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WO1992001325A1 - Rückschlusszylinder für elektrische kleinmotoren - Google Patents

Rückschlusszylinder für elektrische kleinmotoren Download PDF

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Publication number
WO1992001325A1
WO1992001325A1 PCT/DE1991/000540 DE9100540W WO9201325A1 WO 1992001325 A1 WO1992001325 A1 WO 1992001325A1 DE 9100540 W DE9100540 W DE 9100540W WO 9201325 A1 WO9201325 A1 WO 9201325A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
segments
small motor
motor according
stator
small
Prior art date
Application number
PCT/DE1991/000540
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Gerber
Bernd Taubitz
Karl-Heinz Haegele
Claus Kramer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO1992001325A1 publication Critical patent/WO1992001325A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings

Definitions

  • the invention relates to a small electric motor, in particular an electronically commutated small motor (EC motor) with an externally wound stator.
  • EC motor electronically commutated small motor
  • DE-GM 72 45 861 describes a small electric motor in which the stator is bent from two sheet metal parts which measure different circumferential areas, the two sheet metal parts having angled flanges at their ends for connection, by means of which they are held together. Furthermore, from DE-GM 76 08 871 a small electric motor with an annular permanent magnet as a stator emerges, in which the return cylinder consists of an axially slotted ring at at least one circumferential point.
  • the yoke cylinder is surrounded by a housing, axially extending webs being arranged in the housing, which engage in the axial slots and thus lock the yoke cylinder in the housing.
  • the yoke cylinder is made of solid material and is primarily only suitable for DC motors in which the problem of eddy current losses in the yoke cylinder does not occur. Therefore, these versions are not suitable for EC motors, because their Application increased eddy current losses occur.
  • EC motors are often manufactured with internal rotor permanent magnet rotors. Normally, therefore, the stator winding must be inserted into the stator slots that are open from the inside. This results in manufacturing difficulties, particularly in the case of small EC motors. Stators are therefore used that can be wound directly from the outside. This type of stators additionally require an outer yoke cylinder.
  • the small motor according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage of greatly reduced eddy current losses with simple assembly of the laminated yoke cylinder.
  • the magnetic yoke it is particularly favorable if the radial division of the at least two segments of the yoke cylinder lies on the center of a stator pole. Both the positive and the non-positive connection of the segments of the return cylinder allow the tolerances of the assembly parts to be interpreted less closely.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a stator that can be wound from the outside with a yoke cylinder according to the invention in a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a front view of the yoke cylinder of the first embodiment with a further variant of the stamping technology
  • FIG. 3 shows a front view of a stator that can be wound from the outside with the inventive Inference cylinder in a second embodiment.
  • FIG. 1 shows a stator 10 which has grooves 12 which are open to the outside for the winding.
  • the stator 10 is enclosed by a yoke cylinder 14.
  • the yoke cylinder 14 is composed of sheet metal lamellae 11 and consists of two half-shells 13.
  • the pitch of the return cylinder is arranged on the center of a stator pole 20.
  • the connection of the two half-shells 13 of the yoke cylinder 14 takes place in the present exemplary embodiment by means of mortise-and-tenon joints 15 of the individual electrical sheet lamellae.
  • each half-shell 13 has mutually overlapping and undercutting tongues 22 on the connection.
  • the interlocking of the mutually overlapping and undercut tongues 22 creates a positive connection between the two half-shells 13.
  • the positive connection can only be released after the elastic tensioning forces of the tongues 22 have been overcome.
  • stamping tap 15 of the two half-shells 13, as shown in FIG. 2 is that the tongue 22 of one half-shell 13 has a projection 23 and the tongue 22 of the other half-shell 13 has a notch 24, the projection 23 of the one tongue in the notch 24 engages the other tongue.
  • the tenons 15 can also have other suitable shapes. Together they all have the advantage that they can be produced on the individual electrical sheet lamella by punching in almost any shape.
  • the two half-shells 13 are produced in the usual way.
  • the electrical sheet metal lamellae are punched out as half segments and the individual sheet metal lamellae are joined to form a sheet metal package, so that the two half-shells 13 are formed.
  • this lacquer layer can be designed as an adhesive layer (baking lacquer).
  • the laminations are 11 in
  • the stator 10 After the stator 10 is provided with the winding, the winding taking place through the grooves 12 which are open from the outside and the
  • Winding head diameter can be greater than the mounting diameter of the yoke cylinder 14, the two half-shells 13 of the yoke cylinder 14 by side assembly on the Stator attached. It is advantageous to attach an additional anti-rotation device between the stator and yoke cylinder by pinning both components.
  • the yoke cylinder 14 also consists of two half-shells 13 which, as in the first exemplary embodiment, are likewise composed of electrical sheet metal lamellae.
  • the two half-shells 13 are butted against one another in their parting plane 21.
  • the division plane 21 is also placed in the middle of a stator pole as in the first embodiment.
  • the yoke cylinder 14 is fastened on the stator 10 by a force-locking tensioning of the two half-shells 13 by means of the motor housing 16.
  • the motor housing 16 is constructed from two radially divided housing halves 17, which enclose the half-shells 13. In the division plane 21, the two housing halves 17 each have an outwardly directed flange 18 on each side. The flanges 18 can be screwed together by means of the screws 19. By screwing the two housing halves 17, the two inner half-shells 13 of the yoke cylinder 14 are clamped non-positively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kleinmotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten Kleinmotor. Dieser Kleinmotor weist einen von außen bewickelten Stator auf, dessen Magnetkreis durch einen Rückschlußzylinder (14) geschlossen ist und mindestens zwei radial geteilte Segmente (13) enthält, welche aus Elektroblech geschichtet sind.

Description

Rückschlußzylinder für elektrische Kleinmotoren
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kleinmotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten Kleinmotor (EC-Motor) mit einem von außen bewickelten Stator.
In dem DE-GM 72 45 861 ist ein elektrischer Kleinmotor beschrieben, bei dem der Stator aus zwei unterschiedlich große Umfangsbereiche erfassenden Blechteilen gebogen ist, wobei die beiden Blechteile an ihren Enden zur Verbindung abgewinkelte Flansche besitzen, mittels derer sie zusammengehalten sind. Ferner geht aus DE-GM 76 08 871 ein elektrischer Kleinmotor mit einem ringförmigen Dauermagneten als Stator hervor, bei dem der Rückschlußzylinder aus einem an mindestens einer Umpfangsstelle axial geschlitzten Ring besteht. Dabei ist der Rückschlußzylinder von einem Gehäuse umgeben, wobei im Gehäuse axial verlaufende Stege angeordnet sind, die in die axialen Schlitze eingreifen und somit den Rückschlußzylinder im Gehäuse arretieren. Bei beiden bekannten technischen Lösungen besteht der Rückschlußzylinder aus Vollmaterial und ist in erster Linie nur für Gleichstrommotoren geeignet, bei denen das Problem der Wirbelstromverluste im Rückschlußzylinder nicht auftritt. Deshalb sind diese genannten Ausführungen nicht für EC-Motoren geeignet, da bei ihrer Anwendung erhöhte Wirbel-stromverluste auftreten. EC-Motoren werden häufig mit Innenläufer-Dauermagnetrotoren hergestellt. Im Normalfall muß deshalb die Wicklung des Stators in die von Innen her offenen Nuten des Stators eingelegt werden. Besonders bei kleinen EC-Motoren ergeben sich hieraus fertigungstechnische Schwierigkeiten. Es werden deshalb Statoren angewandt, die direkt von außen bewickelt werden können. Diese Art von Statoren benötigen zusätzlich einen äußeren Rückschlußzylinder.
Vorteile der Erfindung
Der erfingungsgemäße Kleinmotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil der stark reduzierten Wirbelstromverluste bei gleichzeitig einfacher Montage des geblechten Rückschlußzylinders.
Für den magnetischen Rückschluß ist es besonders günstig, wenn die radiale Teilung der mindestens zwei Segmente des Rückschlußzylinders jeweils auf der Mitte eines Statorpols liegt. Sowohl die formschlüssige als auch die kraftschlüssige Verbindung der Segmente des Rückschlußzylinders erlauben, daß die Toleranzen der Montageteile weniger eng ausgelegt werden müssen.
Besonders günstig ist es, die Verbindung der Segmente des Rückschlußzylinders mittels stanztechnisch hergestellter Verzapfungen zu realisieren. Es ist aber auch ausführbar, die Segmente des Rückschlußzylinders kraftschlüssig mittels eines im Bereich des Stators geteilten Gehäuses zu klemmen. Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines von außen bewickelbaren Stators mit einem erfindungsgemäßen Rückschlußzylinder in einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 eine Frontansicht des Rückschlußzylinders des ersten Ausführungsbeispieles mit einer weiteren Variante der stanztechnischen Verzapfung und Figur 3 eine Frontdarstellung eines von außen bewickelbaren Stators mit dem erfindungsgemäßen Rückschlußzylinder in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein erstes Ausführungsbeispiel geht aus Figur 1 und Figur 2 hervor. Figur 1 zeigt einen Stator 10, welcher für das Bewickeln nach außen hin offene Nuten 12 besitzt. Der Stator 10 ist von einem Rückschlußzylinder 14 umschlossen. Der Rückschlußzylinder 14 ist aus Elektroblechlamellen 11 zusammengesetzt und besteht aus zwei Halbschalen 13.
Die Teilung des Rückschlußzylinders ist auf der Mitte eines Statorpols 20 angeordnet. Die Verbindung der beiden Halbschalen 13 des Rückschlußzylinders 14 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels stanztechnisch hergestellter Verzapfungen 15 der einzelnen Elektroblechlamellen.
Mit dem Zusammenfügen der ausgestanzten Blechlamellen zu einer Halbschale 13 erstreckt sich die Verzapfung 15 in axialer Richtung entlang jeder Halbschale 13, so daß jede Halbschale 13 an der Verbindung sich gegenseitig übergreifende und hinterschneidende Zungen 22 besitzt. Durch das Ineinandergreifen der sich gegenseitig übergreifenden und hinterschneidenden Zungen 22 wird eine formschlüssige Verbindung der beiden Halbschalen 13 erzeugt. Die formschlüssige Verbindung ist nur nach Überwinden der elastischen Spannkräfte der Zungen 22 lösbar.
Eine andere Ausführungsvariante der stanztechnischen Verzapfung 15 der beiden Halbschalen 13 besteht gemäß Figur 2 darin, daß die Zunge 22 der einen Halbschale 13 einen Vorsprung 23 aufweist und die Zunge 22 der anderen Halbschale 13 eine Kerbe 24 besitzt, wobei der Vorsprug 23 der einen Zunge in die Kerbe 24 der anderen Zunge eingreift.
Die Verzapfungen 15 können aber auch andere geeignete Formen aufweisen. Gemeinsam haben sie alle den Vorteil, daß sie an der einzelnen Elektroblechlamelle durch Stanzen in nahezu beliebiger Form hergestellt werden können.
Die Herstellung der beiden Halbschalen 13 erfolgt in üblicher Weise. Dabei werden die Elektroblechlamellen als Halbsegmente ausgestanzt und die einzelnen Blechlamellen zu einem Blechpaket zusammengefügt, so daß die beiden Halbschalen 13 entstehen. Durch eine auf dem
Elektroblech einseitig aufgebrachte Lackschicht sind die
Elektroblechlamellen untereinander isoliert. In bekannter Weise kann diese Lackschicht als Klebeschicht (Backlack) ausgeführt sein. Zur Herstellung der Blechpakete werden die Blechlamellen 11 in
zusammengepreßtem Zustand durch Erwärmen miteinander verbunden. Es ist aber auch möglich, die Blechlamellen mittels einer axialen
Schweißnaht zu verbinden.
Nachdem der Stator 10 mit der Wicklung versehen ist, wobei die Bewicklung durch die von außen offenen Nuten 12 erfolgt und der
Wickelkopfdurchmesser dabei größer als der Montagedurchmesser des Rückschlußzylinders 14 sein kann, werden die beiden Halbschalen 13 des Rückschlußzylinders 14 durch seitliches Zusammenfügen auf den Stator aufgesetzt. Dabei ist es günstig, eine zusätzliche Verdrehsicherung zwischen Stator und Rückschlußzylinder durch Verstiften beider Bauteile anzubringen.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt. Danach besteht der Rückschlußzylinder 14 ebenfalls aus zwei Halbschalen 13, die wie im ersten Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Elektroblechlamellen zusammengesetzt sind. Die beiden Halbschalen 13 sind in ihrer Teilungsebene 21 stumpf aneinandergesetzt. Die Teilungsebene 21 ist dabei ebenfalls wie im ersten Ausführungsbeispiel in die Mitte eines Statorpols gelegt.
Die Befestigung des Rückschlußzylinders 14 auf dem Stator 10 erfolgt durch ein kraftschlüssiges Verspannen der beiden Halbschalen 13 mittels des Motorgehäuses 16. Dabei ist das Motorgehäuse 16 aus zwei radial geteilten Gehäusehälften 17 aufgebaut, die die Halbschalen 13 umfassen. In der Teilungsebene 21 besitzen die beiden Gehäusehälften 17 an jeder Seite jeweils einen nach außen gerichteten Flansch 18. Die Flansche 18 sind mittels der Schrauben 19 miteinander verschraubbar. Durch das Verschrauben der beiden Gehäusehälften 17 werden die beiden innenanliegenden Halbschalen 13 des Rückschlußzylinders 14 kraftschlüssig verspannt.

Claims

Ansprüche
1. Elektrischer Kleinmotor, insbesondere elektronisch kommutierter Kleinmotor, gekennzeichnet durch einen von außen bewickelten Stator, dessen Magnetkreis durch einen Rückschlußzylinder (14) geschlossen ist und mindestens zwei radial geteilte Segmente (13) enthält, welche aus Elektroblech geschichtet sind.
2. Kleinmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Teilung der Segmente (13) jeweils auf der Mitte eines Statorpols (20) liegt.
3. Kleinmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (13) formschlüssig miteinander verbunden sind.
4. Kleinmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Verbindung der Segmente (13) mittels einer stanztechnischen Verzapfung (15) realisiert ist.
5. Kleinmotor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (13) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
6. Kleinmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (13) mittels eines im Bereich des Stators (10) geteilten Motorgehäuses (16) geklemmt sind.
7. Kleinmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (13) miteinander verschweißt sind.
8. Kleinmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrobleche (11) der Segmente (13) unter Verwendung von Backlack miteinander verklebt sind.
PCT/DE1991/000540 1990-07-07 1991-06-29 Rückschlusszylinder für elektrische kleinmotoren WO1992001325A1 (de)

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DE9010318U DE9010318U1 (de) 1990-07-07 1990-07-07 Rückschlußzylinder für elektrische Kleinmotoren
DEG9010318.1 1990-07-07

Publications (1)

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PCT/DE1991/000540 WO1992001325A1 (de) 1990-07-07 1991-06-29 Rückschlusszylinder für elektrische kleinmotoren

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PL (1) PL290905A1 (de)
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