DE1613095A1

DE1613095A1 - Elektromotor und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1613095A1
Application number: DE19671613095
Authority: DE
Inventors: Zagorski Wladyslaw Stanley
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-03-18
Filing date: 1967-03-01
Publication date: 1970-08-13
Also published as: US3401282A; GB1170656A; JPS4523252B1; FR1519914A

Description

FranfcfüW/Μαϊπ'ΐ : " ^J^AM* 1Ö81-SD-Ρ

ΡοείίάοΗ 3011

General Electric Company, !River Road, Schenectady,. N, Y., USA Elektromotor und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kleiniirotoreri und im besonderen auf elektrische Kleinirtotoren mit Pefmanentmagne« ten, die mit Gleichstrom betrieben werden, sowie auf ein Verfahren zur Fertigung solcher Kleinmotoren. . ■

In den letzten Jahren ist der Bedarf an zuverlässigen elektric sehen Kleinmotoreninsbesondere Gleiciistrommoteen stark angestiegen. Insbesondere besteht: ein Bedarf für elektrische Kleinmotoren, die sehr robust sind und über eine Betriebiszeit verfügen, die der Lebensdauer eines Gerätes entspricht;, in das diese Motoren eingebaut werden, so daß während der Lebensdauer eines solchen Gerätes keine Reparaturen am Motor erforderlich werden. Wenn man beispielsweise an kleine Haushaltsgeräte, wie an elektrische Zahnbürsten denkt, sieht man _s daß solche Haushaltsge» rate während des Betriebes sehr starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, wobei 4ie i'/ell"e_ des Motors in alle möglichen Lagen, gebracht wird,- Zusätzlich ist der Motor häufig im Handgriff eines solchen ilaushaltsgerätes völlig verschlossen und unzulänglich @iii.gs~ bautj so daß Reparaturen am Motor nut dann durchgeführt \

werden können, wem man wesentliche Teile des Haushaltsgerätes selber zerstört. Dann läßt sich jedoch eine Reparatur des Motors nicht mehr Ye!'antworten.

Bei der Fertigung solcher Motoren ist es sehr schwierig, einmal die gewünschten Betriebseigenschaften und die erforderliche Robustheit zu erzielen und zum anderen die Fertigung wirtschaftlich und preiswert zu gestalten. Dies gilbt besonders dann» wenn die Abmessungen des Motors durch das Gerät beschränkt sind, in, dem der Motor verwendet werden soll. So ist es beispielsweise aus der Sicht des Materialverbrauchs heraus sehr günstig_s wenn man das Motorgehäuse so 'ausbilden würde₉ daß es gleichseitig zum Schließen des magnetischen Kreises im Stator des Motors dienen kann» Weiterhin ist es sehr günstige weim man. magnet is ierbare Segmente als Polschuh© und zur Begrenzung der ÄBkerÖffmmg verwenden kann. Es ist jedoch schwierig, bei Berücksichtigung dieser beiden Punkte der Ankeröffnung di© richtigen Diiiiejisionen zu gebe»., mid. di@ ©rforderliche mechanisches kobutstheit für. den Motor su erzielen. Das gilbt besonders£ür die Fertigung von iCIeininotoTen mit Permaaentmagnet-en, bei denen d.r^::- &■■ -r c^sf^ ^"r':^ f.n bestimmten Winkeln voneinander-in dl© .Pole -^g-^SY ~?::.?₆ν ^^ß:i selber als Pol© dienen. ·

Weiterhin ist es güiistig_s tat Massesif&r-Ligung v-m U.Otvi*en von

edliclieii ICeaadatea (was "-jöbi \^T&vvi®iiaimg'a'<a*i<u&k abhängt) _s L· mit ähiiliefeöa Gssam'caba@ssusig©R die gieichföa Werkzeuge uad seii!-Tic.fetimgssi ¥@ri?aad@a zn !iöaassu DAs iw-t aber feei

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Motoren mit Permanentmagneten schwierig, da bei vorgegebenen Gesamtabmessungen eines Motors die Gesamtabmessung der Permanentmagnete , als ο ihre Längs- und Querabme s sungen, ihr Que rs chni11 und ihre Gestalt nicht mehr frei wählbar sind. Wenn man also Motore herstellen will, die .unterschiedliche Drehmomente, Leistungen oder Drehzahlen aufweisen,"-/ist es im allgemeinen notwendig, die MOtorkonstruiction und die Fertigungswerkzeuge zu ändern. Ih Motoren_? bei denen das Magnetfeld durch eine mit Gleichstrom gespeiste Feldwicklung hervorgerufen wird, ist es dagegen viel einfacher, verschiedene FEldstärken einzustellen«

Die Erfindung beinhaltet also einen elektrischen Kleinmotor, der wirtschaftlich herzustellen und robust konstruiert ist und beispielsweise aus einer Batterie mit Gleichstrom gespeist werden kann. Dieser Motor weist einen Motorrahmen auf, der von zwei U-föxffligen Rahmenteilen gebildet wird» Jeder dieser li-rörmigen Rahmenteil© weist zwei parallel verlaufende schenkel auf, die durch ein gekrümmtes Joeh.miteinander verbunden sind. Die beiden U-förmigen Rahmenteile sind derart angeordnet, daß ihre Schenkel aufeinander zu ragen und sich gegenseitig überlappen,, Dies« überlappten Schenkel sind dann miteinander verbunden» Im dasgestellten Ausführuagsbei spiel sind die überlappten-SChsnkel. miteinander verschweißt» An einem Ende des Motorrahmens ist eime Stirnwand montiert, die i& ihrer Mitte ein Lager für die Motor·= welle trägt» Hierau sind zwei Votsprünge verwendet, die sich gegenüber stehen» Diese Vorsprünge sind so angeordnet, daß sie die Stirnwand direkt mit den Schenkeln des einen Rahmeiiteils über eine Schweißnaht verbinden6 BAD ORIGINAL

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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist in das gekrümmte Joch eines jeden Rahmenteils ein magnetisierbares Segment eingesetzt. Diese Segmente stehen sich in einem gewissen Abstand gegenüber und werden während des Zusammenbaus des Motors in einem passenden Fertigungsschritt magnetisiert, so daß sie dann die Permanentmagnete sind. Diese Permanentmagnete bilden zwischen sic-h die Ankeröffnung von vorgegebenem Durchmesser, der sehr genau eingehalten werden kann. Der magnetische Pluß, den die Permanentmagnete hervorrufen, wird durch die beiden U-förmigen Rahmteneile geschlossen, Die beiden Permanentmagnete stellen daher zusammen mit den beiden U-förmigen Rahmenteilen den STator des MOtors dar.

Der eine der U-förmigen Rahmenteile weist eine axial herausragende Halterung für ein GEhäuse auf, in das ein zweites Lager für die MOtorwelle und IContaktbürsten eingesetzt sind. Die Kontaktbürsten sind mittels FEdern gegen einen Kollektor angedrückt, um die elektrischen Verbindungen herzustellen. In die beiden Lager ist drehbar eine MOtorwelle eingesetzt, die ihrerseits einen Anker und den Kollektor trägt, Der Anker selbst ist in der Ankeröffnung zwischen den Magnetsegmenten angeordnet, während der Kollektor mit den Kontaktbürsten in Berührung steht.

Um den Motor fertigen und zusammensetzen zu können, ist für mindestens einen der gabelförmigen Rahmenteile eine Halterung vorgesehen.,In der dargestellten Ausführungsform ist derjenige y-förmige Rahmenteil in die Halterung eingelegt, dessen schenkel mit Ausschnitten versehen sind. Es können jedoch auch der andere

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.5- , ^--.ir^^psiS/-

Rahmenteil oder beide Rahmenteile in die Halterung eingLLegt werden.,Als .erstes wird in jedes der gerkümmten Joche der beiden Rahmenteile ein magnet is ierbares Segment eingesetzt.: Daraufhin werden die Rahmenteile so angeordnet, daß ihre schenkel aufeinander zu ragen, also so, diß die beiden Rahmenteile nach innen gekrümmt angeordnet sind. Dann werden die beiden Rahmenteile aufeinander zu geschoben, bis die Segmente einen Elihdanker oder einen Dorn berühren. In dieser Stellung liegen die Schenkel der

beiden Rahmenteile überlappt aufeinander. Λ

Der Blindanker weist einen Durchmesser auf,der dem gewünschten Durchmesser der Ankeröffnung im Stator genau entspricht. Von einem Ende des Blindankers ragt ein Stift axial nach außen, der koaxial zum Blindanker angeordnet ist. Auf den STift wird die Stirnwand mit dem in der Mitte angeordnetem Lager aufgeschoben, bis sie die zusammengesetzten Rahmenteile an einem Ende berührt. DAbei geht der Stift durch das Lager in der Mitte der Stirnwand hindurch. Jetzt werden die überlappten schenkel der beiden Rahmentei- .-..'" Ie beispielsweise durch Punktschweißen miteinander verbunden, und die Stirnwand wird durch das Punktschweißen an den Schenkeln des einen Rahmenteils befestigt. Nun wird der Blindanker herausgezogen. Zurück bleibt ein Motorrahmen, der gleichzeitig Teil des Stators ist, dessen Ankeröffnung genau vorbestimmten Abmessungen genügt und der an einem Ende mit einer Stirnwand versehen ist, deren in der Mitte angeordnetes Lager genau koaxial zur Ankeröffnung justiert ist. Nun wird die Motorwelle mit dem Anker und dem Kollektor in den,MOtorrahmen eingesetzt, und am

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anderen Ende des MOtorrahmens werden zur FErtigstellung des Motors das zweite Lager und die Bürsten montiert. Um das erforderliche Magnetfeld hervorzurufen, wenden die magnetisierbaren Segmente während eines passenden Fertigungsschrittes magnetisiert.

Bei diesem Fertigungsverfahren kann man die genauen Abmessungen der Ankeröffnung auch dann einhalten, wenn die Magnetsegmente ungleichen Querschnitt, ungleiche Dicke oder ungleiche Längen aufweisen, da die Dimensionen der Ankeröffnung nur von den Abmessungen des Blindankers abhängen. Da weiterhin auch die Stirnwand vom Blindanker geführt wird und da dieSTirnwand am Ende des einen Rahmenteils im gleichen Arbeitsgang befestigt wird, in dem auch die beiden Rahmenteile miteinander verbunden werden, ist es möglich, das eine Lager für die Motorwelle gegenüber der Ankeröffnung genau zu justieren. Schließlich liegen die überlappten Schenkel der Rahmenteile dicht aufeinander, ohne daß sich fremde Sto'ffe oder Luftspalte zwischen den Schenkeln befinden, so daß * der magnetische Widerstand an den Verbindungsstellen zwischen den Schenkeln sehr klein wird.

Von dem min⁰ offenen Ende des Motorrahmens ragt von einem Rahmenteil eine Verlängerung axial nach außen,die ZBsammen mit diesem Rahmenteil aus einem Stück hergestellt ist. In diese Verlängerung kann das Gehäuse für das zweite Motorlager und für die KOntaktbürsten eingesetzt werden. Dieses GEhäuse weist eine zweite Stirnwand auf, in die das zweite Motorlager eingesetzt ist. Eine ge naue Justierung zwischen den beiden Lagern ist möglich, weil durch

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den einen Rahmenteil die genaue Anordnung der beiden Lager zueinander festgelegt ist. Auf diese Weise wird ein Motorgehäuse erzielt, das gleichzeitig der Stator für den MOtor ist und das sich durch sehr präzise Abmessungen auszeichnet«

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben|werden«

Fig* 1 ist eine Seitenansicht eines Motors, der ein Ausführungs-Beispiel der Erfindung ist.

Fig.. .2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Motor aus Fig. 1 in der Ebene, die durch die Linie 2—2 aus· Fig. T definiert ist«.

Fig. 3 ist ein waagrechter Schnitt durch den Motor aus Fig« 1 in einer Ebene, die durch die Linie 3-3 aus Figo 1 definiert ist_o

Fig» 4 ist einElick auf eine Stirnseite des Mötorrahmens, der · inelnje Moöagehalterung gelegt ist. Die Fig. 4 zeigt im besondei-en wie die beiden Rahmenteil© miteinander verbunden sind.

Fig, 5 zeigt ,perspektivisch den Motor nach den Fig« 1 bis 4
im zerlegten Zustand. Insbesondere ist gezeigt, wie die Einzelteile zueinander angeordnet werden und wie der Motor zusammengesetzt wird, . ; .

Fig. 6 zeigt ähnlich wie Fig. 5 die Einzelteile des Motors nach den Fig. 1 bis 4 im zerlegten Zustand, jedoch in einem anderen

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FErtigungsschritt«

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In den Figuren, in denen die gleichen Einzelteile innerhalb der verschiedenen Ansichten mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist der Elektromotor;, der eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, mit der Bezugsziffer "10" bezeichnet.

Der Motor 10 weist ein Gehäuse oder einen Rahmen 12 auf, der aus zwei U-förmigen Rahmenteilen 14 und 16 gebildet ist. Die beiden Rahmenteile sind aus einem magnetischen Metallblech hergestellt

* und ausgestanzt. Wie man am besten den Figuren 2 und δ entimmt, ist jeder Rahmenteil nach innen gekrümmt und an den Enden 18 und 20 offen. Der obere Rahmtenieil 14 weist zwei parallel verlaufende Schenkel 22 und 24 auf, die durch ein gekrümmtes Joch 26 miteinander verbunden sind. Der untere Rahmenteil 16 /weist gleichermaßen zwei parallel verlaufende Schenkel 28 und 30 auf, dieldurch ein kreis-bogenförmiges Joch 32 miteinander verbunden sind. An der inneren Oberfläche des Joches 26 ist ein magnetisierbares Segment 38 montiert,dessen Rückseite kreisbogenförmig gekrümmt ausgebil-

\ det Ist ο Das Segment 38 kann beispielsweise mittels eines passenden Klebstoffes in das Joch 26 eingeklebt sein. In der Innenseite des JOches 32 des unteren Rahmenteils 16 ist in gleicher Weise ein, zweites magnetisierbares Segment 40 befestigt, dessen Rückwand ebenfalls kreisbogenförmig gekrümmt ausgebildet ist. Die Segmente 38 und 40 werden während des Zusammensetzens des Motors magnetisiert und stellen dann Permanentmagnete mit entgegengesetzter Polarität dar...

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Wie den Figuren 2 bis 4 entnommenxuerden kann,überlappen sich die Schenkel 22 un 24 des Rahmenteils 14 und die schenkel 28 und des Rahmenteils 16 über die gesamte Länge des Rahmens 12-sehr eng. Dabei liegen die inneren Oberflächen der Schenkel 22 und direkt auf den äußeren Oberflächen der Schenkel 28 und 30 auf. Dieses dichte Aufliegen der Schenkel· ist notwendig, um den geringst mögliehen magnetischen Widerstand zu erzielen, da durch jeden Luftspalt oder durch Eremdstoffe zwischen den Sehenkeln der magnetische Widerstand erhöht wird. In der dargestellten Ausfuhrungsform sind die zugehörigen SChenkelpaare 22, 28; 24,30 durch Punktschweißungen 42miteJEnder verbunden. Wenn man also die beiden Rahmenteile auf die dargestellte Weise, das heißt nach innen gekrümmt anordnet und die magnetisierbaren Segmente 38 und 40 derart in den Jochen der Rahmenteile anordnet, diß sie sich gegenüberstehen, dann bilden sie zusammen eine öffnung für den Anker, die mit "44"bezeichnet ist. Der Durchmesser der Ankeröffnung 44 muß so groß sein, daß sie den Anker aufnehmen, kann und daß mit eingesetztem Anker zwischen dem Anker und denmagnetisierbaren Segmenten noch ein Luftspalt verbleibt. DAs ist aber für Elektromotoren der hier interessierenden Art bekannt.

Da es nun günstig ist,wenn man die zusammengeschobenen Rahmenteile am Ende 20 verschließt und gleichzeitig an diesem Ende ein genau justiertes Lager anbringt, ist eine Stirnwand 46 vorgesehen, die aus einem passenden Metall hergestellt und als ebene Kreis scheibe ausgebildet ist»In diese Stirnwand ist ein Gleitlager derart eingesetzt, daß seine Mittelachse mit der Mittelachse der

Kreisscheibe zusammenfällt.' Um die Stirnwand 46 am offenen Ende * 20 des Rahmens 12 montieren zu können, sind zwei axial verlaufende Ansätze 50 und 52 vorgesehen, die zueinander parallel laufen, sich an der Stirnwand 46 genau gegenüberstehen und zusammen mit der Stirnwand aus einem Stück hergestellt sind. Der unterste Rahmenteil 16 weist zwei sich genau gegenüber liegende Ausschnitte 56 und 58 auf, die sich in den Schenkeln 28 und 30 des Rahmenteils 16 befinden und genau am Ende 20 des Rahmens liegen. Die Ansätze

w 50 und 52 sind in den Ausschnitten 56 und 58 angeorii(det und liegen auf der äußeren Oberfläche der überlappten schenkel 22 und 24 auf. Die STirnwand 46 wird auf diese Weise am offenen Ende 20 des Rahmens derart montiert, daß der Rahmen an diesem Ende verschlossen wird. Hierzu werden die Ansätze 50 und 52 mit den Schenkeln 22 und 24 an den Punkten 60 verschweißt. Die Stirnwand kann aber auch auf andere Weise am Ende 20 des Rahmens montiert werden. Man kann die Stirnwand beispielsvreise an Ansätzen anbringen, die von den Schenkeln 28 und 30 nach innen ragen. Man kann die Stirn-

^ wand aber auch stumpf am Rahmenende 20 aufschweißen.

Der untere Rahmenteil 16 weist eine axial verlaufende Verlängerung 62 mit zwei parallel angeordneten, aufrecht stehenden Schenkeln 64 und 66 auf, die sich gegenüberstehen. Die Schenkel 64 und 66 sind von den Schenkeln 28 und 30 durch Kerben 68 getrennt und sind etwas kürzer als die schenkel 28 und 30. DieSchenkel 64 und 66 sind miteinander durch ein gekrümmtes Joch 70 verbunden, das eine axiale Verlängerung des Joches 32 ist. Auf der Verfiigerung 62 des Rahmenteils 16 wird eine Vorrichtung 72 montiert, in der das zweite Motorlager und die Kontaktbürsten enthalten sind.

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Bie Vorrichtung 72 weist eine Endwand 74 auf., die vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist. Die Stirnwand 74 ist auf den beiäen sich gegenüberstehenden Schenkeln 64 ■ und 66 moniert j, so daß sie quer über das offene Ende 18 des Rahmens 12 läuft. Die Endwand 74 ist kürzer als der Rahmen und trägt genau in ihrer Mitte ein Gleitlager 7.6. Wenn dann dieEndwand 74 auf den Schenkein 64 und 66 richtig angeordnet ist, ist das Gleitlager 76 gegenüber dem Gleitlager 48 und der Ankeröff~ nung 44 koaxial justiert. Wie diese Justierung genau durchgeführt xiird,. wird anschließend noch beschrieben«

In den Motorrahmen 12 ist eine Motorwelle 78drehbar eingesetzt, die zn den-Gleitlagern 48 und 76 läuft. Das Ende der Motorwelle 78, das im Lager 48 gelagert ist, ist das Abtriebsen.de 80„ Auf das andere Ende der Welle 78 ist ein Kollektor 82 aufgesetzt» Zwisciieii dem Kollektor 82 und dem Äbtriebsende 80 ist auf der Welle ein Anker 84 angeordnet.

Um die Wicklungen* des Ankers 84 mit Strom versorgen zu .-können, sind zwei Bürsten 86 und 88 vorgesehen*die sich genau gegenüber^· stehen. Als Material für die Bürsten 86 und 88'ist Silbergraphit -' gut geeignet, da bei diesem Material die Kontaktgäbe gut ist und der Spannungsabfall Und die Reibungsverluste nur gering sind, Me Bürsten 86 und 88 sind in""Bürstengehäusen 90 und 92 geführt, die gleich aufgebaut sind und sich gegenüberstehend hinten an der .Endwänd 74 montiert sind. Jedes- Bürstengehäuse weist eine axial verlaufende Kontaktfahne; 94 aus einem elektrisch ^leitenden" Material

auf, die über die Endwand 74 hinaus ragt und das äußere Ende des Bürstengehäuses 90 bezw.92 verschließt. Diese Kontaktfahnen 94 können mit einer Gleichstromquelle wie beispielsweise mit einer Batterie verbunden werden. In die Bürstengehäuse 90 und 92 sind noch Druckfedern 96 eingesetzt, die die Bürsten 86 und 88 durch die offenen Enden der Bürstengehäuse hindurch gegen den Kollektor 82 drücken. An der anderen Seite stützen sich die Federn gegen die Kontaktfahnen ab. Die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontaktfahnen und den Bürsten sind über passende Nebenschlüsse hergestellt. Diese Nebenschlüsse sind aber nicht gezeigt.

Nun soll anhand der Figuren 4 bis 6 erläutert werden, wie der Motor 10 gefertigt werden kann. Zuerst werden die Segmente 38 und 40 in die gekrümmten Joche 26 und 32 der beiden Ranmenteile 14 und 16 eingesetzt. Hierzu kann man einen Klebstoff oder einen Zement wie beispielsweise einen organischen Kleber verenden, kun weraen die beiden Ranmenteile so angeordnet, daß ihre Schenkel aufeinander zu ragen, wie es in der Fig. 6 gezeigt ist. Um die beiden kahmen- f teile 14 und 16 richtig anordnungen zu können, ist der untere Rahmenteile 16 in eine Halterung 98 gelegt. Man kann jedoch auch für beide Rahmenteile solche oder ähnliche Halterungen verwenden. wie man den Figuren 4 bis 6 entnimmt, weist die Halterung 98 einen kreisbogenförmigen Schlitz 100 auf, der in Längsrichtung durch die ganze Halterung hindurchgeht und in seiner Form mit dem äußeren Umriß des Rahmenteils 16 übereinstimmt.

Nun werden die beiden liahmenteile ineinander geschoben, so daß die Schriekel des einen ilalunenteils die Schenkel des anderen Rahmenteils

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überlappen, und so, daißsicj^ die ÄnicerÖffnüng ergibt.Ziir Einstel* lung der Größe: dieser Anker öffnung wird ein Blindänker 4Φ2 "verwendet, der zwei entgegengesetzt gekrümmte Oberflächen 104 und 106 aufweist, die zwischen den nach innen gekrümmten_: Rahmenteilen angeordnet werden, also beispielsweise im Kanal 1OQ. Es sei bemerkt^ daß die Abmessungen zwischen den beiden gekrümmtenOberflächen 106 und 104 des Blindänkers 102 ganz genau den Abmessungen der Ankeröffnung 44 entsprechen, also gleich dem Durchmesser des Ankers 84 plus den Luftspaiten 108 zwischen dem Anker 84 und den —m Segmenten 38 und 40 ist. "'-

Nun wird an einem Ende der Rahmenteile die Stirnwand montiert. Hierzu wird ein Stift 110 "Verwendet, der axial vom Blindanker 102 heraus ragt. Die Stirnwand ist genau in ihrer Mitte mit einem Gleitlagex 48 versehen, das auf den Stift 110 aufgesetzt wird. Dann wird die Stirnwand 46 auf dem Stift 110 so lange nach vorne geschoben, bis die Ansätze 50 und 62 in den Ausschnitten 56 und 58 der Schenkel 28 und 30 im Rahmenteil 16 liegen.Wie in der Fig. 4 gezeigt ist, werden die Segmente 38 und 40 an gekrümmten Flächen 104 und " 106 des Mindankers 102 von dem Rahmenteil 14 angedrückt, der derart über den Rahmenteil 16 herübergeschoben worden ist, daß die Schenkel 22 und 24 des Rahmenteils T4 die Schenkel 28 und 30 des Rahmenteils 16 von außen üljerlappen.

Wie weiterhin in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, weist der Blindanker zwei Elektrodenpaare 112 auf»die sich gegenüberstehen und von den parallelen Seitenflächen 114 und 116 des BlindankeTS 102 nath außen ragen. Das eine dieser Elektrodenpaare 112 berührt nor-

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malerweise die inneren Oberflächen der Schenkel 28 und 30 des Rahmenteils 16, wenn der Blindanker 102 in das gekrümmte Joch 32

dieses Rahmenteils eingelegt worden ist. Das andere Elektrodenpaar 112 berührt normalerweise die Innenflächen der Anätze 50 und 52, wenn die Stirnwand 46 auf dem STift 110 angeordnet ist und wenn die Ansätze 50 und 52 in den Ausschnitten 56.und 58 liegen. Wenn also die Rahmenteile 14 und 16 und die Stirnwand 46 so zusammengesetzt worden sind, wie es beschrieben wurde, sind die Elektroden 112 innerhalb des Rahmens 12 angeordnet und nach außen orientiert, so daß sie TEiIe des Rahmens 12 berühren. Zu diesem Zeitpunkt werden, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, Schweißelektroden 118 von außen den Elektroden 112 gegenüber angesetzt, und die Rahmenteile werden über Punktschweißungen an passenden Stellen miteinander verbunden. Dabei entsteht ein starrer, aus einem Stück bestehender Stator, der aus den beiden Rahmenteilen und der angeschweißten Stirnwand zusammengesetzt ist. Der Durchmesser der Ankeröffnung im Stator ist dabei genau eingestellt worden. Ferner sind die magnetisierbaren Segmente sich gegenüberstehend genau " richtig angeordnet, und auch die verschiedenen anderen Einzelteile nehmen ihre richtige Stellung ein. Insbesondere ist das Lager 48 gegenüber der Ankeröffnung und den beiden Segmenten 38 und 40 in axialer und in radialer Richtung genau justiert.

Nun wird der Blindanker 102 aus dem Rahmen oder Stator 12 herausgezogen und durch den Läufer ersetzt. Hierbei wird das Abtriebsende der Welle in dem genau justierten GMtlager 48 gelagert. Nun werden der Läufer und die Bürsten an den aufrecht stehenden Schenkeln 64 und 66 montiert. Das kolJektorseitige Ende der Läuferwelle wird

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dabei in dem Gleitlager 76 gelagert. Um die En.dwand 74 mit dem Lager 76 inAbhangigke.it vonihrer Größe ,gegenüber dem Lager 48 justie- ' ren zu können, kann man abnehmbare Lehren (nicht gezeigt) oder auch andere Vorrichtungen benutzen. Dann wird die Endwand an den Schenkeln 64 und 66 befestigt, beispeilsweise festgeklebt, und die Lehren werden herausgenommen. Man kann aber auch die Endwand so genau herstellen, daß nach der Befestigung der Endwand an den Schenkeln 64 und 66, die ebenfalls mit sehr engen Toleranzen hergestellt sind, das Lager 76 ohne die Verwendung von Lehren gegenüber dem Lager 48 genau justiert ist.

Die Segmente 38 und 40 können irgendnrann während der Fertigung des Motors magnetisiert werden. DAs hängt von dem magnetisierbaren Material ab, aus dem die Segmente hergestellt sind. Man kann die Segmente beispielsweise magnetisieren, bevor sie in die gekrümmten Joche 26 und 32 eingesetzt werden, oder aber nach dem Verschweissen der Rahmenteile, jedoch noch vor dem Einsetzen des Läufers. Man kann die Segmente aber auch magnetisieren, wenn der Läufer und das Gehäuse 76 für das zxyeite Lager und die Bürsten montiert sind.

Man sieht, also, daß die paarweise überlappten Schenkel 22,"2'8 und 24,30 zusammen mit den Segmenten 38 und 40 einen geschlossenen Weg für den magnetischen Fluß darstellen, der von den permanent magnetisierten Segmenten 38 und 40 ausgeht. Die Rahmenteile 14 und 16 bilden daher sowohl das Gehäuse des Motors, als auch einen Teil seines Stators. DieSchweißstellen,die zur Verbindung.der ' zugehörigen schenkel verwendet werden, stellen; sie|ie;r:-,?diß\der Weg. für den magnetischen Fluß· den kleihstmOglicfrgn ma:g|ißtijS,ehen tfider-

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stand aufweist, da auf diese WEise zwischen den SChenkelpaaren weder Luftspalte entstehen noch fremde Materie eingesetzt wird. Weiterhin geht aus der Beschreibung hervor,daß die Genauigkeit, mit der der Durchmesser der Ankeröffnung 44 eingestellt werden kann, weder durch unterschiedliche Längen noch durch unterschiedliche Dicken oder Querschnitte der Magnetsegmente 38 und 40 beeinflußt wird, da solche Dimensionsänderungen der Segmente beim zusammenbau des Rahmens berücksichtigt werden» Wenn beispielsweise Segmente mit unterschiedlichem Querschnitt verwendet werden, wird dieses von den Rahmenteilen auskompensiert, ohne daß der Durchmesser der Ankerlöffnung oder die Justierung des Lagers in der Stirnwand beeinträchtigt wird.

Weiterhin sei bemerkt, daß das beschriebene Fertigungsverfanren auf eine außerordentlich robuste Kosntruktion führt,, die zudem leicht auf die "verschiedensten Anwendungen hin abgewandelt werden kann. Trotzdem bleiben die Kosten sehr gering. Dieses Fertigungsverfahren kann mit I-iagnetsegmenten unterschiedlicher Länge oder Größe oder ψ Kit "'agnetsegmenten von unterschiedlichem Querschnitt durchgeführt werde'jij so daß es möglich ist, die magnetischen Feldstärken innerhalb des liotors zu ändern. Weiterhin ist es dadurch möglich, Motoren der gleichen GesamtaDüiessungBn herzustellen, die unterschiedliche Leistungen, Dre-umomente- oder Drehzahlen abgeben, oane daß zur Fertigung solcher ,lOtoren andere V.erkzeuge benutzt werden müssen» Der dargestellte Blindanker ist mit zwei Blektrodonpaaren 112 ausgerüstet,. die sich gegenüber stehen. Wenn man-Motoren mit

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anderen Abmessungenherstellen will, kann manden: Blindanker mit einer größeren oder einer kleineren Anzahl von Elektroden- paaren versehen, um die Rähmeiiteiie-;riehtig-"zu\ver^"iLweIß'eii»

Bei dem beschriebenen Mat&r, der eine Ajtxsführungsförm der ,!Erfindung ist* war das kollektorseitige Ende der· Matorwelle in einer Endwand gelagert, die aufjsi.ner axial verlaufenden Verlängerung des einen Rahmenteils montiert war. Man kann jedoch diese axiale Verlängerung auch weglassen und stattdessen; eine Stirnwand verwenden, die ähnlich wie die Stirnwand aufgebaut istj in der das abtriebsseitige Ende der Motorwelle gelagert ist *

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Claims

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Ansprüche

Verfahren ■ zur Fertigung eines Elektromotors, der einen Rahmen nebst Stator mit Permanentmagneten aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß in die gekrümmten Joche zweier gabelförmiger Rahmenteile, die mit parallel verlaufenden Schenkeln ausgerüstet sind, magnetisierbare Segmente eingelegt werden, ^ daß dann die beiden gabelförmigen Rahmenteiie solange aufeinander zu geschoben werden, bis die Schenkel des einen Rahmenteils dicht neben den Schenkeln des anderen Rahmenteils liegen, daß anschliessend zwischen den beiden magnetisiertaren Segmenten der Durchmesser einer öffnung für den Motoranker eingestellt wird, und daß dann die beiden Rahmenteile über zumindest eines, ihrer Schenkel miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch' 1, d a d u r ch g e k en η zeichnet , daß zum Einstellen des Durchmessers der ' Öffnung für den Motoranker ein Blindanker awisehen den gabelförmigen Rahmtenteilen angeordnet, wird» dessen Durchmesser dem Durchmesser der .Ankeröffnung gleicht»daß dann die beides Rahment&He solange aufeinander zu geschoben werdsn, bis die in den gakrüaM-* ten Jochen der gabelförmigen Rahmenteil© angeordneten Segmente auf dem Blindanker aufliegen, und daß anschließend der Blindanker herausgezogen wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, d a du rc h g e k e η η zeich η e t , daß der Blindanker herausgezogen wird, nachdem die beiden Rahmenteile miteinander verbunden worden sind.

4. Verfahren nach Anspruch. 1 _s 2 oder 3, dadurch g e k e η η ζ e i C h η e t , daß die magnetisierbären Segmente mag;· netisiert werden. ■

5.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - M ζ e i ch η e t , daß die gabelförmigen Rahmenteile derart angeordnet wer den _s daß die Schenkel des einen Rahmenteils die Schenkel des anderen Rahmenteils überlappen, wobei sich die gekrümmten Joche der ■ Rahmenteile gegenüberstehen, daß dann zwischen die Rahmenteile ein Blindanker gelegt wird und die beiden Rahmenteile solange aufeinander zu geschoben werden bis die· in die gekrümmten Joche der gabelförmigen Rahmenteile eingelegten magnetisierbären Segmente den Blindanker berühren, und daß dann der Blindanker herausgezogen

6. Elektromotor, hexgestellt nach dem Verfahren eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 5, g e k e η ηζ e ic h η e t du r c h einen Motorrahmen aus zwei gabelförmigen Rahmenteilen, die zumindest teilweise aus magnetischem Material hergestellt sind und jeweils zxvei parallel verlaufende Schenkel aufweisen * die durch zwei gekrümmte, sich gegenüberstehBnde Joche miteinander verbunden sind, wobei die beiden Schenkel des einen Rahmenteils die beiden Schenkel des anderen Rahmenteils überlappen angeordnet sind, weiterhin gekennzeichnet durch Permanentmagnete, die in den

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sich in einem gewissen Abstand gegenüberstehenden gekrümmten Jochen der beiden Rahmenteile angeordnet sind und eine öffnung für den Motoranker begrenzen, wobei die beiden Permanentmagnete zusammen mit den beiden Rahmenteile den Stator des Elektromotors bilden, weiterhin gekennzeichnet durch den einen Läufer, der innerhalb der Ankeröffnung angeordnet ist und aus einer Motorwelle einem Anker und einem Kollektor besteht, schließlich gekennzeichnet durch eine Stirnwand,, die an einem Ende des Motorrahmens angeordnet ist und ein Lager aufweist, in dem das Abtriebsende der Motorweile gelagert ist, und gekennzeichnet durch eine zureite Stirnwand am anderen Ende des Rahmens, die mit einem zweiten Lager versehen ist, in dem das kollektorseitige Ende der Motorwelle gelagert ist j sowie durch Bürsten, die an der zweiten Stirnwand angeordnet sind.

7 ο Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η-2 e i c h η e t ,' daß die Permanentmagnete derart in den gekrümmten Jochen der Rahmenteile befestigt sind, daß sich die Oberflächen dsr Magnetsegmente und der gekrümmten Joche dicht berühren, daß die Innenflächen der Permanentmagnete derart gekrümmt sind, daß sie die Ankeröffnung begrenzen, und daß die. Schenkel der KaIimenteils über die gesamte Länge des Rahmens überlappt sind.

S₀. Elektromotor nach Anspruch 6 oder 7 ₅ dadurch gekennzeichnet «, daß die Schenkel des einen Rahmenteils ¥on außen über den Schenkel des anderen Rahmenteils liegen.

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9. Elektromotor nach. Anspruch6, 7 oder· 8» g e k e η η'.-■".. ζ e i c k a et durch "Vorsprunge zur Be festigung der ersten Stirnwand am .Motorrahmen« .

10» Elektromotor nach Anspruch9, d a durch g e k e η η ze i e h η e t , daß die Vorsprünge zur Befestigung der ersten Stirnwand als Vorsprünge ausgebildet sind, die axial von der ersten Stirnwand herausragen, in Ausschnitten in den Schenkeln des einen Rahmenteils angeordnet und an den Schenkeln _'M des anderen Rahmenteils befestigt sind.

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3Jb
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