DE3302015A1

DE3302015A1 - Stator fuer eine elektrische maschine

Info

Publication number: DE3302015A1
Application number: DE19833302015
Authority: DE
Inventors: Hugo Sachseln Fritschy
Original assignee: Interelectric AG
Current assignee: Maxon Motor AG
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1984-07-26
Also published as: JPS59144330A; FR2539929A1; GB2134325A; GB8400883D0

Description

Stator für eine elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine, mit einem rohrförmigen inneren Eisenrückschlußteil, einem rohrförmigen äußeren Eisenrückschlußteil, mehreren an dem äußeren Eisenrückschlußteil anliegenden zylindrisch gewölbten Magnetformteilen, und einer Halterung aus Kunststoff für die Eisenrückschlußteile.

Bei einem bekannten derartigen Stator (DE-OS 3 042 527) ist an das innere Eisenrückschlußteil eine Stirnscheibe angesetzt, wobei beide mit einem in situ gespritzten Kunststofformteil festgehalten sind, das auch die Lager aufnimmt. Auf die Stirnscheibe ist das äußere Eisenrückschlußteil mit einer Schulter aufgesetzt.

Diese Konstruktion ist verhältnismäßig kostspielig in der Herstellung, da das innere Eisenrückschlußteil und die Stirnscheibe in eine Spritzgußform eingesetzt und sodann die rohrförmige Nabe aus Kunststoff gespritzt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stator der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich einfacher, nämlich durch'Zusammenstecken der einzelnen Bauteile herstellen läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die Halterung ein einstückiges Kunststofformteil umfaßt mit einer zentralen, rohrförmigen Nabe, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des inneren Eisenrückschlußteils entspricht, mit einer an ein Ende der Nabe anschließenden Stirnscheibe, und mit einer Anzahl von dem äußeren Bereich der Stirnscheibe achsparallel zu der Nabe sich erstreckender Stege, daß die Halterung ferner eine Deckelscheibe umfaßt, die auf die freien Enden der Stege paßgenau aufsetzbar ist, und daß das Kunststofformteil und die

Deckelscheibe so gestaltet sind, daß sie das äußere Eisenrückschlußteil axial und radial spielfrei halten.

Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Stege der Anzahl der Magnetformteile.

Gemäß einer Weiterbildung sind die radial äußeren Oberflächen der Stege zylindrisch gewölbt entsprechend dem inneren Durchmesser des äußeren Eisenrückschlußteiles. Auf diese Weise läßt sich das äußere Eisenrückschlußteil großflächig abstützen.

Stattdessen oder zusätzlich können die einander zugekehrten Seitenflächen der Stirnscheibe und der Deckelscheibe ringförmige Schulterflächen aufweisen als Auflage für das äußere Eisenrückschlußteil Bzw. die Magnetformteile.

Dabei sind die freien Enden der Stege vorzugsweise so geformt, daß sie auf einer Schulterfläche der Deckelscheibe aufsitzen.

Von den freien Enden der Stege können Zapfen vorstehen, und die Deckelscheibe kann mit bogenförmigen Längsschlitzen versehen sein, in die die Zapfen hineinapssen. Dadurch wird gewährleistet, daß sich die Deckelscheibe um einen gewissen Winkelbetrag verdrehen läßt, so daß die optimale Lage der an der Deckelscheibe sitzenden Bürsten eingestellt werden kann, bevor erstere an dem Kunststofformteil befestigt wird.

Die Deckelscheibe kann mit Einrichtungen zum Aufnehmen von Bürsten versehen sein.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine Halterung, wobei beide Teile derselben getrennt gezeichnet sind;

Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf das Kunststoffformteil nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Innenseite der Deckelscheibe von Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht des fertigen Stators, wobei der Rotor gestrichelt eingezeichnet ist;

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Halterung 1 umfaßt ein Kunststoffformteil 2 und eine Deckelscheibe 3.

Das Kunststofformteil 2 ist im Spritzgußverfahren aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt und umfaßt eine zentrale rohrförmige Nabe 4, die an ihren Enden mit erweiterten Bereichen 5 und 6 zur Aufnahme von Lagern versehen ist.

Das eine Ende der Nabe 4 geht in eine Stirnscheibe 7 über, von deren Randbereich zwei einander diametral gegenüberliegende Stege 8„, 9 sich achsparallel erstrecken. Die Stirnscheibe ist an ihrem Umfang mit einem Wulst 10 versehen.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, haben die Stege 8 und 9 einen kreisringsektorförmigen Querschnitt. Die äußere Oberfläche der Stege ist dabei so geformt, daß sie ein rohrförmiges äusseres Exsenrückschlußteil 12 (Fig. 4) radial spielfrei aufnehmen kann.

Von den freien Enden der Stege 8, 9 stehen zylindrische Zapfen 13 bzw. 14 vor.

Die Deckelscheibe 3 ist mit bogenförmigen Längslöchern 15 und 16 versehen, durch die sich die Zapfen 13, 14 erstrecken können, wenn die Deckelscheibe 3 auf das Kunststofformteil 2 aufgesetzt wird. Der Umfang der Deckelscheibe 3 ist mit einer Schulter 17 versehen, die zusammen mit dem Wulst 10 das äußere Eisenrückschlußteil 12 axial unbeweglich festhält (Fig. 4).

Die Deckelscheibe 3 ist noch mit einer Ringschulter 18 versehen, die genau in den von den Stegen freigelassenen Innenraum hineinpaßt und zur Zentrierung der Deckelscheibe 3 dient.

Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, liegen zylindrisch gewölbte Ferritmagnetformteile 19 und 20 an dem äußeren Eisenrückschlußteil 12 an. Sie können mit diesem verklebt sein und/oder durch die Klemmwirkung der Stege 8 und 9 gehalten sein.

Gemäß Fig. 4, die den fertigen Stator zeigt, sitzt auf der Nabe 4 ein rohrförmiges inneres Eisenrückschlußteil 21. Zwischen diesem und den Ferritmagnetformteilen 19, 20 sowie den Stegen 8, 9 ist ein ringförmiger Luftspaltraum 22 gebildet, der einen glockenförmigen eisenlosen Rotor 23 aufnehmen kann, der mit einem der Deckelscheibe 3 benachbarten Kommutator 24 versehen ist.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, stehen von der Innenscheibe der Deckelscheibe 3 zwei mit einem Längsschlitz versehene Haltezapfen 25 und 26 vor, die je eine blattfederartige Bürste 27 und'28 halten, die im zusammengebauten Zustand der elektrischen Maschine auf dem Kommutator 24 aufliegen (nicht dargestellt).

Der beschriebene Stator hat den Vorteil, daß er sich durch einfaches Zusammenstecken der Bauteile montieren läßt, indem das innere Eisenrückschlußteil 21 über die Nabe 4 und das

äußere Eisenrückschlußteil 12 über die Stege 8, 9 geschoben wird. Dabei sollte das innere Exsenrückschlußteil mit Preßsitz auf der Nabe 4 sitzen, damit es unverrückbar gehalten ist.

Die Ferritmagnetformtexle 19 und 20 können sodann in axialer Richtung in die Zwischenräume zwischen den Stegen 8 und 9 eingeschoben werden. Alternativ können sie vor Aufschieben des äußeren Eisenrückschlußteils 12 in die Zwischenräume gelegt und sodann das Eisenrückschlußteil darüber geschoben werden. Bei passender Dimensionierung des Querschnittes der Stege 8 und 9 ist es nicht unbedingt erforderlich, die Ferritmagnetformtexle 19, 20 mit dem äußeren Exsenrückschlußteil 12 zu verkleben, da die Ferritmagnetformtexle bei spielfreier Anlage an den Stegen sich axial und radial nicht verschieben können.

Nachdem die Lager 29 und 30 in die dafür vorgesehenen erweiterten Bereiche 5 bzw. 6 der Nabe eingepreßt worden sind, wird die Welle 31 des Rotors 23 durch die Lager gesteckt, bis der Rotor die in Fig. 4 dargestellte Lage eingenommen hat, und sodann die Deckelscheibe 3 aufgesetzt, wobei die Bürsten 27 und 28 radial nach außen gebogen werden, damit sie über den Kommutator 24 gleiten können, unter Zuhilfenahme einer Nadel, die durch Durchbrüche 3 2 und 33 in der Deckelscheibe geführt wird.

Die Bürsten lassen sich durch Verdrehen der Deckelscheibe 3 in die elektrisch günstigste Lage bringen. Sodann wird die Deckelscheibe mit dem Kunststofformteil 2 fest verbunden, etwa durch thermoplastische Verformung der Zapfen 13 und 14 und/oder Verschraubung dieser Teile, womit der Motor fertiggestellt ist.

Der beschriebene Motor eignet sich besonders für Massenkon·*
struktionen, da er nicht nur leicht zusammenzubauen ist, sondern auch aus einfach herstellbaren Einzelteilen besteht.

Anstelle der in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Ferritmagnetformteile können auch Magnetformteile aus anderen Dauermagnetmaterialien verwendet werden.

Alternativ kann die Ringschulter 18 fortgelassen sein, so daß die Zentrierung der Deckelscheibe durch das auf der Schulter 17 aufliegende Stirnende des äußeren Eisenrückschlußteiles
erfolgt.

Claims

53-95 DE

Patentansprüche :

/iJ Stator für eine elektrische Maschine, mit einem rohrförmi- ^-- gen inneren Eisenrückschlußteil (21), einem rohrförmigen äußeren Eisenrückschlußteil (12), mehreren an dem äußeren Eisenrückschlußteil anliegenden zylindrisch gewölbten Magnetformteilen (19, 20), und einer Halterung (1) aus Kunststoff für die Eisenrückschlußteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein Kunststofformteil (2) umfaßt mit einer zentralen, rohrförmigen Nabe (4)*, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des inneren Eisenrückschlußteils (21) entspricht, mit einer an ein Ende der Nabe anschließenden Stirnscheibe (7) und mit einer Anzahl von dem äußeren Bereich der Stirnscheibe achsparallel zu der Nabe sich erstreckender Stege (8, 9), daß die Halterung ferner eine Deckelscheibe (3) umfaßt, die auf die freien Enden der' Stege paßgenau aufsetzbar ist, und daß das Kunststofformteil (2) und die Deckelscheibe (3) so gestaltet sind, daß sie das äußere Eisenrückschlußteil (12) axial und radial spielfrei halten.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Stege (8, 9) der Anzahl der Magnetformteile (19, 20) entspricht.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Oberfläche (11) der Stege zylindrisch gewölbt ist entsprechend dem inneren Durchmesser des äußeren Eisenrückschlußteils (12).
4. Stator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die einander zugekehrten Seitenflächen der Stirnscheibe (7) und der Deckelscheibe (3) ringförmige Schulterflächen (10, 17) aufweisen als Auflage für das äußere Eisenrückschlußteil (12).
.5.*" Stator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η •^zeichnet, daß die einander zugekehrten Seiten- ) '■_ flächen der Stirnscheibe (7) und der Deckelscheibe (3) .> ringförmige Schultern (18, 34) aufweisen als Auflage für "%· die Magnetformteile (19, 20).
6. ,-..Stator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e k e η η -['^zeichnet, daß die Breite der Stege (8, 9) in '.:■■" Umfang srichtung so bemessen ist, daß die Magnetformteile ■-.·.,. (19, 20) spielfrei zwischen benachbarten Stegen gehalten ; ■ werden.

Yl.'Il Stator nach Anspruch 4 bis 6, dadurch g e k e η η [:"-,'. zeichnet , daß die freien Enden der Stege (8, 9)

',.''· so geformt sxnd, daß sie auf einer der Schulterflächen

• .■-··- (18) der Deckelscheibe (3) aufsitzen.

8Λ · Stator nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e η η -

I ·. '^zeichnet , daß von dem freien Ende der Stege ein |.'5 ". Zapfen (13, 14) vorsteht und daß die Deckelscheibe (3)

• ■■? ^: mit bogenförmigen Längsschlitzen (15, 16) versehen ist, ⁵ ϊ in die die Zapfen hineinpassen.

-;9..': Stator nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e k e η η /· .··"- zeichnet , daß die Deckelscheibe (3) mit Einrich-. . ; tungen (25, 26) zum Aufnehmen von Bürsten (27, 28) ver-. .· ■ sehen ist.