DE3312904A1

DE3312904A1 - Elektrische kleinmaschine

Info

Publication number: DE3312904A1
Application number: DE19833312904
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr. Odendahl; Herbert Dipl.-Ing.(FH) 7580 Bühl Schiller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1984-10-11
Also published as: IT1175995B; IT8420463A0; FR2544136B1; FR2544136A1

Description

R. 181*89
28.3.198-3 Sp/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Elektrische Kleinmaschine
Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kleinmaschine, insbesondere einen Kleinmotor, gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Durch die DE-AS 20 37 993 ist ein Kleinmotor bekannt mit einem aus Stahl bestehenden rohrähnlichen, insbesondere permanentmagnetische Pole tragenden Magnetgestell, mit einem relativ zum Magnetgestell drehbaren Läufer und mit wenigstens einem den Läufer tragenden Lagerschild, der aus einem gießbaren Werkstoff mit einer gegenüber dem Magnetgestell geringeren Festigkeit besteht und über Befestigungslappen mit dem Magnetgestell verbunden ist. Die Befestigungslappen sind in den Lagerschild eingegossen und in Ausnehmungen, die sich stirnseitig an dem Magnetgestell befinden, eingesteckt. Zur Lagesicherung und damit zur festen Verbindung des Lagerschilds an dem Magnetgestell sind Ränder der Ausnehmungen vom Magnetgestell abgespalten und gegen die Befestigungslappen gestemmt. Wenn der Lagerschild aus einem preisgünstigen Werkstoff wie eine Zinklegierung gegossen und beispielsweise außerdem zu einem Bestandteil eines Untersetzungsgetriebes, bei-

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spielsweise zum Antreiben eines Haushaltsgeräts, das als Allesschneider mit eingebautem Schneckengetriebe ausgebildet sein kann, oder eines Kraftfahrzeugschei-. benwischers, weitergebildet ist, lockern sich die durch Verstemmen erzeugten Verbindungen zwischen diesem Lagerschild und dem Magnetgestell. Es stellt sich deshalb die Aufgabe, die Kleinmaschine so zu verbessern, daß die Verbindungen auch erhöhten Beanspruchungen standhalten. Aus Kostengründen sollen schon vorhandene Maschinen zum Montieren und Verstemmen der Einzelteile möglichst ohne Abcänderungen für die verbesserte Kleinmaschine weiterverwendbar sein.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kleinmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat die Vorteile, daß sich die Verbindungen zwischen dem Magnetgestell und dem Lagerschild nicht mehr lockern, und daß die Verbindungen ohne Änderungen an den vorhandenen Montage- und Verstemmvorrichtungen herstellbar sind. Dabei kann der Lagerschild aus einem preiswerten Werkstoff wie Zink, Zinklegierung, Aluminiumlegierung oder Kunststoff gespritzt sein. Die Ausnehmungen für die Befestigungslappen stirnseitig am Magnetgestell haben dabei die gleiche Größe wie zuvor, so daß an den Fertigungseinrichtungen für die Magnetgestelle keine Änderungen nötig sind.

Die Ausbildung der elektrischen Kleinmaschine gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 hat den Vorteil, daß zwischen dem Lagerschild und dem Zwischenstück eine formschlüssige Verbindung besteht, die hohen

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Beanspruchungen auf Dauer standhält. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 ergeben eine preiswerte Herstellungsmöglichkeit der Kleinmaschine. Insbesondere wenn als Werkstoff eine Zinkdruckgußlegierung verwendet wird, erhält man zusätzlich zum Formschluß noch Verbindungen, die während des Spritzgießens durch Diffusion der Werkstoffe der beiden Einzelteile entstehen.

Das Ausführungsbeispiel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs h hut den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Kleinmaschine in der seither üblichen Weise zusammengebaut werden kann. Das Ausführungsbeispiel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 hat den Vorteil, daß das Zwischenstück nicht in den Lagerschild eingebettet werden muß. Vielmehr werden diese Teile einzeln hergestellt und erst bei der Montage unmittelbar vor dem Verstemmen zusammengeführt.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kleinmaschine sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kleinmaschine, Figur 2 eine Draufsicht auf die Kleinmaschine gemäß der Figur 1, Figur 3 Einzelteile der Kleinmaschine gemäß der Figur 1 in der Seitenansicht, Figuren k und 5 Einzelteile eines-zweiten Ausführungsbeispiels im Schrägbild, Figur 6 die zusammengefügten Einzelteile gemäß den Figuren k und im Schrägbild und Figur 7 die Einzelteile gemäß den Figuren h und 5 zusammengebaut mit einem weiteren Einzelteil ebenfalls im Schrägbild.

-X-Beschreibung der Ausführungsbeispiele

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Die als Kleinmotor 2 ausgebildete elektrische Kleinmaschine gemäß den Figuren 1 bis 3 hat ein Magnetgestell 3j zwei Permanentmagnete k, 5> die Pole bilden, einen drehbaren Läufer 6 mit einer Läuferwelle

7 und einem Kollektor 8, einen über den Kollektor 8 sich erstreckenden Lagerschild 9 mit einer Lagerbuchse 10 und einem Lagerbuchsenhalter 11, einen innerhalb des Lagerschildes 9 angeordneten Bürstenträger 12 mit Kochern 13, Kohlebürsten lh und Kohlebürstenandrückfedern 15» einen zweiten Lagerschild 16 mit einem eingebauten Kugellager 17 für die Läuferwelle 7 und ein Zwischenstück 18. Ein Köcher 13 und seine Kohlebürste 1k sind 90 Grad um den Kollektor

8 geschwenkt dargestellt.

Benachbart zu dem Kugellager 17 ist auf der Läuferwelle 7 ein Lüfterrad 19 angeordnet. Die Läuferwelle 7 läuft in eine Schnecke 20 aus, die sich außerhalb des Lagerschildes 16 befindet. Vom Lagerschild 16 steht' ein angegossener Lagerbock 21 ab. Dieser trägt eine Achse 22, die die Schnecke 20 in einem Abstand kreuzt und ein Schneckenrad 23 trägt. Die Schnecke und das Schneckenrad 23 befinden sich im Eingriff. In axialer Richtung ist das Schneckenrad 23 mittels eines Sprengringes 2U, der auf der Achse 22 befestigt ist, und mittels einer Beilagescheibe 25 axial gesichert. Das Schneckenrand 25 trägt beispielsweise einen parallel zur Achse 22 ausgerichteten Bolzen 26, der zum Antreiben eines nicht dargestellten Allesschneidermessers dient. Die Schnecke 20 und das Schnek-

kenrad 2 3 bilden zusammen mit der Achse 22 und dem Lagerbock 21 sowie dem Lagerschild 16 ein Untersetzunggetriebe 27. Das Zwischenstück 18 ist ringförmig ausgebildet und hat einen äußeren Durchmesser, der so gewählt ist, daß das Zwischenstück 18 in das Magnetgestell 3, das rohrförmig ausgebildet ist, eingeschoben, werden kann. Das Zwischenstück 18 hat radial auswärts abstehende Befestigungslappen 28, Diese Befestigungslappen 28 greifen in Ausnehmungen 29 ein. Diese Ausnehmungen 29 befinden sich in einer Stirnseite 30 des Magnetgestells 3 und sind, in dessen Längsachsrichtung gemessen, tiefer als die Dicke der Befestigungslappen 28. In die Stirnseite 30 sind unmittelbar neben den Ausnehmungen Kerben 31 eingedrückt. Beim Eindrücken dieser Kerben 31 bilden sich Befestigungsfinger 32, mittels denen die Befestigungslappen 28 innerhalb der Ausnehmungen 29 verstemmt werden. Der Lagerschild 16 hat zwei Enden 33, die in Umfangsrichtung des Magnetgestells 3 gekrümmt sind. In Umfangsrichtung weisen die Enden 33 Nuten 3^ auf. Diese Nuten 3^ umgreifen Zonen 35 des Zwischenstückes 18, die radial einwärts an die Befestigungslappen 28 angrenzen. Der Lagerschild ΐβ wird vorzugsweise innerhalb einer Druckgußform, in die das Zwischenstück 18 eingelegt ist, gegossen. Dadurch werden die Zonen 35 äes Zwischenstücks 18 in die Enden 33 eingebettet. Zur Sicherung gegen Verdrehen hat das Zwischenstück im Bereich der Nuten 3^ Sicherungsausnehmungen 36, in die der Gießwerkstoff einfließt und dort Sicherungswarzen 37 bildet. Wird als Gießwerkstoff für den Lagerschild 16 eine Zinklegierung verwendet und das Zwischenstück 18 aus einem vorverzinkten Stahlblech ausgestanzt, so entsteht beim Umgießen des Zwischenstücks 18 zusatz-

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- if -

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lieh zur formschlüssigen Verbindung auch noch eine metallische Verbindung durch Diffusion. Die Abmessungen der Nuten 3^ sind so gewählt, daß durch ihre Flächenausdehnungen eine rüttelsichere Verbindung zwischen den Enden 33 des Lagerschildes und dem Zwischenstück 18 sichergestellt ist. Aus Funktionsgründen ist das Magnetgestell 3 aus Stahl hergestellt. Weil das Magnetgestell 3 und folglich auch die neben den Kerben 31 befindlichen Befestigungsfinger 32 und auch die Befestigungslappen 28 aus Stahl bestehen, sind die durch Verstemmen hergestellten Befestigungen der Befestigungslappen 28 innerhalb der Ausnehmungen 29 auf Dauer rüttelsicher. Infolge der Anordnung des Zwischenstückes 18 kann der Lagerschild 16 aus einem Werkstoff hergestellt werden, dessen beispielsweise Druckfestigkeit wesentlich unter der des Stahls, aus dem das Magnetgestell 3 besteht, liegen kann. Dies erleichtert und verbilligt die Herstellung des Lagerschildes 16. Der Lagerschild 9 kann ebenfalls, wenn dies aus Gründen e-rhöhter Beanspruchung angezeigt erscheint, über ein solches Zwischenstück 18 mit dem Magnetgestell 3 verbunden werden.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 bis 7 hat ein teilweise dargestelltes Lagerschild kl, das vorzugsweise aus einer Zinklegierung gegossen ist, vorzugsweise radial zur Längsachse des Lagerschildes ausgerichtete Befestigungsnasen U2, k3. Ein Zwischenstück kk ist ebenfalls ringartig ausgebildet und hat' radial nach außen abstehende Befestigungslappen U 5 Der Grundriß der Befestigungslappen U 5 ist so gewählt, daß beim Überstreifen des Zwischenstücks ^U über den Lagerschild U1 die Befestigunglappen 1*5 die Befesti-

gungsnasen 1+2, 1+ 3 vollständig bedecken, so trie dies in der Figur T dargestellt ist. Ein Magnetgestell 46, das ebenfalls rohrartig ausgebildet ist und aus Stahl besteht, hat von seiner Stirnseite kf ausgehend gestufte Ausnehmungen 48, von denen eine dargestellt ist. Der mittlere Bereich dieser Ausnehmung 48 hat eine Tiefe, die beispielsweise um 1,5 mm tiefer ist als die Befestigungslappen i+ 5 dick sind. Der Grundriß der Ausnehmungen 48 ist derart gewählt, daß die Befestigunglappen 45 in der Umfangsrichtung des Magnetgestells 46 annähernd spielfrei einsteckbar sind. Angrenzend an eine mittlere Zone sind die Ausnehmungen 48 so tief ausgebildet, daß sie dort die Befestigunßsnasen 42, 43 aufnehmen. Vorzugsweise ist dort die Tiefe so gewählt, daß sie höchstens der Höhe der Befestigungsnasen 42, 43 entspricht. An einer Stirnseite hf werden benachbart zu den Ausnehmungen 48 ebenfalls wieder Kerben 31 eingedrückt, so daß wieder Befestigungsfinger 32 entstehen, die über die Befestigungslappen 45 gestemmt sind und dadurch über die Befestigungslappen 45 und die Befestigungsnasen 42, 43 den Lagerschild 41 mit dem Magnetgestell 46 rüttelfest verbinden. Diese Verbindungen widerstehen auch solchen Reaktionskräften und Reaktionsmomenten, die, infolge von Kraftabgabe über den Bolzen P.6 von dem Lagerschild 4 1 auf das Magnetgestell 3 übertragen werden. Es genügt aber auch schon, wenn Ecken, die von der Stirnseite 30 und den angrenzenden, noch nicht verformten Ausnehmungen 48 gebildet werden, gestaucht werden und dadurch über die Befestigungslappen 45 greifen und diese einklemmen. Dabei erfüllen die Befestigungslappen 1+5 die Aufgabe, hohe Druckspannungen im Bereich der Befestigungsfinger 32 bzw. der gestauchten Ecken so zu verteilen, daß die Befestigungsnasen 1+2, 1*3 nicht über ihre auf Dauer ertragbare Druckfestigkeit hinaus beansprucht werden.

- Leerseite -

Claims

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28.3.1-983- Sp/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO.STUTTGART 1

Ansprüche

M.) Elektrische Kleinmaschine, insbesondere Kleinmotor, mit einem aus Stahl bestehenden rohrähnlichen, insbesondere permanentmagnet:i sehe Pole aufweisenden Magnetgestell, mit einem relai.iv zum Magnetgestell drehbaren Läufer und mit wenigstens einem den Läufer tragenden
Lagerschild, der aus einem Werkstoff mit einer gegenüber dem Magnetgestell geringeren Festigkeit besteht
und der über Befestigungslappen mit dem Magnetgestell verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Magnetgestell (3, k6) befestigten Befestigungslappen (28, 28a, 1+5) von einem zwischen das Magnetgestell (3, k6) und den Lagerschild (16, k^ ) eingesetzten Zwischenstück (18, 18a, kk) abstehen, das aus einem Werkstoff mit einer gegenüber dem des Lagerschildes (16, hl) höheren
Festigkeit wie Stahl besteht, und daß der Lagerschild (16, k^) am Zwischenstück (18, i8a, Ul+) so großflächig anliegt, daß der Lagerschild (16, k1) infolge des Betriebs der Kleinmaschine (2, 2a) nicht beschädigt wird.
2. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschild (ΐ6, Μ) das Zwischenstück (18, i8a, kk ) teilweise umgreift.

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3. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschild (16, kl) als Druckgußteil ausgebildet ist, und daß das Zwischenstück (18, 18a) umgössen ist.
l+. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (28, ^5) in Ausnehmungen (29₅ ^8), die sich im Magnetgestell (3, U 6) befinden, eingelegt und dort durch Verstemmen gesichert sind.
5. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (U5) Beilagen bilden, die von dem Lagerschild (U1) abstehende Befestigungsnasen (U2, ^3) bedecken und gemeinsam mit diesen in Ausnehmungen (U8), die stirnseitig am Magnetgestell (U6) angeordnet sind, liegen, und.daß die Befestigungslappen (h5) gegen die Befestigungs¹-nasen (^2, U3) drücken und durch Verstemmen lagegesichert sind.