DE3824308C2 - Elektrische Kleinmaschine, insbesondere Kleinmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Klein­ maschine, insbesondere einen Kleinmotor, gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Es ist schon eine solche Klein­ maschine bekannt (DE 27 35 778 A1), bei der aus dem Polrohr herausgescherte und nach innen durchgedrückte Lappen zur Lagefixierung der Magnete vorgesehen sind. Diese bekannte Maßnahme erfordert jedoch eine hohe Fertigungspräzision, so­ wohl bei der Herstellung der Magnete, als auch bei der Fest­ legung der Biegelappen. Letztendlich kann eine völlig spiellose Magnetsicherung aber nicht mit vertretbarem Auf­ wand gewährleistet werden.

Die US-PS 1 976 541 zeigt und beschreibt eine elektrische Kleinmaschine, deren Polrohr nach innen gerichtete Rippen mit ausgehend von den Rippen ebenfalls nach innen zeigenden Nasen aufweist. Zur Fixierung der Magnete wird ein zylinder­ förmiger Ring eingesetzt, dessen Außendurchmesser dem Innen­ durchmesser der Rippen entspricht und der sich an den nach innen gerichteten Nasen der Rippen abstützt. Dazu weist der Ring nach außen gestellte Bereiche auf, die mit den Nasen in Eingriff gelangen. Dieser Ausführungsvariante haftet jedoch der Nachteil an, daß die Abstände der hervorstehenden Nasen einer Rippe sehr exakt hergestellt werden müssen. Zwischen diese Abstände werden die nur mit erheblichen Toleranzen herstellbaren Magnete sowie die aus Blech gestanzten zylin­ drischen Ringe eingebracht. Ein exaktes spielfreies Positio­ nieren der Haltemagnete ist mit dieser Anordnung nur mit er­ heblichem Aufwand möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Kleinmaschinen zu beheben. Diese Aufgabe wird durch eine Kleinmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kleinmaschine zeichnet sich ferner da­ durch aus, daß der Ring lediglich in das Polrohr hineinge­ drückt zu werden braucht, wobei die randoffenen Aussparungen ein Nachfedern des Rings ermöglichen und als Verdrehsiche­ rung wirken. Die scharfkantige Ringaußenkante verbeißt sich dabei in der Polrohr-Innenwand, so daß der Ring nicht mehr entgegen der Montagerichtung und auch nicht in Umfangsrich­ tung verschoben werden kann. So können die Magnete mit einem Ring gegen eine polrohrfeste Schulter gedrückt werden. Diese Schulter kann aber auch, wie beim nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel, durch einen zweiten Ring gebildet sein. In beiden Fällen ergibt sich, ohne besonderen Aufwand, eine absolut spiel freie Lagefixierung der Magnete im Polrohr, weil der bis zur Magnetstirnwand eingedrückte Ring zwangsläufig in seiner Montagestellung fixiert ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kleinmaschine möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungsgemäß montierten Kleinmotor, Fig. 2 den Haltering fuhr die Magnete in Draufsicht, Fig. 3 eine Seitenansicht des Halterings, teilweise geschnitten, Fig. 4 einen Teilschnitt durch den Kleinmotor gemäß Fig. 1, entlang der Linie IV-IV, in vergrößerter Darstellung und Fig. 5 eine Einzelheit bei V in Fig. 1, in vergrößerter Dar­ stellung.

Ein in Fig. 1 dargestellter elektrischer Kleinmotor 10 weist einen als Polrohr 12 ausgebildeten Rückschlußring auf, in den paarweise rohrsegmentförmige Permanentmagnete 14 eingesetzt sind. Das Polrohr mit den Permanentmagneten 14 umgibt einen Motorlaufer 16, der mittels einer Ankerwelle 18 in nicht dargestellten Lagerschilden des Kleinmotors drehbar gelagert ist. Die Permanentmagnete 14 sind in Achs- und Umfangsrichtung des Polrohrs 12 durch in das Polrohr ein­ gesetzte Sicherungsringe 20 fixiert. Die Sicherungsringe 20 sind aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Federstahl gefertigt. Jeder Sicherungsring 20 hat einen äußeren Bereich 22, dessen Quer­ schnitt - bei einem Schnittverlauf in Richtung der Drehachse des Motorläufers 16 - im wesentlichen kegelringförmig ist. Der sich so ergebende, große Außendurchmesser 23 des Sicherungsrings 20 weist eine scharfe Kante 25 auf (Fig. 3). Weiter sind an dem großen Außendurchmesser 23 des Sicherungsrings 20 mehrere randoffene Aus­ sparungen 24 angeordnet. An dem kleinen Durchmesser 26 des kegel­ ringförmigen Bereiches 22 schließt sich ein Ringabschnitt 28 an, der sich zumindest annähernd in einer quer zur Achsrichtung des Polrohrs verlaufenden Ebene erstreckt. Weiter ist von Bedeutung, daß der große Außendurchmesser 23 des Sicherungsrings 20 geringfügig großer ist als der Innendurchmesser 30 des Polrohrs 12. Wie die Zeichnung weiter zeigt, sind aus dem Abschnitt 28 des Sicherungsrings 20 Lappen 32, 34 herausgeschert und durchgedrückt, die einander paar­ weise zugeordnet sind. Diese Anordnung ist insbesondere aus Fig. 4 klar ersichtlich. In diesem Bereich sind die Sicherungsringe 20, entlang der Schnittlinie IV-IV gesehen, U-förmig ausgebildet, wobei die U-Basis durch den Bereich des Sicherungsringsabschnitts 28 gebil­ det ist, der sich zwischen den einander benachbarten Lappen 32, 34 befindet. Die Lappen 32, 34 selbst bilden die U-Schenkel der U-Form. Weiter ist im Bereich der U-Basis 36, also zwischen zwei einander benachbarten Federlappen oder Federzungen 32, 34 eine Ausnehmung 38 angeordnet. Weiter ist noch zu bemerken, daß diese federnden Zungen oder Lappen 32, 34 zu der von dem kegelringförmigen Ringteil 22 abgewandten Seite aus dem Ringabschnitt 28 herausgebogen sind. Die Federlappen 32, 34 sind so ausgebildet, daß sie im unbelasteten Zustand in Richtung ihrer freien Enden in ihrer Erstreckungstendenz divergieren. Unabhängig davon sind die freien Enden 40 derart abge­ kröpft, daß sie aufeinander zulaufen. Der Abstand zwischen zwei einander benachbarten und somit einander zugeordneten Federlappen 32, 34 ist so bemessen, daß er auf den Abstand 44 abgestimmt ist (Fig. 4), der sich in Umfangsrichtung des Polrohrs 12 gesehen zwischen zwei einander benachbarten Permanentmagneten 14 ergibt, wobei der äußere Abstand beider Federlappen im ungespannten Zustand gleich oder großer ist als der Abstand 44 der Magnete, damit diese nach Montage des Sicherungsringes 20 von innen gegen das Polrohr 12 gedrückt werden.

Die Montage der Permanentmagnete 14 im Polrohr 12 sei im nach­ folgenden vom Prinzip her beschrieben.

Zunächst wird ein Sicherungsring 20 in Richtung des Pfeiles 50 (Fig. 1) in das Polrohr 12 hineingedrückt, wobei sich der Ringrand durch die Aussparungen 24 in radialer Richtung auf das Innendurch­ messermaß 30 des Polrohrs zusammendrücken läßt. Wenn der Ring 20 seine vorbestimmte Position erreicht hat. Werden die Permanent­ magnete 14 in das Polrohr eingesetzt, und zwar so tief, daß sie mit ihrer einen, in Richtung der Drehachse des Motorankers 16 weisenden Stirnfläche an dem Abschnitt 28 des Sicherungsringes 20 zur Anlage kommen. Dabei werden die Federzungen 32 und 34 des schon einge­ setzten Sicherungsrings 20 auf das Abstandsmaß 44 zusammengedrückt, das sich zwischen den einander zugewandten Flaschen 52 der Permanent­ magnete 14 ergibt. Nach diesem Montageschritt erfolgt das Einpressen eines zweiten Sicherungsrings 20 in Richtung des Pfeiles 60, auf der von dem schon montierten Sicherungsring abgewandten Seite der Permanentmagnete 14. Dabei wird darauf geachtet, daß die Federlappen 32, 34 des nun zu montierenden Sicherungsrings 20 ebenfalls in den Abstand 44 zwischen den beiden Permanentmagneten 14 gelangen. Dies wird durch die Abkröpfungen 40 erleichtert. Nachdem der zweite Sicherungsring 20 die in Fig. 4 gezeigte Montageposition erreicht hat, sind die beiden Permanentmagnete 14 durch die beiden Siche­ rungsringe 20 in Achs- und Umfangsrichtung des Polrohrs 20 gesehen absolut sicher und spiellos fixiert. Dies deshalb weil sich die scharfen Kanten 25 des großen Außendurchmessers 23 jedes Sicherungs­ rings 20 unter der gegebenen Vorspannung derart mit der Innenwand des Polrohrs 12 verbeißen, daß ein Zurückrutschen entgegen der Richtung der Pfeile 50 und 60 ausgeschlossen ist. Im Bereich der Aussparungen 24 des Ringes 20 verkrallt sich dieser nicht mit dem Polrohr 12. Die Verkrallung der äußeren Kanten der Aussparungen 24 im Polrohr bewirken zusätzlich eine Sicherung des Ringes 20 in Umfangsrichtung, so daß sich dieser nicht verdrehen kann. Die in den Abstand 44 ragenden Federlappen 32, 34 sorgen für eine sichere Lage­ fixierung der Magnete 14 in Umfangsrichtung des Polrohres 12 gesehen. Die Ausnehmungen 38 in den Sicherungsringen 20 dienen zur Verhinderung eines eventuellen Kurzschlusses des magnetischen Flusses über die Magnetlücke durch die Sicherungsringe 20. Weiter sind die Ausnehmungen 38 Hilfsmittel für Montagewerkzeuge, wenn die Sicherungsringe 20 und die Magnete 14 automatisch montiert werden sollen. In einem solchen Falle werden selbstverständlich, abweichend von der obigen Beschreibung der Montage, die beiden Federringe 20 gleichzeitig in Richtung der Pfeile 50 und 60 in das Polrohr 12 hineingedrückt, bis sie an den voneinander abgewandten Stirnflächen der Permanentmagnete 14 zur Anlage kommen. Es ist klar, daß einer der beiden Federringe ohne weiteres durch mit dem Polrohr fest ver­ bundene Anschlagschultern ersetzt werden kann, die beispielsweise durch, aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik bekannte, nach innen durchgedrückte Lappen des Polrohrs gebildet sein können.

Claims (9)

1. Elektrische Kleinmaschine, insbesondere Kleinmotor, mit einem einen Läufer umgebenden Polrohr, an dessen Innenwand mehrere, im Querschnitt quer zur Läuferdrehachse gesehen, rohrsegmentförmige Permanentmagnete durch wenigstens einen in das Polrohr koaxial einsetzbaren, elastischen Ring in Achsrichtung an diesem festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dereich (22) des elastischen Rings (20) kegelringförmig ausgebildet ist, daß ferner der große Außendurchmesser (23) des Ringes (20) größer als der Innendurchmesser (30) des Polrohrs (12) und scharfkantig ausgebildet ist und daß an dem großen Außendurchmesser (23) des Ringes (20) mehrere randoffene Aussparungen (24) angeordnet sind, so daß sich beim Einpressen des elastischen Ringes (20) in das Polrohr (12) der elastische Ring (20) an der ebenen Innenwand des Polrohrs (12) verkrallt, wobei durch den dadurch verengten scharfkantigen Außendurchmesser ein axiales Verschieben entgegen der Einpreßrichtung und durch die Aussparungen (24) ein Verdrehen des elastischen Ringes (20) verhindert ist.

2. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 1, bei der jeder Per­ manentmagnet in einer quer zur Achsrichtung des Polrohrs verlaufen­ den Ebene liegende Stirn-Endflächen hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (20) einen an den kleinen Durchmesser (26) anschließenden Abschnitt (28) aufweist, der sich zumindest annähernd in einer zu der Ebene parallelen Ebene erstreckt.

3. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Permanentmagnete in Umfangsrichtung des Polrohrs gesehen mit Abstand voneinander befindliche, einander zugewandte Endschultern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ring (20) in den Ab­ stand (44) ragende, vorgespannt an den Endschultern (52) angelegte Federzungen (32, 34) angeordnet sind.

4. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federzungen (32, 34) an dem in einer quer zur Achsrich­ tung des Polrohrs (12) verlaufenden Ebene angeordneten Abschnitt (28) des Rings (20) angeordnet sind.

5. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federzungen (32, 34) aus dem Abschnitt (28) herausge­ schert sind.

6. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden einander benachbarten Endschultern (52) zuge­ ordneten Federzungen (32, 34) in unbelastetem Zustand auseinander­ streben.

7. Elektrische Kleinmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnete daß die Federzungen (32, 34) zu der von dem kegelringförmigen Ringteil (22) abgewandten Seite aus dem Ring (20) herausgebogen sind.

8. Elektrische Kleinmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnete daß die freien Enden (40) der Federzungen (32, 34), welche einander benachbarten Magnet-Endschultern (52) zugeordnet sind, in bezug aufeinander konvergieren.

9. Elektrische Kleinmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnete daß zwischen zwei einander benachbarten Endschultern (52) zugeordneten Federzungen (32, 34) in dem Abschnitt (28) des Rings, in dem Ring (20) wenigstens eine Aus­ nehmung (38) angeordnet ist.