DE4447549C2 - Elektrischer Antriebsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Antriebsmotor, insbesondere für ein Haushaltsgerät oder Fahrzeug, mit einem Ständer und einem Läufer, wobei

• - der Ständer und Läufer des Motors flachbauend ausgebildet sind,
• - sich die magnetisch aktiven Motorteile von Ständer bzw. Läufer ringförmig längs der Motoraußenbereiche erstrecken,
• - der glockenförmige Läufer an seiner Innenseite einen vielpoligen Dauermagnetring trägt,
• - der Ständer, bestehend aus den aktiven, feststehenden Motorteilen, wie Spulen und Eisenteilen, auf einem Ständerträger angeordnet ist, der mit einer zentralen Nabe zur Lagerung des Läufers versehen ist.

Aus der DE 36 38 228 A1 ist ein derartiger elektrischer Antriebsmotor bekannt, der für Waschmaschinen eingesetzt ist. Der ringförmige Ständer, bestehend aus dem Ständereisen und den Spulen, ist durch eine geeignete Einrichtung in Form einer insgesamt ringförmigen Befestigungseinrichtung, beispielsweise einer Aluminiumplatte, an einem zentralen Flansch eines Maschinenbottichs befestigt. Dieser Flansch trägt auf seiner Innenseite über ein Lager die Achse eines Flügelrades.

Die Aufhängung des Ständers an eine Aluminiumplatte ist labil, was zu Schwingungen Anlaß geben kann. Die Luftspalttoleranzen werden negativ beeinflußt.

In der EP 0 491 424 A1 wird zur Ausbildung einer 32-poligen Magnetkonfiguration gesintertes Ferritmaterial zum Einsatz gebracht. Bei der Herstellung solcher Magneten wird jeder einzelne Magnet zunächst in engen Toleranzen durch Schleifen auf Maß gebracht. Danach werden alle Magnete in der Rotorglocke des Motors montiert, wobei sehr genau positioniert werden muß.

Aus der DE 27 27 379 A1 ist ein elektrischer Außenläufermotor bekannt, bei dem der Stator direkt um die Nabe angeordnet ist und bei dem der Stator stirnseitig an einem sich in radialer Richtung erstreckenden Ständerträgerteil eines Ständerträgers befestigt ist.

Aus der US 50 45 738 ist ein als Außenläufer ausgebildeter Spindelmotor bekannt, bei dem der Stator direkt an der Nabe befestigt ist und die Nabe an der Stirnseite sich in radialer Richtung erstreckende Befestigungsflansche aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Antriebsmotor der eingangs erwähnten Art stabiler und toleranzunempfindlicher zu gestalten.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ständerträger topfförmig ausgebildet ist, wobei der offene Topfrand den Topffuß und der Topfboden den Träger der Nabe bilden und wobei der Ständer an der Außenwand des Ständerträgers angeordnet ist.

Durch die Topfform wird der Motor stabiler und toleranzunempfindlicher.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der sich im Ständerträger ausbildende, zur Motoraußenseite offene Innenraum der Aufnahme von elektrischen Bauteilen des Antriebsmotors dient. Durch den geschaffenen Hohlraum wird das Verhältnis von Leistung und Gewicht verbessert. Die elektronischen Bauteile können damit als Bestandteil des Motors in ihm angeordnet sein; sie brauchen nicht getrennt angeordnet werden und bedürfen keines zusätzlichen Platzes. Ein großer Teil der elektrischen Verbindungselemente nach draußen entfällt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ständer auf der Außenseite der Topfwand des topfförmigen Ständerträgers befestigt ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ständer auf die Außenseite des Ständerträgers aufgeklebt ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Haushaltküchengerät mit einem Sockel, einem schüsselartigen Gefäß und einem zugeordneten Deckel schaubildlich und in Explosionsansicht,

Fig. 2 den Antriebsmotor des Gerätes mit seinen aktiven Motorteilen mit einem glockenförmigen Läufer mit einem dauermagnetischen Magnetstreifen und mit einem Ständer, über den die Glocke greift,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Antriebsmotor des Gerätes längs der Linie III-III nach Fig. 4,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Motor des Gerätes längs der Linie IV-IV nach Fig. 3.

Die Explosionsdarstellung nach Fig. 1 zeigt als Anwendungsbeispiel für den Motor ein Haushaltsküchengerät mit einem Schaltpult 3 an der Vorderseite seines Sockels 1. In der Deckplatte 5 des Sockels 1 befindet sich ein Durchbruch 7, durch den eine Läuferwelle 45 eines Antriebsmotors 11 hindurchgreift. Die Läuferwelle 45 trägt einen Mitnehmer 13. Das Haushaltsküchengerät kann ein Foodprozessor, eine Fruchtpresse, ein Zwiebelhacker und dergl. sein.

Oberhalb des Sockels 1 befindet sich ein schüsselartiges Gefäß 10, dessen Durchmesser 17 etwa dem Durchmesser 19 des Sockels 1 entspricht. In dem Gefäß ist ein Stutzen 21 vorgesehen, durch den die Antriebswelle hindurchragen kann. Oberhalb des schüsselartigen Gefäßes 15 befindet sich ein Deckel 23.

Eine weitere vorteilhafte, nicht dargestellte Anwendung ist der Einbau in ein Fahrzeugrad.

Die Explosionsdarstellung nach Fig. 4 zeigt den Antriebsmotor 33 des Haushaltsgerätes mit einem Ständerträger 34, der den Ständer 35 trägt. Der Ständerträger 34 hat einen Topffuß 56, der an einem Topfrand 57 ansetzt, und einen Topfboden 36; er ist derart topfförmig ausgebildet, daß sich der Topfboden 36 im Motorraum 37 oben befindet, sodaß ein nach unten offener Hohlraum 38 entsteht. In diesen Hohlraum können beispielsweise elektronische Bauelemente und Schaltteile untergebracht werden. An der Außenwand 39 des Ständerträgers 34 ist das Eisenpaket des Ständers 35 befestigt. Der Ständer 35 ist mit Spulen 40 bewickelt. Im Zentrum des Ständerträgers 35 befindet sich eine Nabe 41, durch die eine Bohrung 42 verläuft. In der Bohrung 42 sind mit gegenseitigem Abstand zwei Lager 43 und 44 eingesetzt, die die Welle 45 des Läufers 46 lagern.

Wie Fig. 2 zeigt, weist der Ständer 35 außenseitig radial vorstehende Polstege 47 auf, die an ihren äußeren Enden Polschuhe 48 tragen. In Fig. 3 sind solche Polschuhe dargestellt. Die Polschuhe können aber auch entfallen. Die Polstege 47 und die Polschuhe 48 sind mit einem, den Eisenrückschluß bildenden Eisenring 49 verbunden. Der Eisenring 49 trägt in dem Ausführungsbeispiel vierundzwanzig Polstege 47 und Polschuhe 48, die mit den Spulen 40 bewickelt sind.

Der Läufer 46 ist glockenförmig ausgebildet und besteht aus einer Glockenplatte 46a und einem an deren Außenrand 46b angreifenden zylindrischen Eisenring 46c, der als magnetischer Rückschluß dient. An der Innenseite 46d des den magnetischen Rückschluß bildenden Eisenringes 46c ist der dauermagnetische Teil 50 des Antriebsmotors 33 vorgesehen. Dieser dauermagnetische Teil 50 besteht aus einem elastischen Magnetstreifen aus kunststoffgebundenem Ferritmaterial. Der Streifen ist zunächst unmagnetisch gegen die Innenseite 46d des Läufers 46 geklebt. Im eingeklebten Zustand wird er mit Hilfe einer nicht dargestellten Magnetisierungslehre magnetisiert und erhält damit die gewünschte Zahl von längs des Umfanges verteilten Magnetpolen 53 (siehe Fig. 3). Bei einem Antriebsmotor 33 mit beispielsweise 24 Polschuhen 48 wird der Magnetstreifen 50 32 Magnetpole 53 aufweisen.

Dem Magnetstreifen 50 liegen, wie in Fig. 3 ersichtlich, über einen Luftspalt 55 hinweg die Polschuhe 48 des Ständers 35 gegenüber.

Fig. 3 und 4 zeigen den komplettierten Antriebsmotor 33 anhand der Schnitte III-III in Fig. 4 und IV-IV in Fig. 3. Der Läufer 46 mit dem Magnetstreifen 50 ist über den Ständer 35 gestülpt. Es ist deutlich zu erkennen, daß der gesamte Innenraum 38 des Antriebsmotors 33 leer ist und sich die aktiven Motorteile nur längs des Motoraußenumfanges erstrecken.

Bei einem geforderten Motormoment ist die Höhe des Motors im wesentlichen abhängig von der Art des verwendeten Magnetmaterials. Insgesamt ist der Motor außerordentlich flach.

Der Motor ist immer dann besonders geeignet, wenn eine große Dehmomentdichte gefordert ist und auf einen Direktantrieb Wert gelegt wird. Mit zunehmendem Durchmesser kann die Höhe verringert werden.

Beispielsweise für Direktantriebe von Fahrzeugrädern kann dies von besonderer Bedeutung sein.

Bei der Betrachtung der aktiven Teile des Läufers sollte der Läuferdurchmesser nicht wesentlich kleiner als 160 mm gewählt werden, um zu einer wirtschaftliche Gestaltung zu gelangen.

Claims (3)

1. Elektrischer Antriebsmotor, insbesondere für ein Haushaltsgerät oder Fahrzeug, mit einem Ständer und Läufer, wobei
der Ständer (35) und Läufer (46) des Motors flachbauend ausgebildet sind,
sich die magnetisch aktiven Motorteile von Ständer (35) bzw. Läufer (46) ringförmig längs der Motoraußenbereiche erstrecken,
der glockenförmige Läufer (46) an seiner Innenseite einen vielpoligen Dauermagnetring (50) trägt,
der Ständer (35), bestehend aus den aktiven, feststehenden Motorteilen, wie Spulen (40) und Eisenteilen (35a), auf einem Ständerträger (34) angeordnet ist, der mit einer zentralen Nabe (41) zur Lagerung des Läufers (46) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerträger (34) topfförmig ausgebildet ist,
wobei der offene Topfrand (57) den Topffuß (56) und der Topfboden (36) den Träger der Nabe (41) bilden und wobei der Ständer (35) an der Außenwand (39) des Ständerträgers (34) angeordnet ist.

2. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Ständerträger (34) ausbildende, zur Motoraußenseite offene Innenraum (38) der Aufnahme von elektrischen Bauteilen des Antriebsmotors (33) dient.

3. Elektrischer Antriebsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (35) auf die Außenwand des Ständerträgers (34) aufgeklebt ist.