer flachen Nut des Kunststoffringes 3 zwischen diese Nut begrenzenden Rippen 19 (F i g. 1 und 3). Die Breite der Nuten bzw. der Abstand zwischen den Rippen 19 ist so bemessen, daß die Lappenpaare 14 satt zwischen den Rippen 19 sitzen und mit ihren aneinanderliegenden inneren Kanten federnd gegeneinander gepreßt werden. Die gegenseitige Pressung der Paare von Lappen 14 wird einerseits bestimmt durch die Elastizität des Kunststoffringes 3, d. h. durch die leichte elastische Verformung der Rippen 19 unter dem seitlichen Druck der anliegenden Lappen 14, andererseits auch durch eine gewisse elastische Verformung der Schenkel 15 und 16 der Lappen 14. Damit ist auch die gegenseitige Stellung der beiden Statorteile in Axialrichtung und in Umfangsrichtung eindeutig bestimmt

Wie F i g. 1 für eine Stelle zeigt, sind an vier Stellen am Umfang größere Lücken zwischen benachbarten Lappenpaaren vorgesehen. Das entspricht in F i g. 2 den verlängerten Zähnen 18 bzw. den flachen Randstücken 20. An diesen Stellen können nicht dargestellte Anschlußkabel durch den Kunststoffring 3 radial herausgeführt sein und über die diametral gegenüberliegenden Stellen 20 kann eine nicht dargestellte Befestigungsbride für den Motor geführt sein, so daß diese Bride radial nicht über die Umhüllende der übrigen Motorteile vorsteht

Zwischen die Statorteile 10 und 12 ist der Spulenkörper 21 mit der Spule 22 eingesetzt. Zwischen den Statorteil 12 und den Spulenkörper 21 ist ein Isolierring 23 eingesetzt

Wie bereits erwähnt, werden die beiden Statorteile 10 und 12 zusammengehalten durch die seitliche Pressung der Lappenpaare 14 in den Nuten des Kunststoffteils. Um die Montage zu erleichtern, kann der Grund der flachen Nuten, in welche die Lappen eingeführt werden, leicht geneigte Flächen aufweisen, auf welche die Lappen auflaufen und leicht eingeschoben werden können. Um den Halt der Lappen am Kunststoffring 3 und damit die gegenseitige Verbindung der beiden Statorteile zu verbessern, können die an den Rippen 19 des Kunststoffringes anliegenden Kanten der Lappen 14 Widerhaken 24 aufweisen, welche in den Kunststoff eingreifen und ein Trennen der auf den Kunststoffring aufgesetzten Statorteile erschweren.

In Fig.3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, gemäß welcher der Kunststoffring 3 T-förmige Halterippen aufweist, welche in den Schlitz zwischen den Schenkeln 15 und 16 eingreift und die Lappen 14 radial sichert. In diesem Falle könnten beide Schenkel 15 und 16 gleich lang ausgeführt sein und mit ihren Stirnseiten an den jeweils gegenüberliegenden Statorteil anliegen wie für die Schenkel 15 dargestellt.

Der Umstand, daß die kürzeren Schenkel 15 der Lappen 14, gemäß F i g. 3 eventuell beide Schenkel, am jeweils gegenüberliegenden Statorteil anstehen, vereinfacht die Herstellung, indem die gegenseitige axiale Lage der beiden vereinigten Statorteile durch den Anschlag der Schenkel 15 genau bestimmt ist. Das bringt jedoch auch besondere Vorteile bei der Herstellung des dargestellten Doppelmotors. Hierbei werden zuerst die beiden inneren Statorteile 10 und 12 aufeinandergelegt und miteinander verbunden, z. B. verschweißt. Dann werden die übrigen Teile eingelegt wie Spulen 21,22, Isolierringe 23 und der Rotor, worauf die Kunststoffringe 3 aufgesetzt werden. Dann werden die äußeren Statorteile 10, bzw. 12 aufgesetzt und die beiden Motorteile können gemeinsam zusammengedrückt werden, bis jeweils die Schenkel 15 der Lappen 14 an den gegenüberliegenden Statorteilen anstehen. Es ist damit nicht erforderlich, den Weg der Presse sehr genau zu bemessen, da die axialen Abmessungen jedes Motorteils durch Anschlag bestimmt sind, sondern es ist nur erforderlich, den Druck der Presse passend zu bestimmen.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Motors gegenüber den erwähnten bekannten Motoren liegt darin, daß der Kunststoffring 3 den Innenraum abschließt und damit gegen Verschmutzung schützt.

Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. Es ist z. B. auch möglich, die Motorlager in an sich üblicher Weise in weiter nach innen gezogenen Statorteilen 10 und 12 anzuordnen. Im Falle eines einfachen Motors mit zwei Statorteilen und einer Erregerspule ist natürlich nur ein Kunststoff ring 3 vorhanden, in welchem ein Motorlager untergebracht werden kann. Soll auch in diesem Falle vom Vorteil Gebrauch gemacht werden, daß genau gleich geformte Statorteile verwendet werden, müßte das zweite Motorlager in einem weiteren Lagerhalter befestigt sein. Es könnte z. B. der Isolierring 23 weiter radial nach innen gezogen und am anliegenden Statorteil auf gleiche Art wie der Kunststoffring 3 zentriert werden und als Träger für das zweite Lager dienen.

Die Erstellung von Motoren der dargestellten Art mit zwei oder mehr Modulen bestehend aus je zwei Statorhälften mit einem Rotor und einer Wicklung wird dadurch ganz besonders erleichtert, daß sie ausschließlich außerhalb des Rotorumfangs liegende Teile mit von innen nach außen gebogenen Statorpolen aufweisen. Es ist daher möglich, vor dem Anbringen des letzten äußeren Statorteiles einen Rotor mit mehreren Permanentmagneten 8 seitlich einzuschieben und dann

den letzten Statorteil mit dem Kunststoffring 3 und dem Lager 2 aufzustecken. Das gleiche Vorgehen ist möglich bei Motoren mit mehr als zwei Modulen, wobei dann allerdings die Kunststoffringe 3 der zwischenliegenden Module eine zentrale Öffnung aufweisen müssen, die den Rotor durchtreten läßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Kleinelektromotor, insbesondere Synchronmotor, mit zwei gleich geformten Statorhälften, die mittels am Statorumfang axial zwischeneinandergreifender Lappen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Statorteilen (10, 12) angehörende, ebene Lappen (14) je paarweise zwischen Rippen (19) eines innerhalb der Lappen liegenden Kunststoffringes (3) greifen und in einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Lappen (14) durch Schlitze in zwei federnde Schenkel (15,16) aufgeteilt sind.

3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kürzerer Schenkel (15) mit seiner Stirnkante am anderen Statorteil anliegt, während ein längerer Schenkel (16) unter einen Sicherungshaken (17) des anderen Statorteils greift.

4. Motor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (3) Träger eines Motorlagers (2) ist, und gleichzeitig als radiale isolierende Spulenabdeckung dient.

5. Motor nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß er innere, direkt miteinander verbundene und äußere Statorteile (10,12) aufweist, wobei je zwei den Stator eines Motormoduls bildenden Statorteilen ein Rotor (7,8) und ein Spule (21, 22) zugeordnet sind, welche Rotoren auf einer gemeinsamen Welle (1) sitzen.

6. Motor nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei äußeren Statorteilen (10,12) ein Kunststoffring (3) zugeordnet ist, und daß je ein Lager (2) für die Welle (1) in einem der Kunststoffringe (3) sitzt.

7. Motor nach Anspruch 5 oder 6, mit mehr als zwei Motormodulen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring (3) des oder der zwischenliegenden Motormodulen eine zentrale öffnung aufweist, die den Durchtritt des Rotors erlaubt.

8. Motor nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorteile (10, 12) an diametral gegenüberliegenden Stellen je im Bereiche einer Nut des Kunststoffringes (3) keine Lappen aufweisen und radial nicht in die Nut einragen, derart, daß in der Nut eine Befestigungsbride angeordnet werden kann.

9. Motor nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Statorteile (10,12) genau gleich geformt sind.

10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Motorlager (2) im Kunststoffring (3) und das andere in einem anderen Kunststoffteil angeordnet ist'.