DE60301997T2

DE60301997T2 - Läufer mit Unwuchtsausgleich

Info

Publication number: DE60301997T2
Application number: DE60301997T
Authority: DE
Inventors: Takashi Minamitsuru-gun Yamanashi Okamoto; Tsuyoshi Minamitsuru-gun Yamanashi Furuya; Katsuhiko Imabori
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: US6917137B2; JP3621929B2; JP2003319624A; EP1355407B1; DE60301997D1; US20030197444A1; EP1355407A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, der einen Läufer aufweist, und ein Verfahren zum Fertigen des Elektromotors. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Elektromotor, den man leicht Auswuchten kann, und ein Fertigungsverfahren dafür.
Der Läufer eines Elektromotors muss sehr exakt ausgewuchtet werden. Ist die Massenverteilung eines Bauteils, das den Läufer bildet, beispielsweise so verschoben, dass der Schwerpunkt von der Drehachse abweicht, so schüttelt der sich drehende Läufer und erzeugt eine unerwünschte Belastung für das rotierende Wellenteil.
Zum Beseitigen dieses unvorteilhaften Zustands werden die folgenden Verfahren vorgeschlagen: a) Tränken des Läufers mit Kunstharz, b) spanabhebendes Bearbeiten des Läufers, und c) Anbringen einer Beilagscheibe auf einem Vorsprung, der aus dem Läufer herausragt.
Diese herkömmlichen Vorgehensweisen bringen jedoch die folgenden Schwierigkeiten mit sich. Erstens ist für das Verfahren a), bei dem der Läufer durch Tränken mit Kunstharz ausgewuchtet wird, eine Prozedur zum Härten des Kunstharzes und eine Vorrichtung zum Tränken mit dem Kunstharz erforderlich. Es mangelt dem Verfahren daher an Einfachheit und Wirtschaftlichkeit. Zudem verlängert sich die Fertigungszykluszeit um die Aushärtezeit des Kunstharzes und beeinflusst damit die Produktivität. Härtet das Kunstharz nicht zufriedenstellend aus, so kann es möglicherweise aus dem Läufer auslaufen.
Beim Verfahren b), bei dem der Läufer durch spanabhebende Bearbeitung ausgewuchtet wird, können möglicherweise Späne entstehen, die am Läufer haften. In gewissen Fällen kann zudem die spanabhebende Bearbeitung den Läufer teilweise oder vollständig zerstören.
Beim Verfahren c), bei dem der Läufer durch das Anbringen einer Beilagscheibe auf einem Vorsprung des Läufers ausgewuchtet wird, nimmt der Inhalt des Raums zu, den der Läufer während der Drehung einnimmt. Dadurch muss der Elektromotor entsprechend vergrößert werden. Eine kleine Baugröße des Motors wird dadurch behindert.
Ein weiteres vorgeschlagenes Auswuchtverfahren ist in US-A-4,644,201 offenbart. Dort wird ein Metallmaterial in Läuferhohlräume eingesetzt. Es ist jedoch keine einfache Prozedur offenbart, mit der das Metallmaterial in den Läuferhohlräumen festgehalten wird.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor bereitzustellen, dessen Läufer man mit einer einfachen Prozedur auswuchten kann, sowie ein Verfahren zum Fertigen eines derartigen Elektromotors.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor bereitgestellt, der einen Läufer aufweist, umfassend:
mindestens eine Vertiefung im Läufer; und
mindestens ein elastisches Teil, das zum Auswuchten in eine dieser Vertiefungen eingesetzt wird;
dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes elastische Teil ein Metallteil ist, das bezüglich seiner Vertiefung zu groß bemessen ist, und so geformt ist, dass es für das Einsetzen in die Vertiefung zusammengedrückt wird, wobei nach dem Einsetzen die Elastizität des zusammengedrückten Teils das Teil zwingt, sich gegen die Innenseite seiner Vertiefung auszudehnen, wodurch das elastische Teil an der Innenwand seiner Vertiefung befestigt wird.
Bevorzugt ist in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Vertiefung ausgebildet, die sich entlang oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Läufers erstreckt. Zum Auswuchten wird zudem mindestens ein elastisches Teil in die Vertiefung eingesetzt.
Das elastische Teil kann ein zylindrisches elastisches Teil sein, das durch die Elastizität gezwungen wird, sich in radialer Richtung bezüglich der Drehung des Läufers auszudehnen. Diese elastische Vorspannung in der Ausdehnrichtung dient zum Befestigen des elastischen Teils am Läufer nach dem Einsetzen des elastischen Teils in die Vertiefung. Zum Verbessern der Befestigung können beispielsweise gewellte oder gitterförmige Nuten in der Außenfläche des zylindrischen elastischen Teils ausgebildet sein.
Das elastische Teil kann wahlweise ein ebenes elastisches Teil sein, bei dem ein Außenrandabschnitt gezwungen wird, sich in radialer Richtung bezüglich der Drehung des Läufers auszudehnen. In diesem Fall kann das elastische Teil nach dem Einsetzen in die Vertiefung am Läufer befestigt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors bereitgestellt, der einen Läufer aufweist, umfassend das Einsetzen mindestens eines elastischen Teils in eine zugehörige Vertiefung im Läufer, um eine Auswuchtung bereitzustellen; dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes elastische Teil ein Metallteil ist, das bezüglich seiner Vertiefung zu groß bemessen ist, dass es für das Einsetzen in die Vertiefung zusammengedrückt wird, und dass das Verfahren einen Schritt des Einsetzens des Teils in seine Vertiefung umfasst, so dass das Teil nach dem Einsetzen in seine Vertiefung zusammengedrückt in der Vertiefung liegt, wobei seine Elastizität das Teil zwingt, sich gegen die Innenseite seiner Vertiefung auszudehnen, wodurch das elastische Teil an der Innenwand seiner Vertiefung befestigt wird.
Das in die Vertiefung einzusetzende elastische Teil kann ein zylindrisches elastisches Teil sein, das durch die Elastizität gezwungen wird, sich in radialer Richtung bezüglich der Drehung des Läufers auszudehnen. Bevorzugt sind gewellte oder gitterförmige Nuten in der Außenfläche des zylindrischen elastischen Teils ausgebildet. Diese Nuten können die Eingreifkraft zwischen dem Läufer und dem elastischen Teil verstärken.
Das elastische Teil kann wahlweise ein ebenes elastisches Teil sein, bei dem ein Außenrandabschnitt gezwungen wird, sich in radialer Richtung bezüglich der Drehung des Läufers auszudehnen. Der Außenrandabschnitt des ebenen elastischen Teils kann beispielsweise so gebogen sein, dass er sich durch die Elastizität nach außen ausdehnen muss.
Mindestens eine Vertiefung kann so ausgebildet sein, dass sie sich entlang oder parallel zur Drehachse des Läufers erstreckt, damit das elastische Teil zum Auswuchten in den Läufer eingesetzt werden kann. Die Vertiefung kann die Form eines Hohlraums oder eines Durchgangslochs haben. In der Regel stellt man den Läufer eines Elektromotors dadurch her, dass elektromagnetische Stahlbleche mit geeigneten Formen aufeinander geschichtet werden. Somit kann man einen Hohlraum oder ein Durchgangsloch in der entstehenden Schichtanordnung dadurch ausbilden, dass man die Stahlbleche vor dem Zusammenbau passend formt. Wahlweise kann man den Hohlraum bzw. das Durchgangsloch durch spanabhebende Bearbeitung des zusammengebauten Läufers herstellen. Das in die Vertiefung einzusetzende elastische Teil kann eine Schraubenfeder oder eine Blattfeder aus Festharz oder Metall sein.
Wird ein elastisches Teil, das eine beträchtliche elastische Kraft ausübt, die in Richtung der Drehachse oder parallel dazu wirkt, in die Vertiefung eingesetzt, so reicht es möglicherweise aus, wenn die elastische Kraft von der Vertiefung aufgenommen wird, um zu verhindern, dass das elastische Teil aus der Vertiefung rutscht.
Ist das elastische Teil zylindrisch, so kann sein Querschnitt C- oder U-förmig sein, wobei der gesamte Körper des elastischen Teils elastisch wirkt. Dieses elastische Teil wird so entworfen, dass es vor dem Einsetzen in die Vertiefung einen Querschnitt mit einem Drehradius hat, der etwas größer ist als der Radius der Vertiefung. Nach dem Einsetzen des elastischen Teils in die Vertiefung wird es durch seine Elastizität, die das Teil in der Vertiefung auszudehnen versucht, am Läufer befestigt.
Der Querschnitt des elastischen Teils ist nicht auf die Form eines C oder U eingeschränkt. Es kann wahlweise die Form eines Polygons haben, bei dem eine Seite weggeschnitten ist, oder irgendeine andere gewünschte Form, die teilweise aufgeschnitten ist. Das elastische Teil muss lediglich eine ausreichende Elastizität aufweisen, die es im Läufer befestigt.
Gemäß dem Herstellungsverfahren der Erfindung für einen Elektromotor wird ein Elektromotor dadurch hergestellt, dass ein Läufer verwendet wird, bei dem ein elastisches Teil oder mehrere elastische Teile in eine Vertiefung eingesetzt werden (Hohlraum, Durchgangsloch oder Nut), und zwar abhängig von den erforderlichen Auswuchtbedingungen zum Auswuchten des Läufers. Das elastische Teil bzw. die elastischen Teile können mit Hilfe eines Einpressmechanismus in ihre Vertiefung eingesetzt werden, der mit Öldruck, einem komprimierten Gas oder einem Elektromotor betätigt wird.
Gemäß der Erfindung kann das Auswuchten eines Läufers eines Elektromotors durch eine Prozedur vervollständigt werden, bei der das elastische Teil bzw. die elastischen Teile eingesetzt werden. Bisher benötigte Prozeduren werden überflüssig. Da zudem in sämtlichen Fällen keine spanabhebende Bearbeitung erforderlich ist, treten keine Späne auf, die Schäden hervorrufen. Da das elastische Teil bzw. die elastischen Teile in den Läufer eingesetzt werden, kann man den Raumbedarf des Läufers bei der Drehung begrenzen und damit den Raum im Motor wirksam ausnutzen. Der Motor lässt sich somit leicht mit geringen Abmessungen bauen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
1(a) und 1(b) ein Beispiel eines ausgewuchteten Läufers eines Elektromotors, wobei 1(a) eine seitliche Querschnittsansicht ist und 1(b) eine Draufsicht des Läufers gesehen von der rechten Seite in 1(a);
2 eine Ansicht, die darstellt, wie elastische Teile in den Läufer in 1(a) und 1(b) eingesetzt werden;
3 eine Ansicht, die darstellt, wie elastische Teile, die sich von den in 2 dargestellten Teilen unterscheiden, in die Vertiefungen des Läufers eingesetzt werden;
4(a) und 4(b) Darstellungen eines elastischen Teils, das sich vom in 1 und 2 abgebildeten elastischen Teil unterscheidet, wobei 4(a) eine Seitenansicht und 4(b) eine Draufsicht des elastischen Teils von der rechten Seite in 4(a) ist;
5(a) und 5(b) Ansichten, die eine Abwandlung des in 4(a) und 4(b) abgebildeten elastischen Teils darstellen;
6(a) und 6(b) Ansichten, die eine andere Ausführungsform des elastischen Teils darstellen; und
7 ein Flussdiagramm, das charakteristische Abläufe beim Fertigen eines Elektromotors der Erfindung darstellt.
4, 5 und 6 zeigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen elastische Teile aus Metall verwendet werden. 1, 2 und 3 zeigen keine Teile der Erfindung und dienen nur der einführenden Erläuterung.
Der Läufer 1 eines Elektromotors, siehe 1(a) und 1(b), ist zylindrisch und besitzt eine Drehwelle 2, die den Mittenabschnitt des Läufers durchdringt. Der Läufer 1 ist mit zahlreichen Vertiefungen 3 versehen, die parallel zur Welle 2 verlaufen. Jede Vertiefung 3 hat die Form eines Durchgangslochs, in das zum Auswuchten ein elastisches Teil eingesetzt werden kann. Das elastische Teil wird später beschrieben. In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) könnten eine oder mehrere Vertiefungen 3 ein Hohlraum sein, der sich nur teilweise durch oder in den Läufer 1 erstreckt.
Anzahl, Positionen, Abmessungen usw. der Vertiefungen 3 werden abhängig von den Ausführungsbedingungen beim Auswuchten festgelegt, zu denen auch die Größe, das Gewicht usw. der verwendeten elastischen Teile gehören. Normalerweise verwendet man mehrere Vertiefungen 3. Man kann jedoch auch nur eine Vertiefung 3 mit dem gleichen Ergebnis verwenden, solange die Auswuchtung dadurch nicht erschwert wird. Zudem werden normalerweise die elastischen Teile einzeln in sämtliche Vertiefungen 3 eingesetzt. In gewissen Fällen können jedoch die elastischen Teile nur in eine oder einige der Vertiefungen 3 eingesetzt werden.
Ferner kann man abhängig von der Art der Auswuchtung zwei oder mehr elastische Teile mit unterschiedlichen Formen, Gewichten usw. in jede Vertiefung 3 einsetzen. Dies wird im Weiteren erläutert.
2 zeigt, wie die elastischen Teile 4 in den in 1(a) und 1(b) dargestellten Läufer 1 eingesetzt werden. Im unbeeinflusstem Zustand, siehe 2, hat jedes elastische Teil 4 einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser einer jeden Vertiefung 3, und es ist zumindest in seiner radialen Richtung nachgiebig (d.h. elastisch) verformbar. Dieses Eigenschaft kann man dadurch verwirklichen, dass man jedes elastische Teil 4 aus einer elastischen gummiartigen Kunstharzmasse ausbildet oder beispielsweise eine elastische Schraubenfeder oder ein ähnliches Teil verwendet. Die elastischen Teile 4, siehe 2, werden in der für die Auswuchtung erforderlichen Tiefe in ihre zugehörigen Vertiefungen 3 eingesetzt. Die Einsetztiefe der elastischen Teile 4 kann man abhängig von der Länge, der Anzahl, dem Gewicht usw. der elastischen Teile 4 einstellen. Die Länge kann man frei wählen, falls man jedes elastische Teil 4 auf jede beliebige Länge kürzen kann. Sind die elastischen Teile 4 als kurze elastische Körner ausgebildet, so kann man die Tiefe durch das Verändern der Anzahl der elastischen Teile einstellen. Zudem kann man elastische Teile 4 geeignet einsetzen, die die gleiche Größe und die gleiche Form, jedoch unterschiedliche Dichten haben.
Im Beispiel in 2 hat jedes elastische Teil 4 in seinem unbeeinflussten Zustand einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser einer jeden Vertiefung 3, und es ist zumindest in seiner radialen Richtung nachgiebig, d.h. elastisch verformbar. In diesem Fall muss eine nach links gerichtete äußere Kraft auf die elastischen Teile 4 ausgeübt werden, damit sie einzeln in die Vertiefungen 3 gestoßen werden. Da dieser Vorgang jedoch einfach ist, kann man eine einfache mechanische Kraft verwenden; beispielsweise die Druckkraft eines Kolbens, der von einem Luftzylinder betätigt wird, oder den Stoß eines Roboters.
Nach dem Einsetzen eines jeden elastischen Teils 4 in seine zugehörige Vertiefung 3 übt es seine nachgiebige, d.h. elastische Kraft, die so wirkt, dass sie den Durchmesser des Teils zu vergrößern versucht, auf die Vertiefung 3 aus. Dadurch wird das Teil an der Innenwand der Vertiefung 3 befestigt. Dreht sich der Läufer 1, so hat das elastische Teil 4 keine Möglichkeit, sich zu verschieben oder aus der Vertiefung 3 zu rutschen. Um zu verhindern, dass Staub in die Vertiefung 3 gelangt, kann man die Einlassöffnung der Vertiefung 3 noch mit einer geeigneten Abdeckung verschließen.
Anhand von 3 wird nun ein Beispiel beschrieben, in dem elastische Teile 40 verwendet werden, die sich in der Form von den elastischen Teilen 4 unterscheiden, die im Beispiel in 2 verwendet wurden. Im Beispiel in 3 hat jede Vertiefung 3 die Form eines Durchgangslochs. Nahe an der Einlassöffnung und im innersten Abschnitt (Mitte des Durchgangslochs) sind Verengungen 31 bzw. 32 ausgebildet, die einen etwas geringeren Durchmesser aufweisen.
Wird nur ein elastisches Teil 40 in eine Vertiefung eingesetzt, so ist das elastische Teil 40 im unbelasteten Zustand ein elastischer Körper, der ein wenig länger ist als der Abstand zwischen den Verengungen 31 und 32, und der in einer Richtung parallel zur Achse der Drehwelle 2 elastisch verformbar ist. Diese Eigenschaft kann man beispielsweise dadurch verwirklichen, dass das elastische Teil 40 die Form einer Schraubenfeder hat. An den gegenüberliegenden Enden des oder jedes elastischen Teils 40 werden einzeln flanschförmige Endglieder 41 und 42 befestigt. Die Endglieder 41 und 42 haben einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Verengungen 31 bzw. 32. Übt man eine vorgegebene Druckkraft auf jedes elastische Teil 40 aus, so dass es durch die Verengung 31 hineingedrückt wird, so wird das nachgiebige Teil 40 so elastisch verformt, dass es durch die Verengung 31 hindurchgeht.
Im Beispiel in 3 werden zwei elastische Teile 40 in jede Vertiefung 3 eingesetzt. Abhängig vom Umfang der erforderlichen Auswuchtung können in manchen Fällen in eine oder mehrere Vertiefungen 3 keine elastischen Teile 40 eingesetzt werden.
Im Beispiel in 3 können die elastischen Teile 40 in die Vertiefungen 3 eingesetzt werden, wenn eine äußere Kraft nach links auf sie einwirkt. Da dies ein einfacher Vorgang ist, kann man eine einfache mechanische Kraft verwenden, beispielsweise die Druckkraft eines Kolbens, der von einem Luftzylinder betätigt wird, oder den Stoß eines Roboters.
Nach dem Einsetzen eines jeden elastischen Teils 40 in den Abschnitt einer jeden Vertiefung 3, der zwischen den Verengungen 31 bzw. 32 liegt, versucht das Teil, sich auf seine ursprüngliche Länge auszudehnen. Seine Endabschnitte stoßen dabei jedoch gegen die Verengungen 31 bzw. 32 mit geringerem Innendurchmesser oder gegen das Endglied 41, 42 des benachbarten elastischen Teils 40. Dadurch kann das oder jedes elastische Teil 40 stabil in der Vertiefung 3 gehalten werden. Dreht sich der Läufer 1, so hat das elastische Teil 40 keine Möglichkeit, sich zu verschieben oder aus der Vertiefung 3 zu rutschen. Um zu verhindern, dass Staub in die Vertiefung 3 gelangt, kann man die Einlassöffnung der Vertiefung 3 noch mit einer geeigneten Abdeckung verschließen.
Größtenteils werden in den beschriebenen Ausführungsformen elastische nach giebige Teile 4 oder 40 einzeln in die Vertiefungen 3 des Läufers 1 eingesetzt. Sie können jedoch durch elastische Teile mit anderen Formen ersetzt werden. 4(a) bis 6(b) zeigen Beispiele dieser anderen Formen.
4(a) und 4(b) zeigen ein im Wesentlichen zylindrisches elastisches Teil 50, das in der Richtung des Drehradius einen C-förmigen Querschnitt aufweist. Der Körper des Teils 50 ist insgesamt elastisch und besteht beispielsweise aus Metall. Das elastische Teil 50 weist im unbelasteten Zustand einen Durchmesser (Außendurchmesser des C-förmigen Bogens in 4a) auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Vertiefung 3. Beim Einsetzen des elastischen Teils 50 in die Vertiefung 3 wird es zusammengedrückt, wodurch sich der ursprüngliche Außendurchmesser des C-förmigen Bogens verringert. In diesem Fall braucht man das elastische Teil 50 nach dem Einsetzen in die Vertiefung 3 nur freizugeben und in der Vertiefung 3 zu belassen. Dieser Vorgang kann beispielsweise mit Hilfe einer Roboterhand ausgeführt werden.
Ist das elastische Teil 50 in die Vertiefung 3 eingesetzt, so verhindert die Innenwand der Vertiefung 3 eine Vergrößerung seines Durchmesser. Hierdurch wirkt die elastische Ausdehnkraft auf die Innenwand ein. Somit lässt sich das elastische Teil 50 stabil an der Innenwand der Vertiefung 3 befestigen (siehe 1a und 1b). In jede Vertiefung 3 kann man ein oder mehrere elastische Teile 50, siehe 4(a) und 4(b), einsetzen (in manchen Fällen kann auch kein elastisches Teil 50 in eine oder mehrere Vertiefungen 3 eingesetzt werden).
Das in 5(a) und 5(b) dargestellte elastische Teil 60 stellt eine Abwandlung des elastischen Teils 50 in 4(a) und 4(b) dar. Das elastische Teil 60 ist genauso aufgebaut wie das elastische Teil 50, in seine Außenfläche sind jedoch gitterförmige Nuten geschnitten, siehe 5(b). Die eingeschnittenen Nuten können anstelle des Gitters jede beliebige andere Form aufweisen. Sie können beispielsweise ein gewelltes Muster aufweisen. Diese Nuten können die Eingreifkraft zwischen dem Körper des Läufers 1 und dem elastischen Teil 60 erhöhen.
Das elastische Teil 60 besteht beispielsweise wie das elastische Teil 50 aus Metall und weist im unbelasteten Zustand einen Durchmesser (Außendurchmesser des C-förmigen Bogens in 5a) auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Vertiefung 3. Beim Einsetzen des elastischen Teils 60 in die Vertiefung 3 wird es zusammengedrückt, wodurch sich der Außendurchmesser des C-förmigen Bogens verringert. In diesem Fall braucht man das elastische Teil 60 nach dem Einsetzen in die Vertiefung 3 nur freizugeben und in der Vertiefung 3 zu belassen. Dieser Vorgang kann beispielsweise mit Hilfe einer Roboterhand ausgeführt werden.
Ist das elastische Teil 60 in die Vertiefung 3 eingesetzt, so verhindert die Innenwand der Vertiefung 3 eine Vergrößerung seines Durchmesser. Hierdurch wirkt seine elastische Ausdehnkraft auf die Innenwand ein. Somit lässt sich das elastische Teil 60 stabil an der Innenwand der Vertiefung 3 befestigen. In jede Vertiefung 3 kann man ein oder mehrere elastische Teile 60, siehe 5(a) und 5(b), einsetzen. In manchen Fällen kann auch kein elastisches Teil 60 in eine oder mehrere Vertiefungen 3 eingesetzt werden.
6(a) und 6(b) zeigen ein scheibenförmiges elastisches Teil 70, bei dem der Außenrandabschnitt so ausgebildet ist, dass er elastisch verformbar ist. Das elastische Teil 70 besteht beispielsweise aus Metall und weist einen gekrümmten Abschnitt 71 an seiner Außenrandkante auf. Der gekrümmte Abschnitt 71 ist in Durchmesserrichtung des elastischen Teils 70 elastisch verformbar.
Der Außendurchmesser des elastischen Teils 70 (Außendurchmesser der Scheibe in 6b) ist im unbelasteten Zustand geringfügig größer als der Innendurchmesser der Vertiefung 3. Zum Einsetzen des elastischen Teils 70 in die Vertiefung 3 wird es zusammengedrückt, damit der Durchmesser der Scheibe kleiner wird. In diesem Fall braucht man das elastische Teil 70 nach dem Einsetzen in die Vertiefung 3 nur freizugeben und in der Vertiefung 3 zu belassen. Dieser Vorgang kann beispielsweise mit Hilfe einer Roboterhand ausgeführt werden.
Nach dem Einsetzen des elastischen Teils 70 in seine Vertiefung 3 versucht es, durch die elastische Ausdehnwirkung des gekrümmten Kantenabschnitts 71 seinen eigenen Durchmesser zu vergrößern. Dieser Versuch wird jedoch durch die Innenwand der Vertiefung 3 aufgehalten, und der gekrümmte Kantenabschnitt 71 übt seine elastische Ausdehnkraft auf die Innenwand der Vertiefung 3 aus. Auf diese Weise wird das elastische Teil 70 stabil an der Innenwand der Vertiefung 3 befestigt.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das in großen Zügen den Fertigungsvorgang eines Elektromotors für den Fall darstellt, dass irgendeines der beschriebenen elastischen Teile 4, 40, 50, 60 oder 70 zum Auswuchten verwendet wird.
Vor dem Einsetzen eines elastischen Teils oder mehrerer elastischer Teile wird der Elektromotor mit Hilfe einer Messvorrichtung oder einem ähnlichen Gerät einer Drehprüfung unterzogen. Durch diesen Vorgang werden die erforderlichen Auswuchtbedingungen (beispielsweise die Positionen der Vertiefungen und die Anzahl der elastischen Teile, die in die Vertiefungen einzusetzen sind) für das Auswuchten erfasst. Daraufhin werden die Vertiefungen durch spanabhebendes Bearbeiten des vorgeformten Läufers ausgebildet. Wahlweise kann man einen Läufer mit geeigneten Vertiefungen nachfolgend gemäß dem Entwurf herstellen, der den solcherart erhaltenen Auswuchtbedingungen Rechnung trägt.
Nun wird eine erforderliche Anzahl elastischer Teile in die Vertiefung bzw. alle Vertiefungen eingesetzt. Bei Bedarf wird die Einlassöffnung der Vertiefung mit Hilfe einer Abdeckung verschlossen. Der Läufer, in den auf diese Weise die elastischen Teile zum Auswuchten eingesetzt wurden, wird mit herkömmlichen Fertigungsverfahren in ein Produkt eingebaut.
Gemäß der Erfindung kann man den Läufer eines Elektromotors mit einfachen Abläufen auswuchten, ohne dass viel Zeit erforderlich ist oder hohe Kosten entstehen. Da die benötigten Abläufe und Anordnungen für das Auswuchten einfach sind, lässt sich der Auswuchtvorgang gut automatisieren.
Da in manchen Fällen keine schneidende oder spanabhebende Bearbeitung nötig ist, treten keine Späne auf, die möglicherweise Schäden verursachen. Man kann das Volumen des Läufers bei der Drehung begrenzen, weil die elastischen Teile in den Läufer eingesetzt werden. Somit lässt sich der Motor leicht mit geringen Abmessungen bauen.
In den obigen Ausführungsformen sind die elastischen Teile entweder elastische Teile aus elastischen gummiartigen Materialien oder elastische Teile aus geeignet geformtem Metall, möglicherweise Schraubenfedern.
Jede Vertiefung 3 ist als Durchgangsloch dargestellt, das sich vollständig durch den Körper des Läufers 1 erstreckt. Selbstverständlich können in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Vertiefungen 3 einfach Hohlräume sein, die sich nur teilweise durch den Körper des Läufers 1 erstrecken und ihn nicht vollständig durchdringen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn scheibenförmige elastische Teile nach 6(a) und 6(b) verwendet werden.
Obwohl die Vertiefungen 3 so dargestellt sind, dass sie in jedem Fall parallel zur Drehachse des Läufers verlaufen, könnten sie auch auf dieser Achse verlaufen. In manchen Fällen könnten eine oder mehrere Vertiefungen 3 in anderen Richtungen in den Läufer und/oder innerhalb des Läufers 1 verlaufen, womöglich auch in radialen Richtungen.

Claims

Elektromotor, der einen Läufer (1) aufweist, umfassend: mindestens eine Vertiefung (3) im Läufer (1); und mindestens ein elastisches Teil (50, 60, 70), das zum Auswuchten in eine dieser Vertiefungen (3) eingesetzt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes elastische Teil (50, 60, 70) ein Metallteil ist, das bezüglich seiner Vertiefung (3) zu groß bemessen ist, und so geformt ist, dass es für das Einsetzen in die Vertiefung zusammengedrückt wird, wobei nach dem Einsetzen die Elastizität des zusammengedrückten Teils das Teil zwingt, sich gegen die Innenseite seiner Vertiefung auszudehnen, wodurch das elastische Teil an der Innenwand seiner Vertiefung befestigt wird.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei das oder jedes elastische Teil ein im Wesentlichen zylindrisches elastisches Teil (60) ist.
Elektromotor nach Anspruch 2, wobei die Außenfläche des oder jedes elastischen Teils (60) mit Nuten (61) versehen ist.
Elektromotor nach Anspruch 3, wobei die Nuten (61) in einem gewellten oder gitterförmigen Muster bereitgestellt sind.
Elektromotor nach Anspruch 1, wobei das oder jedes elastische Teil ein im Wesentlichen ebenes Teil (70) ist, das in seinem Außenrandabschnitt (71) elastisch ist.
Elektromotor nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die oder jede Vertiefung (3), in die ein elastisches Teil eingesetzt wird, entlang oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Läufers (1) erstreckt.
Elektromotor nach Anspruch 6, wobei in der oder jeder Vertiefung (3), in die ein elastisches Teil eingesetzt ist, das elastische Teil versucht, sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse des Läufers (1) auszudehnen.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors, der einen Läufer (1) aufweist, umfassend das Einsetzen mindestens eines elastischen Teils (50, 60, 70) in eine zu gehörige Vertiefung (3) im Läufer (1), um eine Auswuchtung bereitzustellen; dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes elastische Teil (50, 60, 70) ein Metallteil ist, das bezüglich seiner Vertiefung (3) zu groß bemessen ist, dass es für das Einsetzen in die Vertiefung zusammengedrückt wird, und dass das Verfahren einen Schritt des Einsetzens des Teils (50, 60, 70) in seine Vertiefung (3) umfasst, so dass das Teil nach dem Einsetzen in seine Vertiefung (3) zusammengedrückt in der Vertiefung liegt, wobei seine Elastizität das Teil zwingt, sich gegen die Innenseite seiner Vertiefung auszudehnen, wodurch das elastische Teil an der Innenwand seiner Vertiefung befestigt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach Anspruch 8, wobei das oder jedes elastische Teil ein im Wesentlichen zylindrisches elastisches Teil (60) ist.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach Anspruch 9, wobei die Außenfläche des oder jedes elastischen Teils (60) Nuten (61) enthält.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach Anspruch 10, wobei die Nuten (61) in einem gewellten oder gitterförmigen Muster auftreten.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach Anspruch 8, wobei das oder jedes elastische Teil ein im Wesentlichen ebenes Teil (70) ist, das in seinem Außenrandabschnitt (71) elastisch ist.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, wobei sich die oder jede Vertiefung entlang oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Läufers erstreckt.
Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach Anspruch 13, wobei in der oder jeder Vertiefung das elastische Teil versucht; sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse des Läufers auszudehnen, nachdem das elastische Teil in die Vertiefung eingesetzt worden ist.