DE2025059A1 - Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

DUCELLIER & Cie. 23, Rue Alexandre-Dumas, 75 Paris XIe

Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit geringer Leistung, bestehend aus einem Rotor, der von Lager stützen getragen wird, die durch Formguss eines Kunststoffmaterials gebildet sind, und einen Stator, der mit Polstücken und deren Wicklungen oder Permanentmagneten versehen ist. Sie betrifft insbesondere kleine Gleichstrommotoren, die in der Kraftfahrzeugindustrie oder in Haushaltsgeräten verwendet werden.

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Die bekannten kleinen Gleichstrommotoren zum Antrieb der verschiedenen Zusatzgeräte von Kraftfahrzeugen besitzen im allgemeinen ein massives Metallgehäuse oder ein aus einem ausgestanzten Blechpaket gebildetes Gehäuse, in dessem Inneren die Pole angeordnet sind, die von Wicklungen oder Permanentmagneten gebildet werden, die den Rotor erregen, der sich zwischen den Polen dreht.

Der den Anker bildende Rotor trägt die Wicklung, deren Ausgänge an einen Kollektor zur Speisung der Wicklung angeschlossen sind. Der Kollektor wird über Bürstenkontakte gespeist, die zusammen oder getrennt in einem Bürstenhalter gehalten werden, der isoliert an einer der Lagerstützen der Maschine befestigt ist. Die Motorwelle des Rotors ist an der Kollektorseite mittels eines selbstschmierenden Wellenlagers in einer metallischen Lagerstütze gelagert, und an der Antriebsseite wird sie von einer ebenfalls metallischen weiteren Lager-Wellen
stütze mittels eines weiteren Lagers gehalten. Die Lagerstützen werden durch Bolzen festgehalten, die die Lager stützen gegen die ausseren Ränder des Gehäuses drücken.

Die Kosten der bekannten Motoren sind erheblich..

Infolge der derzeitigen Entwicklung von Kunststoffmaterialien gelang es aufgrund deren selbstschmierender Eigenschaft, deren leichter Formbarkeit und deren Sfcösse und Vibrationen

absorbierender Elastizität einfachere und wirtschaftlichere Motoren zu konstruieren, wobei bestimmte wesentliche Elemente der oben beschriebenen elektrischen Maschinen weggelassen oder geändert wurden.

Es sind daher den Rotor tragende und die induktiven Elemente einachliessende Lagerstützen aus Kunststoff bekannt, von denen eine eine geeignete Form aufweist und an die Stelle des Bürstenhalters tritt, der mit der Lagerstütze geformt wird.

Wegen der selbstschmierenden Eigenschaft des verwendeten Kunststoffs dreht sich die Rotorwelle direkt ohne Wellenlager in geeigneten, in der Mitte der Lagerstützen,die den Rotor tragen, ausgebildeten Bohrungen»

Die Drehung der Welle des Motors in den Bohrungen der Lagerstützen erzeugt eine Erwärmung und Ausdehnung des Materials, was zu einem Festklemmen der Welle in den Lager stützen und folglich zu einem Leistungsverlust des Motors oder zum Festfressen führt, das den Motor beschädigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass jede Lagerstütze in der Mitte eine Bohrung aufweist, in der sich die Welle des Rotors dreht und in die wenigstens ein radialer Schlitz mündet, der die Ausdehnung des Materials infolge der Erwärmung durch die Drehung der Welle aufnimmt.

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Das Ende des radialen Schlitzes bzw. der Schlitze, das dem gegenüberliegt, das in die Bohrung mündet, in der sich die Welle in der Lager stütze dreht, mündet in eine die Lagerstütze durchquerende Bohrung.

In den Figuren 1 bis 5 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend 'näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Elektromaschine gemäes der Erfindung,

Fig. 2 und 3 eine Vorder- bzw. eine Rückansicht der elektrischen Maschine der Fig. 1,

Fig. 4 einen teilweisen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Lager stütze der elektrischen Maschine gemäss der Erfindung und

Fig. 5 eine Vorderansicht des in Fig. 4 gezeigten Rings, in dem sich die Motorwelle dreht.

Der in den Zeichnungen dargestellte Motor ist für die Kraftfahrzeugindustrie bestimmt, um ein Zusatzgerät der Fahrzeuge anzutreiben.

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In dem Gehäuse 1 des Elektromotors sind die induzierenden Elemente befestigt, die bei der dargestellten Ausführungsform Permanentmagnete 2 sind.

An den beiden Stirnseiten des Gehäuses 1 liegen Lagerstützen 3 und 4 an, die mittels einer elastischen Sperrvorrichtung an dem Gehäuse angeordnet sind und mittels derer eine Welle 5 gehalten wird, die den Rotor 6 und den Kollektor 7 trägt.

Inder Lager stütze 3 sind vorteilhafterweise durch Formgiessen |

zwei Führungskäfige 8 und 9 gebildet, die zwei Zuleitungsbürsten 10 und 11 aufnehmen.

Diese Bürsten stehen, wenn sie in den Käfigen 8 und 9 angeordnet sind, mit dem Kollektor 7 unter dem Druck der Federn 12 und 13 in Berührung, die in den Käfigen durch Zungen 14 und 15 gehalten werden, die die Kätige überdecken und sich elastisch in die Lagerstütze einfügen. Die äusseren Enden der Zungen und 15 bilden Anschlüsse 14a und 14b zur Versorgung des Motors.

Gemäss der Erfindung dreht sich die Welle 5 des Rotors 6 des Motors direkt in den Bohrungen 16 und 17, die in der Mitte der Lager stützen 3 und 4 ausgebildet sind. In die Bohrungen Ib und 17 münden drei radiale Schlitze 18, die. in etwa gleichen Abstand aufweisen. Diese radialen Schlitze sollen eine Ausdehnung des Materials um die Bohrungen Ib und 17 intoige einer Erwärmung durch die Drehung der Weile 5 in diesen Bohrungen auinehmen.

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Die Enden der radialen Schlitze 18, die denen gegenüberliegen, die in die Bohrungen 16 und 17 münden, münden in Längsbohrungen 19, die die Lagerstützen 3 und 4 durchqueren.

Diese Bohrungen, die die Ausgangspunkte für Brüche in der Verlängerung der Schlitze 18 beseitigen, können vorteilhafterweise zur Aufnahme von Schmierfett verwendet werden..

Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Aus führung s form sind die Lager stützen in zwei Teile unterteilt, von denen der eine aus Metall besteht und einen Stützflansch 20 bildet, der den anderen Teil aufnimmt, der einen Ring 21 bildet, der aus Kunststoff hergestellt ist und in dessen Bohrung 22 sich die Welle 5 des Motors dreht.

Der Ring 21 wird elastisch in der zentralen Öffnung 20a des Stützflansches 20 gehalten,, Hierzu trägt der Ring 21.ein Teil 23, an de ..;jen Ende ein Ringflansch 24 ausgebildet ist, der über das Teil vorsteht, der sich bei dem Durchgang durch die zentrale Öffnung 20a verformt und seine ursprüngliche Form danach wieder einnimmt, um den Ring an dem Stützflansch zu halten.

Gemäss der Erfindung besitzt der Ring 21 drei radiale Schlitze 18a_a dia :*ri die zentrale Bohrung 22 münden_a

Diese besondere Ausfuhriamgsform der Lager stützen lässt eine gewisse axiale -Verschiebung des Ring© 21 zu, der wie ein Gelenk wirkfc und deshalb eine axiale Nachstellung im Falle einer schlechten Ausrichtung desr Lagersfcffiteesa bewirkte

Claims (4)

1. Patentansprüche

   .!Elektrische Maschine mit geringer Leistung, bestehend aus einem Rotor, der von Lagerstützen getragen wird, die durch Formguss eines Kunststoffmaterials gebildet sind, und einem Stator, der mit Polstücken und deren Wicklungen oder Permanentmagneten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lager stütze (3,4) in der Mitte eine Bohrung auf- ™

   weist, in der sich die Welle (5) des Rotors (6) dreht und in die wenigstens ein radialer Schlitz (18) mündet, der die Ausdehnung des Materials infolge der Erwärmung durch die Drehung der Welle aufnimmt.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des radialen Schlitzes bzw. der radialen Schlitze (18), das dem gegenüberliegt, das in die Bohrung mündet, in der sich die Welle (5) in der Lagerstütze dreht, in eine die Lagerstütze durchquerende Bohrung (19) mündet,

   ; i
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstützen (3,4) in zwei Teile unterteilt sind, von denen der eine aus Metall besteht und einen Stützflansch (20) bildet, der den anderen aufnimmt, der aus Kunststoffmaterial hergestellt ist und der einen Ring (21) bildet, in dessen Bohrung (22) sich die Welle (5) dreht und in dessen Bohrung (22) wenigstens ein radialer Schlitz mündet.

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4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (22) ein Teil (23) trägt, an dessen Ende ein Ringflansch (24) ausgebildet ist, der über das Teil vorsteht und der sich beim Durchgang durch die zentrale Bohrung (22) des Stützflansches (20) verformt und dann seine Ausgangsform wieder einnimmt, um den Ring (21) an dem Stützflansch (20) zu halten, wobei er eine gewisse winkelige Verstellung desselben zulässt.

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