DE29801110U1

DE29801110U1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE29801110U1
Application number: DE29801110U
Authority: DE
Original assignee: Max Stegmann GmbH
Current assignee: Stegmann & Co Kg De GmbH
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2008-01-24
Also published as: GB9901156D0; GB2334629A; ITRM980264U1; IT245743Y1; FR2774226A3; FR2774226B3

Description

WESTPHAL MUSSGNUG St PARTNER

PATENTANWÄLTE· EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

stgl54

Max Stegmann GmbH
Antriebstechnik-Elektronik
Dürrheimer Straße 3 6
78166 Donaueschingen

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit permanentmagnetischem Rotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Elektromotoren mit permanentmagentischen Rotoren, vorzugsweise Synchron- oder Schrittmotoren, ist herkömmlich die Welle des Rotors beiderends mittels Lagern in einem Gehäuse des Elektromotors gelagert. Um den Rotor stabil positioniert zu lagern, wird an einem Ende des Rotors eine'Schraubendruckfeder auf die Welle gesetzt, die sich einerseits an dem Rotor und andererseits an dem Lager abstützt. Die Schraubendruckfeder hält den Rotor stabil an dem entgegengesetzten Lager anliegend. Um den axialen Federdruck mit minimaler Reibung und geringem Verschleiß aufzunehmen, sind zwischen die Lager und den Rotor bzw. die Schraubendruckfeder Anlaufscheiben eingesetzt, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen.

Das Aufsetzen der Schraubendruckfeder und der Anlaufscheiben auf die Welle des Rotors stellt einen aufwendigen Montagevorgang dar. Weiter ist es montagetechnisch schwierig, den mit der Schraubendruckfeder und den Anlaufscheiben bestückten Rotor in die Lager des Gehäuses einzusetzen. Eine Automatisierung der Montageabläufe ist kaum möglich.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit permanentmagentischem Rotor so auszubilden, daß die Montage vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, den Federdruck für die axiale Positionierung des Rotors durch ferromagnetische Federscheiben zu erzeugen, die sowohl die Funktion der Erzeugung des axialen Federdrucks als auch die Funktion der Anlaufscheiben übernehmen. Dadurch wird die Zahl der Einzelteile reduziert, was einerseits die Herstellungskosten verringert und andererseits bei der Montage einen Arbeitsschritt einspart. Weiter ergibt sich ein wesentlicher Vorteil dadurch, daß die ferromagnetischen Federscheiben nach dem Aufsetzen auf die Welle magnetisch an dem permanentmagnet!- sehen Rotor gehalten werden. Der mit den Federscheiben bestückte Rotor kann dadurch problemlos in das Gehäuse eingesetzt werden, ohne daß Maßnahmen erforderlich sind, um die Federscheiben bei der Montage zu sichern.

Die Federscheiben sind vorzugsweise als einstückige Stanzteile hergestellt, so daß sich eine rationelle und kostengünstige Fertigung ergibt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 einen Axialschnitt des Elektromotors in den

Einzelteilen,

Figur 2 einen Axialschnitt des montierten Elektromotors

und

Figur 3 perspektivisch eine Ausführung der Federscheibe.

Der Elektromotor weist ein Gehäuse 10 auf, welches aus zwei zu einer Mittelebene spiegelsymmetrxschen Halbschalen 10a und 10b zusammengesetzt ist. Aus den Stirnflächen der Halbschalen 10a, 10b sind Pole 12 herausgebrochen und in das Innere des Gehäuses 10 gebogen, so daß sich zwischen den Polen 12 und dem Außenumfang des Gehäuses 10 ein Aufnahmeraum für die Statorwicklungen ergibt.

Mittig in den Gehäuse-Halbschalen 10a, 10b ist jeweils koaxial ein Lager 14 eingesetzt, welches als Gleitlager ausgebildet ist. Ein permanentmagnetischer Rotor 16 ist auf einer Welle 18 befestigt, deren beide Enden jeweils in den Lagern 14 des Gehäuses 10 gelagert sind. Der Rotor 16 weist einen äußeren zylindrischen Mantel 2 0 und eine innere zylindrische Nabe 2 2 auf. Der Mantel 2.0 grenzt mit seinem Außenumfang innen an die Pole 12 und somit an die Statorwicklungen. In die Nabe 22 ist die Welle 18 axial eingepreßt. Der Mantel 20 und die Nabe 22 sind radial miteinander verbunden. An einer Stirnseite, in der Zeichnung an der linken Stirnseite, enden der Mantel 20 und die Nabe 22 in' einer gemeinsamen radialen Ebene. An der anderen Stirnseite, in der Zeichnung an der rechten Stirnseite, ragt der Mantel 20 axial über die Nabe 22 hinaus, d. h. die Nabe 22 ist gegenüber dem stirnseitigen Rand des Mantels 20 nach innen abgesetzt.

Auf die beiden Enden der Welle 18 wird jeweils eine Federscheibe 24 aufgesetzt, die aus einem ferromagnetischen Blech gestanzt ist. Die Federscheiben 24 weisen eine mittige Bohrung 26 auf, welche die Welle 18 aufnimmt. Die Bohrung 26 ist von einem inneren Nabenbereich 28 umschlossen. Mit dem inneren Nabenbereich 2 8 ist federnd ein äußerer Umfangbereich 3 0 verbunden. Bei der Montage wird jeweils eine Federscheibe 24 auf jedes Ende der Welle 18 aufgesteckt, wobei die ferromagnetische Federscheibe 24 durch den permanentmagnetischen Rotor 16 magnetisch festgehalten wird. Der Rotor 16 mit den magnetisch

festgehaltenen Federscheiben 24 wird in das Gehäuse 10 montiert, wozu die beiden Enden der Welle 18 in die jeweiligen Lager 14 eingesetzt werden. Im montierten Zustand, der in Figur 2 gezeigt ist, liegt an einer Seite, in der Zeichnung an der linken Seite, der innere Nabenbereich 2 8 der Federscheibe 24 zwischen dem Lager 14 und der Nabe 22 des Rotors, während der Umfangbereich 30 der Federscheibe 24 an der Stirnseite des Mantels 20 des Rotors 16 anliegt. Die Nabe 22 des Rotors 16 stützt sich somit axial über den als Anlaufscheibe wirkenden Nabenbereich 28 der Federscheibe 24 an dem Lager 14 ab. Eine Federwirkung erzeugt -die Federscheibe 24 dabei nicht. An der entgegengesetzten, in der Zeichnung rechten Stirnseite, stützt sich die Federscheibe 24 mit ihrem inneren Nabenbereich 2 8 an dem Lager 14 ab, während sich der radial äußere Umfangbereich 30 an der Stirnseite des Mantels 20 abstützt. Da auf dieser Seite die Nabe 22 axial gegen den Mantel 20 zurückgesetzt ist, wird der innere Nabenbereich 2 8 der Federscheibe 24 nur von einer Seite durch das Lager 14 abgestützt, während der äußere Umfangbereich 3 0 von der entgegengesetzten Seite durch den Mantel 2 0 des Rotors 16 abgestützt wird. Die Federscheibe 24 erzeugt dadurch eine axiale Federwirkung, die den Rotor 16 axial an dem gegenüberliegenden Lager 14, in der Zeichnung dem linken Lager 14, anliegend hält.

Die Federscheiben 24 können in unterschiedlicher Form ausgebildet sein. Wegen der günstigen Herstellungskosten werden die Federscheiben 24 vorzugsweise als Stanzteile aus einem ferromagnetischen Blech gefertigt.

Die Federscheibe 24 soll nur eine geringe axiale Federkraft erzeugen. Die Federkraft muß nur ausreichen, um den Rotor 16 axial zu positionieren, d. h. an dem in der Zeichnung linken Lager 14 anliegend zu halten. Eine größere axiale Federkraft würde nur zu einer nachteiligen Erhöhung des axialen Drucks und damit der Reibung führen.

Um die Federscheiben 24 mit einer weichen Federcharakteristik auszubilden, ist vorzugsweise der innere Nabenbereich 28 mit

dem äußeren Umfangbereich 3 0 nur über einen oder einige wenige Stege verbunden. Die Stege können radial verlaufen. Wegen der weichen Federcharakteristik wird vorzugsweise ein spiralig verlaufender Steg 32 gewählt, wie dies in Figur 3 gezeigt ist.

Es ist offensichtlich, daß an, sich nur die in der Zeichnung rechte Federscheibe 24 eine Federfunktion erfüllt und daher als Federscheibe ausgebildet sein muß. Die in der Zeichnung linke Federscheibe 24 kann daher auch ohne Federwirkung ausgebildet sein und kann insbesondere auch als Kreisringscheibe ausgebildet sein, deren Außenduchmesser lediglich dem Außendurchmesser des Nabenbereiches 28 entspricht.

Vorzugsweise werden jedoch an beiden axialen Enden identische Federscheiben 24 verwendet. Dadurch ist es nicht notwendig, zwei verschiedene Formen von ferromagnetischen Scheiben herzustellen und bei der Zuführung und Montage getrennt zu handhaben .

Bezugszeichenlxste

10 Gehäuse a/b

12 Pole

14 Lager

16 Rotor

18 Welle

20 Mantel

22 Nabe

24 Federscheibe

2 6 Bohrung

28 Nabenbereich

3 0 Umfangbereich 32 Steg

Claims

stgl54 Schutzansprüche

1. Elektromotor mit permanentmagnetischem Rotor (16), dessen Welle (18) unter axialem Federdruck in Lagern (14) eines Gehäuses (10) gelagert ist, wobei zwischen den Lagern

(14) und dem Rotor (16) Anlaufscheiben angeordnet sind/ dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anlaufscheibe als ferromagnetische Federscheibe (24) ausgebildet ist, die mit einem radial inneren Nabenbereich (28) an dem Lager (14) und mit einem radial äußeren Umfangbereich (3 0) an dem Rotor (16) axial anliegt, wobei der Nabenbereich (28) und der Umfangbereich (30) federnd miteinander verbunden sind.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Stirnseiten des Rotors (16) ferromagnetische Federscheiben (24) als Anlaufscheiben angeordnet sind.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federscheiben (24). an den beiden Stirnseiten des Rotors (16) formgleich ausgebildet sind.

4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Nabenbereich (28) und der äußere Umfangbereich (3 0) der Federscheiben (24) durch wenigstens einen Steg miteinander verbunden sind.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei radiale Stege vorgesehen sind.

6. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein spiraliger Steg (32) vorgesehen ist.

7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federscheiben (24) einstückige Blech-Stanzteile sind.