DE3042527A1

DE3042527A1 - Stator fuer eine elektrische maschine und verfahren zum herstellen desselben

Info

Publication number: DE3042527A1
Application number: DE19803042527
Authority: DE
Inventors: Karl Sachseln Anderhalden; Hugo Fritschy; Peter Dipl.-Ing. Luzern Wolf
Original assignee: Interelectric AG
Current assignee: Maxon Motor AG
Priority date: 1980-11-11
Filing date: 1980-11-11
Publication date: 1982-06-24
Also published as: JPS57110066A

Description

Stator für eine elektrische Maschine und
Verfahren zum Herstellen desselben Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine ne, mit einem äußeren Rückschlußring, mit einem inneren Rückschlußring, die beide an einer Stirnplatte festsitzend anliegen, und mit einer Anzahl Permanentmagneten, die an mindestens einem der Rückschlußringe befestigt sind und zu dem anderen Rückschlußring hin einen ringförmigen Luftspaltraum zur Aufnahme eines eisenlosen Rotors freilassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Stator zu schaffen, der sich mit engen Toleranzen einfach herstellen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß der innere Rückschlußring durch ein in situ gespritztes Teil mit der Stirnplatte verbunden ist.
Durch den Ausdruck "in situ" soll ausgedrückt werden, da5 der für die Herstellung des Kunststoffspritzteils verwendete Kunststoff unter Verwendung der Stirnplatte und des inneren Rückschlußringes als Teile einer Form hergestellt ist, wodurch sich eine innige Verbindung ergibt.
Vorzugsweise erstreckt sich das in situ gespritzte Kunststoffspritzteil über praktisch die gesamte Länge des inneren Rückschlußringes. Auf diese Weise kann das Kunststoffspritzteil zugleich als Sitz für Lager dienen.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform steht das Kunststoffspritzteil axial und radial nach außen über die radial innere Stirnkante des inneren Rückschlußringes einerseits und der Stirnplatte andererseits vor. Dadurch wird erreicht, daß der innere Rückschlußring in bezug auf die Stirnplatte unverrückbar festgehalten ist.
Gemäß einer Weiterbildung ist mindestens ein Lager in situ in das Kunststoffspritzteil an dessen einem Stirnbereich eingebettet.
Eine noch günstigere Weiterbildung ist darin zu sehen, daß zwei axial im Abstand voneinander liegende Lager an den Enden einer Hülse befestigt und daß dasGanze in situ in das Kunststoffteil eingebettet ist.
Das Verfahren zum Herstellen eines Stators der zuerst genannten Art ist darin zu sehen, daß mindestens die Stirnplatte und der innere Rückschlußring in eine Form eingesetzt werden, deren Hohlraum eine Gestalt entsprechend der äußeren Kontur der aus diesen beiden Teilen und dem Kunststoffspritzteil gebildeten Einheit hat, daß die Form mit flüssigem Kunststoff gefüllt und dieser zum Aushärten gebracht wird, und daß der Gehäusemantel mit der Stirnplatte und mit dem Permanentmagneten fest verbunden wird.
Das Verfahren um Herstellen der letztgenannten Ausführungsform eines Stators ist darin zu sehen, daß zusätzlich eine aus einer Hülse und an deren Enden befestigte Lager gebildete Lageranordnung in die Form eingesetzt wird.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine elektrische Maschine mit einem Stator nach der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II von Fig. 1.
Der Stator der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Maschine umfaßt eine kreisringförmige Stirnplatte 1, an deren radial inneren Bereich ein rohrförmiges Eisenrückschlußteil mit einer Stirnkante angrenzt und an deren radial äußeren Bereich ein rohrförmiger Gehäusemantel 3 aufgepreßt ist, welcher an seinem entsprechenden Stirnende mit einer Ausdrehung 4 versehen ist, so daß eine Schulter gebildet ist, die an der Stirnplatte 1 anliegt.
Auf die innere Oberfläche des rohrförmigen Gehäusemantels 3 sind vier im Querschnitt bogenförmig gestaltete Magnetschalen 5 gleichmäßig über den Umfang verteilt befestigt, etwa festgeklebt.
Zwischen den radial innenliegenden Oberflächen der Magnetschalen 5 einerseits und der radial außen liegenden Oberfläche des ringförmigen Eisenrückschlußteils 2 andererseits ist auf diese Weise ein Luftspaltraum gebildet, der zur Aufnahme einer eisenlosen Rotorspule 6 dient, welche an einer Stirnscheibe 7 aus Kunststoff befestigt ist, die am Ende einer Welle 8 festsitzt und die mit einem Kollektor 9 versehen ist.
Das ringförmige EisenrückschluEteil 2 ist bis auf einen Durchmesser D mit einem Kunststoffspritzteil 10 ausgefüllt, dessen beide Stirnbereiche jeweils einen im Durchmesser etwas größeren Lagersitz 11 und 12 aufweisen, in die jeweils ein Lager 13 bzw.
14 eingesetzt ist, die die Welle aufnehmen.
Das Kunststoffspritzteil 10 greift über die Außenseite der Stirnplatte 1 in axialer und radialer Richtung etwas huber, und das ringförmige Eisenrückschlußteil 2 ist aufgrund dieser Bauweise lediglich durch das Kunststoffspritzteil 10 an der Stirnplatte 1 festgehalten.
Der Stator umfaßt ferner noch einen Gehäusedeckel 15 üblicher Bauart, der die Bürsten trägt und der auf den kollektorseitigen Stirnbereich des Gehäusemantels 3 aufgesetzt ist.
Zum Herstellen des Stators werden zuerst mindestens die Stirnplatte 1 und das ringförmige Eisenrückschlußteil 2 in eine Spritzgußform eingelegt, deren Hohlraum eine Gestalt hat, die die dem äußeren Umriß der aus der Stirnplatte 1, dem ringförmigen Eisenrückschlußteil 2 und dem Kunststoffspritzteil 3 gebildeten Baueinheit entspricht, Nachdem die Stirnplatte 1 und das Eisenrückschlußteil 2 in die Spritzgußform eingelegt worden sind, wird flüssiger Kunststoff in die Form eingespritzt, so daß das Kunststoffspritzteil 10 gebildet wird.
Es ist auch möglich, bereits eines der Lager 12 oder 13 mit in die Spritzgußform einzulegen, falls diese entsprechend gestaltet ist, so daß lediglich noch das andere Lager in das Kunststoff spritzteil eingesetzt werden muß, Alternativ kann auch eine Lageranordnung in die Spritzgußform eingesetzt werden, welche aus einer in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Hülse 16 besteht, in deren Enden die beiden Lager 12 und 13 eingepreßt sind. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich das Kunststoffspritzteil in radialer Richtung natürlich nur zwischen dem ringförmigen Eisenrückschlußteil 2 und der Hülse 16, während der von der Hülse 16 und den Lagern 12 und 13 umschlossene Raum freibleibt. Diese Bauart hat den Vorteil, daß die aus der Stirnplatte 1, dem Eisenrückschlußteil 2, dem Kunststoffspritzteil 10 und den Lagern t2 und 3 gebildete Baueinheit sich auf einfache Weise mit verhältnismäßig hoher Genauigkeit herstellen läßt. Die von der Hülse 16 gehaltenen Lager 12 und 13 können in einem Arbeitsgang gebohrt werden, so daß die Lagerbohrungen genau miteinander fluchten und sich später, etwa während des Spritzens des Kunststoffspritzteils 10, nicht mehr verziehen können.
Unabhängig von der vorstehend genannten Baueinheit werden auf die Innenseite des Gehäusemantels 3 die vier Magnetschalen 5 aufgeklebt, gegebenenfalls unter Verwendung einer Lehre, und diese Baugruppe sodann durch Aufpressen des die Ausdrehung 4 aufweisenden Stirnendes des Gehäusemantels 3 auf die Stirnplatte 1 an dieser befestigt.
Der Gehäusedeckel 6 wird erst auf den Gehäusemantel 3 aufgesetzt, nachdem der-Rotor in den Stator eingeschoben worden ist.
Abweichend von dem vorhergehend beschriebenen Verfahren kann auch eine andere Reihenfolge des Zusammenbaus gewählt werden.
So können z.B. die Stirnplatte 1 und der rohrförmige GehAusemantel 3 zuerst miteinander verbunden werden, bevor diese Teile in die Spritzgußform eingesetzt werden.
Die Magnetschalen können statt an dem Gehäusemantel 3 auch an dem innen liegenden Eisenrückschlußteil 2 befestigt sein, wie an sich bekannt ist.
Leerseite

Claims

Patentansprche : 1. Stator für eine elektrische Maschine, mit einem äußeren Rückschlußring, mit einem inneren Rückschlußring, die beide an eine Stirnplatte angrenzen, und mit einer Anzahl Permanentmagnete, die an mindestens einem der Rückschlußringe befestigt sind und zu dem anderen Rückschlußring hin einen ringförmigen Luftspaltraum zur Aufnahme eines eisenlosen Rotors freilassen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der innere Rückschlußring durch ein in situ gespritztes Kunststoffspritzteil (10) mit der Stirnplatte (1) verbunden ist.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Kunststoffspritzteil (10) sich über praktisch die gesamte Länge des inneren Rückschlußringes (2) erstreckt.
3. Stator nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Kunststoff spritzteil (10) axial und radial nach außen über die radial innere Stirnkante des inneren Rückschlußringes (2) vorsteht.
4. Stator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß mindestens ein Lager (12, 13) in situ in das gespritzte Teil eingebettet ist.
5. Stator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwei axial im Abstand voneinander liegende Lager (12, 13) an den Enden einer Hülse (16) befestigt sind und daß das Ganze in situ in das Kunststoffteil (10) eingebettet ist.
6. Verfahren zum Herstellen eines Stators nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens die Stirnplatte und der innere Rückschlußring in eine Form eingesetzt werden, deren Hohlraum eine der äußeren Kontur der aus diesen beiden Teilen und dem Kunststoffspritzteil gebildeten Einheit entspricht, daß die Form mit flüssigem Kunststoff gefüllt und dieser zum Aushärten gebracht wird, und daß der Gehäusemantel mit der Stirnplatte und mit dem Permanentmagneten verbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 zum Herstellen eines Stators nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zusätzlich eine aus einer Hülse und an deren Enden befestigte Lager gebildete Lageranordnung in die Form eingesetzt wird.