DE4405367A1 - Elektromotor, insbesondere Kommutatormotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Kommutatormotor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art.

Es sind bereits Maschinen mit einseitig gelagerten Läufern in dem einen Lagerschild bekannt, die gleichzeitig Träger der Läufer­ blechpakete sind. Hierbei ist z. B. gemäß DE 11 87 309 auf dem freien Ende des Läufers ein Lüfter aufgesetzt. Diesem Stand der Technik ist zu entnehmen, daß ein einseitig gelagerter Motor wenig axiale Baulänge für inaktive Bauteile wie Gehäuse und Lagerung benötigt.

Durch die DE 43 34 596.4 ist ein Kommutatormotor mit einem Läufer vorgeschlagen worden, dessen Antriebswelle mit einem Ende in einem Motorgehäuse und/oder in einem an dem Motorgehäuse ange­ flanschten Gehäuseteil eines Getriebes oder einer Pumpe einseitig drehbar gelagert ist und an dem anderen Ende das genutete Läufer­ blechpaket sowie einen zwischen dem Läuferblechpaket und dem angeflanschten Gehäuseteil fest angeordneten Kommutator trägt. Hierbei weist die Antriebswelle an ihrem in das Pumpengehäuse hineinragenden Ende einen exzentrisch ausgebildeten Antriebs­ zapfen auf, über den die Kolbenpumpe antreibbar ist. Durch die auf den Antriebszapfen einwirkende oszillierende Kolbenkraft der Pumpe kommt es zu Durchbiegungen der Antriebswelle zwischen den Lagern und zu Auslenkungen des freien Endes der Antriebswelle, wobei durch fertigungs- und betriebsbedingtes Lager- und Gehäuse­ spiel des Elektromotors der Masse behaftete und damit schwin­ gungsfähige Läufer zwangsläufig als Schwingungsgebilde erheblich zur Geräuschentwicklung der elektrischen Maschine beiträgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektro­ motor, insbesondere einen Kommutatormotor mit einem Läufer kurzer axialer Baulänge zu schaffen, so daß unter Einsatz von einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Dämpfung der radialen Schwingungen an dem freien Ende der Antriebswelle und eine Begrenzung des Axial­ spiels der gleitgelagerten Antriebswelle erzielt werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Er­ findung gelöst.

Der erfindungsgemäße Elektromotor zeichnet sich durch einen kompakten und in axialer Länge kurzen Aufbau aus, wobei die un­ erwünschten bauartbedingten Betriebsgeräusche des Kommutator­ motors, die aus der Schwingungserregung der Antriebswelle infolge der am Wellenende wirksamen ungleichförmigen Kräfte resultieren, sicher reduziert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Elektromotor mit einem angeflanschten Bauteil und

Fig. 2 und Fig. 3 Einzelteile aus Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Elektromotor, insbesondere einen ge­ schlossenen, feuchtigkeitsdichten Kommutatormotor 1 mit einem topfförmigen Motorgehäuse 3, dessen zylindrisches Mantelteil 5 auf der Innenseite 7 mit Dauermagneten 9, 11 versehen ist. In dem Motorgehäuse 3 ist ein Läufer 13 angeordnet, dessen Antriebswelle 15 mit einem Ende 17 in einem Wälzlager 19 drehbar gelagert ist und an dem anderen Ende 23 das genutete Läuferblechpaket 25 sowie einen zwischen den Lagern 19 und dem Läuferblechpaket (25) fest angeordneten Kommutator 27 trägt. Weiterhin sind je eine Isolier- Endscheibe 29 und 31 auf den Stirnflächen 33, 35 des Läuferblech­ paketes 25 angeordnet. Die Antriebswelle 15 weist an dem anderen Ende 23 ein gegenüber der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 vorstehendes, freies Wellenende 37 auf, welches in den zwi­ schen den vorstehenden Wicklungsköpfen 39, 41 der Läuferwicklun­ gen 43 und der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 gebil­ deten Freiraum 45 derart hineinragt, daß es von einem Spannwerk­ zeug zum Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblech­ paketes 25 erfaßbar ist. Der Freiraum 45 ist ringförmig ausge­ bildet und durch einen an der Endscheibe 29 konzentrisch zu dem Wellenende 37 angeordneten, zylinderförmigen Stützkragen 47 für die Wicklungsköpfe 39, 41 radial begrenzt. Hierdurch wird sicher verhindert, daß Wicklungsdrähte der überstehenden Wicklungsköpfe mit dem Spannwerkzeug in Berührung gelangen und damit zu Störun­ gen des Wicklungsvorganges führen können.

Die freien Stirnflächen 49, 50, 51, 52 der Läuferwicklungen 43, des Wellenendes 37 und des zylinderförmig ausgebildeten Stütz­ kragens 47 liegen in einer Ebene und sind außerdem in dichtem Abstand zu der Bodenfläche 53 des über den Läufer 13 gestülpten, topfförmig ausgebildeten Motorgehäuses 3 angeordnet.

Die Endscheiben 29, 31 bestehen aus Kunststoffspritzteilen, wobei der Stützkragen 47 mit der Endscheibe 29 einstückig ausgebildet ist. Die Endscheibe 29 ist mittels einer zwischen dem Freiraum 45 und der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 angeordnete, ringförmig ausgebildete Nabe 55 mit einer Lagerbohrung 57 auf der Antriebswelle 15 gelagert, wodurch eine radiale Zentrierung der Ringscheibe 29 gewährleistet wird. Der Stützkragen 47 ist an der Peripherie der Nabe angeordnet.

Das topfförmige Motorgehäuse 3 ist durch eine Tragplatte 59 für Bürsten 61, 63 feuchtigkeitsdicht verschlossen, die eine Lager­ vertiefung 65 für das Wälzlager 19 aufweist. Das Wälzlager 19 ragt mit einem sich in axialer Richtung der Antriebswelle 15 er­ streckenden Abschnitt 67 über die Tragplatte 59 hinaus, so daß dieser Abschnitt 67 als Paßsitz für ein an dem Motorgehäuse 3 angeflanschtes Gehäuseteil 69 eines Getriebes, einer Pumpe oder eines sonstigen Aggregates dient.

Die Antriebswelle 15 weist an dem anderen Ende 23 ein gegenüber der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 vorstehendes freies Wellenende 37 aufs welches zur Dämpfung seiner radialen Schwin­ gungen und zur Begrenzung des Axialspiels der gleitgelagerten Antriebswelle 15 durch ein in dem Motorgehäuse (3) gelagertes, vorgespanntes uns selbstzentrierendes Stützlager 71 abstützbar ist. Dieses Stützlager 71 weist eine druckfeste Kugel 73 auf, welche mittels eines in dem Motorgehäuse 3 gelagerten, radial und axial federnden Halteblechteiles 75 in einer Ausnehmung 77 in der Stirnfläche 50 des freien Wellenendes 37 der Antriebswelle 15 vorgespannt gehalten ist. Die Ausnehmung 77 in der Stirnfläche 50 des Wellenendes 37 ist z. B. kegelförmig ausgebildet, derart, daß die Kugel 73 mit der Innenoberfläche 79 der Ausnehmung 77 in linienförmiger Berührung steht. Hierdurch wird die Reibung zwi­ schen der Kugel 73 und der als Lagerfläche dienenden Innenober­ fläche 79 in der Ausnehmung 77 gering gehalten. Die kegelförmige Ausnehmung 77 ist dadurch leicht herstellbar, daß sie eine in Längsrichtung der Antriebswelle 15 mittig angeordnete Freiar­ beitung aufweist. Diese Freiarbeitung besteht gemäß Fig. 1 aus einer Sacklochbohrung 81.

Das Halteblechteil 75 für die Kugel 73 besteht aus Federstahl­ blech und ist tellerförmig ausgebildet. Die Befestigung des Halteblechteiles 75 mit der Bodenwand 87 des Motorgehäuses 3 erfolgt dadurch, daß das Halteblechteil 75 eine Tellerrandfläche 83 aufweist, welche in eine Vertiefung 85 in der Bodenwand 87 fest angeordnet ist. Die Kugelhalterung 89 ist in der Bodenfläche 91 des Halteblechteiles 75 versenkt angeordnet. Dieses wird da­ durch erreicht, daß die Kugelhalterung 89 durch Freistanzungen in der Bodenfläche 91 konisch ausgebildeten Haltezungen 93 aufweist, welche zur Aufnahme der Kugel 73 zur Bodenwand 87 des topfförmig ausgebildeten Motorgehäuses 3 hin derart verformt sind, daß die Kugel 73 mit den einzelnen Lagerflächen auf den radil und axial federnden Haltezungen 93 in Linienberührung steht. Auch hierdurch wird die Reibung zwischen der Kugel 73 und den Lagerflächen auf den Haltezungen 93 gering gehalten. Das Halteblechteil 75 mit den federnden Zungen 93 dient als ein selbstzentrierendes Stützlager 71 für das freie Wellenende 37 der Antriebswelle 15. Hierdurch werden radiale Schwingungen an dem freien Ende 37 der Antriebs­ welle 15 auf einfachste Weise gedämpft. Da das Halteblechteil 75 mit den Haltezungen 93 auch in Längsrichtung der Antriebswelle 15 einen elastischen Druck ausüben, wird gleichzeitig auch das Axialspiel der Antriebswelle 15 begrenzt. Durch die Dämpfung der radialen Schwingungen an dem freien Wellenende 37 der Antriebs­ welle 15 und durch die Begrenzung des Axialspiels der Antriebs­ welle 15 werden die Betriebsgeräusche des Kommutatormotors 1 mit dem angeflanschten Gehäuseteil einer Pumpe oder eines Getriebes erheblich reduziert.

Claims (8)

1. Elektromotor, insbesondere ein Kommutatormotor mit einem Läufer, dessen Antriebswelle mit einem Ende in einem Motor­ gehäuse und/oder in einem an dem Motorgehäuse angeflanschten Gehäuseteiles eines Getriebes, einer Pumpe oder eines son­ stigen Aggregates einseitig drehbar gelagert ist und an dem anderen Ende das genutete Läuferblechpaket sowie einen zwischen dem Läuferblechpaket und dem angeflanschten Ge­ häuseteil fest angeordneten Kommutator trägt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) an dem anderen Ende (23) ein gegenüber der Stirnfläche (33) des Läuferblech­ paketes (25) vorstehendes freies Wellenende (37) aufweist, welches zur Dämpfung seiner radialen Schwingungen und zur Begrenzung des Axialspiels der gleitgelagerten Antriebswelle (15) durch ein in dem Motorgehäuse (3) gelagertes, federnd vorgespanntes und selbstzentrierendes Stützlager (71) ab­ stützbar ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (71) eine druckfeste Kugel (73) aufweist, welche mittels eines in dem Motorgehäuse (3) gelagerten, radial und axial federnden Halteblechteiles (75) in einer Ausnehmung (77) in der Stirnfläche (50) des freien Wellen­ endes (37) der Antriebswelle (15) vorgespannt gehalten ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (77) in der Stirnfläche (50) des Wellenendes (37) kegelförmig ausgebildet ist, derart, daß die Kugel (73) mit der Innenoberfläche (79) der Ausnehmung (77) in linien­ förmiger Berührung steht.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Ausnehmung (77) eine mittig in Längsrich­ tung der Antriebswelle (15) angeordnete Freiarbeitung auf­ weist.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiarbeitung aus einer Sacklochbohrung (81) besteht.

6. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Halteblechteil (75) aus Feder­ stahlblech besteht und tellerförmig ausgebildet ist.

7. Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerrandfläche (83) des Halteblechteiles (75) in einer Vertiefung (85) in der Bodenfläche (87) des topfförmig aus­ gebildeten Motorgehäuses (3) fest angeordnet ist und daß die Kugelhalterung (89) in der Bodenfläche (91) versenkt ange­ ordnet ist.

8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelhalterung (89) durch Freistanzungen in der Boden­ fläche (91) konisch ausgebildete Haltezungen (93) aufweist, welche zur Aufnahme der Kugel (73) zur Bodenwand (87) des Motorgehäuses (3) hin derart verformt sind, daß die Kugel (73) mit den einzelnen Lagerflächen auf den radial und axial federnden Haltezungen (93) in Linienberührung steht.