DE3048403A1

DE3048403A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE3048403A1
Application number: DE19803048403
Authority: DE
Inventors: Werner 6500 Mainz Bucher; Klaus-Jürgen Neidhardt; Norbert 6277 Camberg Reiferscheid; Roland 6000 Frankfurt Sudler
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-07-08
Also published as: FR2497021B1; FR2497021A1

Description

UDO Adolf Schindling AG - ff- 6DQD Frankfurt/Main GräfstraBe 103

G-S Kl-do

1560

1B.Dezember 1960

Elektromotor

Die Erfindung bezieht eich auf einen Elektromotor, Insbesondere Uhrenmotor, mit einer drehbaren Rotorwelle, auf der ein Rotor aus magnetlslerbarem Material befestigt ist, der gleichmäßig verteilt eine Mehrzahl parallel zur Drehachse des Rotors magnetisierte Bereiche besitzt, die in Umfangsrlchtung nebeneinander angeordnet,alternierend jeweils in entgegengesetzter Richtung magnetisiert sind, mit einem koaxial mit bestimmten Abstand neben dem Rotor angordneten, Polstucke aufweisenden Stator, der eine Erregerwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes besitzt und mit einem koaxial mit der Rotorwelle verbundenen Ritzel.

Bei derartigen Elektromotoren ist es bekannt, auf der Rotorwelle einen Rotor anzuordnen, der aus einem Sinterteil oder einem Formspritzteil besteht. Der Aufwand und damit auch die Kosten zur Herstellung derartiger Rotoren ist sehr groß.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Elektromotor nach dem Oberbegriff zu schaffen, dessen Teile einfach und billig herstellbar sind und dessen Montage leicht durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemSB dadurch gelöst, daß der Rotor ein aus kunststoffgebundenem Dauermagnetmaterial bestehendes Stanzteil ist, das mit seiner einen ebenen Seitenfläche an einer mit der Rotorwelle verbundenen Stutzscheibe in axialer Richtung in Anlage ist. Diese Ausbildung, die vorzugsweise bei kleinen Motoren angewandt werden kann, ermöglicht es, die Rotoren aus Platten auszustanzen, die aus kunststoffgebundenem Dauermagnetmaterial bestehen. Damit kann in einem Arbeitsgang der Rotor in seiner endgültigen Form hergestellt werden. Eine Nachbearbeitung ist nicht mehr erforderlich. Da das Rotormaterial nur eine relativ geringe Dicke besitzt, um problemlos stanzbar zu sein, ist der Rotor leicht elastisch verformbar. Durch die Stützscheibe, die ebenfalls in einem Arbeitsgang leicht herstellbar und problemlos auf der Rotorwelle befestigbar ist, wird der Rotor in seiner korrekten Form stabilisiert.

Weiterhin ist eine Automatisierung der Montage der aus der Rotorwelle und der an ihr befestigten Teile wie Rotor und Stützscheibe leicht möglich, da alle Teile als Schüttgut behandelt werden können,ohne daß es zu Beschädigungen der Teile kommen kann. Bei den nach seitherigen Verfahren hergestellten Magneten bestand Bruchgefahr, so daß diese Magnete nicht als Schüttgut behandelt werden konnten.

Die Stützscheibe kann axial zwischen Rotor und Stator oder aber auch an der dem Stator abgewandten Seite des Rotors angeordnet sein. Ist sie zwischen Rotor und Stator angeordnet, muß sie aus einem nichtmagnetischem Material bestehen.

Vorteilhaft ist es, wenn Stützscheibe und Rotor miteinander verbunden sind. Dies kann dadurch geschehen, daß Stützacheibe und Rotor miteinander verklebt sind. Ist die Stützscheibe auf der dem Stator abgewandten Seite des Rotors angeordnet

und besteht sie aus einem magnetischem Material, so uird der Rotor allein aufgrund der Magnetkräfte in Anlage an der Stützecheibe gehalten und so stabilisiert.

Vorzugsweise besitzt die Stutzscheibe etwa den gleichen Durchmesser bile der Rotor.

Damit der Rotor verdrehsicher auf der Ratartdelle angeordnet werden kann, kann er eine koaxiale Ausnehmung mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt besitzen und auf einem entsprechend der Ausnehmung ausgebildeten Sitz der Rotorwelle angeordnet sein. Dabei kann die Ausnehmung einen Vieleck-Querschnitt, z.B. einen Sechseck-Querschnitt besitzen.

Zur einfachen Definierung der richtigen Montagelage von Rotor und gegebenenfalls von der Stützscheibe kann die Rotorwelle einen radialen Bund besitzen, an dem der Rotor mit seiner dem Stator zugewandten Seite in Anlage ist. Auf diese Weise wird auch genau der Abstand zwischen Rotor und Stator und damit der für die einwandfreie Funktion des Schrittmotors festgelegte Luftspalt erzielt. Hat dieser Bund die erforderliche radiale Erstreckung so bildet er gleichzeitig die StQtzecheibe. Es braucht also kein zusätzliches ale Stützscheibe dienendes Bauteil hergestellt und montiert zu werden.

Rotorwelle,Bund und Ritzel können ein Bauteil sein, wobei es besonders vorteilhaft ist, uenn dieses ein Spritzgußbauteil aus Kunststoff ist. Auf diese Heise kann ohne jegliche Nachbearbeitung dieses Bauteil in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Es sind dabei Rotor und/oder StQtzscheibe mit Schiebesitz auf der Rotorwelle angeordnet, so ist eine Sußert einfache Montage möglich, die auch besonders günstig maschinell durchgeführt werden kann.

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Ist die Stutzscheibe durch den Bund der Rotorwelle gebildet und ist mit der Rotorwelle das Ritzel auch noch einteilig ausgebildet, so besteht die ganze Rotorbaugruppe nur aus zwei Teilen, die durch einen Spritzgußvorgang bzw. einen Stanzvorgang auf einfachste Weise herstellbar sind_f ohne daß irgendeine Nachbearbeitung erforderlich uiäre.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen 10

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines er-

findungsgemSBen Motors Figur 2 ein zuieites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motors Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines er-

findungsgemiBen Motors Figur k einen Rotor nach den Figuren 1 bis 3

Die in den Figuren dargestellten Motoren, die vorzugsweise als Schrittmotoren für Uhren verwendbar sind, besitzen eine Lagerplatine/ auf der die PolstUcke 2 eines nicht dargestellten Stators angeordnet sind.

In einer zentriach zu den PolstQcken 2 in der Lagerplatine 1 ausgebildeten Lagerbohrung 3 ist eine Rotorwelle k so gelagert, daß sie in ihreraxialen Bewegung zur Lagerplatine 1 hin begrenzt ist.

Die Rotorwelle k besitzt einen radialen Bund 5, an dem direkt of^r indirekt ein scheibenförmiger und mit seiner zentrischen Ausnehmung 7 auf die Rotorwelle k aufgeschobener Rotor 6 in Anlage ist. Und zwar ist der Rotor 6 so an dem Bund 5 in Anlage, daß der Bund 5 sich zwischen dem Rotor 6 und den PolstQcken 2 befindet und damit den Luftspalt 10 zwischen diesen

• ·

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beiden Teilen festlegt.

Die zentrische Ausnehmung 7 des Rotors 6 und entsprechend auch deren Sitz β der Rotorwelle U haben einen Sechseck-Querschnitt, so daß der Rotor 6 verdrehsicher auf der Rotorwelle 1» sitzt und eine auf ihn durch das magnetische Feld der Polstücke des Stators susgeübte Drehbewegung direkt auf ein einteilig mit der Rotorwelle t* ausgebildetes Ritzel 9 übertrögt. Von diesem Ritzel 9 kann dann die Drehbewegung auf weitere nicht dargestellte Zahnräder übertragen werden.

Der als Stanzteil ausgebildete. Rotor 6 besteht aus einem kunststoffgebundenen Dauermagnetmaterial, das,um stanzbar zu sein, in seiner Dicke beschrSnkt ist. Dadurch ist der Rotor 6 axial flexibel. Damit trotzdem der Luftspalt 10 exakt eingehalten wird, ist der Rotor 6 durch eine an ihm anliegende Stützacheibe 11 axial stabilisiert.

In Figur 1 ist die Stützscheibe 11 durch den eich über den halben Durchmesser des Rotors £ hinaus erstreckenden ebenso wie die Rotorwelle U aus Kunststofffbestehenden Bund 5 gebildet.

In Figur 2 ist die Stützscheibe 11' eine dünne Kunststoffscheibe, die sich axial mit ihrer einen Seite an dem Bund abstützt.und an deren anderer Seite der Rotor G in Anlage ist. Die Stützscheibe 11* besitzt dabei den gleichen Durchmesser wie der Rotor 6.

In Figur 3 ist die Stützscheibe 11" eine Scheibe aus magnetischem Material mit etua gleichem Durchmesser wie der Rotor 6, die auf der den Polstücken 2 abgeuandten Seite des Rotors 6 an diesem anliegt· Durch die zwischen Rotor £ und Stützscheibe 11" wirkenden Magnetkräfte ist der Rotor 6 in

Anlage an der Stützscheibe 11'' gehalten.

Die Rotorwelle 4 der Figuren ist zusammen mit dem Bund 5 und dem Ritzel 9 als einbauteil ausgebildet, uelchee durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt ist. Dabei 1st der Durchmesser der Rotorwelle k und des Ritzels 9 so geuBhlt, daß der Rotor k über das Ritzel 9 hinweg auf seinen Sitz B aufgeschoben werden kann. Da der Rotor G mit Schiebesitz auf der Rotoruelle k angeordnet ist und aufgrund der zwischen ihm und den Polstücken 2 des Stators wirkenden Magnetkräfte zu den PoI-stQcken 2 hin und damit auch in Anlage an den Bund 5 gezogen wird, ist er nach dem Aufschiebevorgang auf die Rotoruelle k bereits endgültig in der exakten Einbaulage montiert.

Der erfindungsgemSße Motor ist also nicht nur einfach herstellbarda der Rotor 6 und gegebenenfalls die Stützscheibe 11 als Stanzteil und die Rotoruelle k mit Bund 5 und Ritzel 9 ala Spritzgußteil aus Kunststoff herstellbar sind, sondern er let auch ohne Justierarbeit auf einfachste Weise mantierbar.

Claims

UDD Adolf Schindling AG - /- 6000 Frankfurt/Main

' Gräfstraße 1D3

G-S Kl-do

1560

18.Dezember 1980

Patentansprüche

Elektromotor, Insbesondere Uhrenmotor, mit einer drehbaren Rotorwelle, auf der ein Rotor aus magnetisierbarer^ Material befestigt ist, der gleichmäßig verteilt eine Mehrzahl parallel zur Drehachse des Rotors magnetisierte Bereiche besitzt, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet,alternierend jeweils in entgegengesetzter Richtung magnetisiert sind, mit einem koaxial mit bestimmten Abstand neben dem Rotor angeordnet, Polstücke aufweisenden Stator, der eine Erregerwicklung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes besitzt und mit einem koaxial mit der Rotorwelle verbundenen Ritzel, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) ein aus kunststoffgebundenem Dauermagnetmaterial bestehendes Stanzteil ist, das mit seiner einen ebenen Seitenfläche an einer mit der Rotoruelle Ct) verbundenen Stützscheibe (11, 11', 11·') in axialer Richtung in Anlage ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (11,11') axial zwischen Rotor (6) und Stator angeordnet ist.

. * .:..::. "OU 3U48403 -z-

3. Elektromotor nech Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzscheibe (11¹¹) an der dem Stator abgemandten Seite des Rotors (6) angeordnet ist.'

Ί. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stützscheibe und Rotor miteinander verbunden sind.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Stützscheibe und Rotor miteinander verklebt sind.

6* Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (11*') aus einem magnetischem Material besteht.
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7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (11',H") etwa den gleichen Durchmesser uiie der Rotor (6) besitzt.

B. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) eine koaxiale Ausnehmung (7) mit von der Kreisform abbieichendem Querschnitt besitzt und auf einem entsprechend der Ausnehmung (7) ausgebildeten Sitz (β) der Rotorwelle (<t) angeordnet iet.

9. Elektromotor nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) einen Vieleck-Querschnitt besitzt.

10. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (Ό einen radialen Bund (5) besitzt, an dem der Rotor (6) mit seiner dem Stator zugewandten Seite in Anlage ist.

• a

11. Elektromotor nach Anspruch 1D, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (5) die Stutzscheibe (11) bildet.

12. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rotorwelle (Ό, Bund (5) und Ritzel (9) ein Bauteil sind.

13. Elektromotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeicnet, daß Rotorwelle (it), Bund (5) und Ritzel (9) ein SpritzguBbauteil aus Kunststoff ist.

14. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor (6) und/oder Stützscheibe (11¹,11") mit Schiebesitz auf der Rotorwelle angeordnet sind.