DE20108711U1

DE20108711U1 - Halterung für einen Rotor

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Publication number: DE20108711U1
Application number: DE20108711U
Authority: DE
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2001-05-04
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2011-05-26
Also published as: GB2375436B; GB2375436A; GB0111562D0; FR2825533A3; US6414411B1; FR2825533B3

Description

B 42301-DE/40/hs

Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd.,

12F-1, No. 120, Chung-Cheng 1^st Road, Kaohsiung, Taiwan, R.O.C.

Halterung für einen Rotor

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung für einen Rotor, wobei die Rotorwelle eine distale Stirnfläche hat, die von einem Halteabschnitt eines Halteelements gehalten wird, und wobei ein Permanentmagnet und eine Ausgleichsplatte sich einander anziehen, so dass die Rotorwelle mit Ausnahme ihres distalen Endes mit dem Achsrohr während der Drehung nicht in einem Reibungseingriff steht, wodurch das Drehgeräusch verringert und die Lebensdauer des Motors verlängert wird.

Figur 1 der Zeichnung zeigt einen herkömmlichen Motoraufbau, der ein metallisches Achsrohr 90, einen um das Achsrohr 90 herum angeordneten Stator 91, eine Schaltungsplatte 92 und eine Ausgleichsplatte 98 hat. Ein mit Öl geschmiertes Lager 93 ist fest in das Achsrohr 90 eingesetzt, um eine Welle 95 eines Rotors drehbar zu halten. Ein distales Ende der Welle 95 wird drehbar von einem Halteelement 96 gehalten. Der Rotor 94 dreht sich stabil aufgrund der gegenseitigen Anziehung zwischen einem Permanentmagneten 97 auf dem Rotor 94 und der Ausgleichsplatte 98.

Bei einem derartigen herkömmlichen Motor kann sich der Rotor 94 nicht immer glatt drehen, da das Schmieröl in dem mit Öl geschmierten Lager 93 nach einer gewissen Laufzeit austritt. Ausserdem haben die Welle 95 des Rotors 94 und das mit Öl geschmierte Lager 93 eine relativ grosse Kontaktfläche. Daraus ergeben sich eine relativ grosse Reibung und bei der Drehung des Rotors 94 ein lautes

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Geräusch. Ferner sind die Kosten für die Bearbeitung und Herstellung eines derartigen herkömmlichen Motors hoch.

Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für einen Rotor zu schaffen, die bequem hergestellt werden kann und bei der die Welle des Rotors und das Haltelement für die Welle eine vergleichsweise kleinere Kontaktfläche haben.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halterung für einen Rotor eines Motors zu schaffen, durch die das Drehgeräusch vermindert und die Lebensdauers des Motors verlängert wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination eines Rotors mit einer Halterung für den Rotor geschaffen. Die Kombination hat eine Achse, ein in dem Achsrohr fest angeordnetes Befestigungselement, ein in dem unteren Ende des Achsrohrs fest angeordnetes Halteelement und einen Rotor mit einem Wellenfuss und einer sich von dem Wellenfuss erstreckenden Welle. Die Welle hat eine Kupplungsnut. Die Welle erstreckt sich durch das Befestigungselement, wobei eine Stirnseite eines distalen Endes der Welle drehbar auf dem Halteelement ruht, und das Befestigungselement in die Kupplungsnut der Welle eingreift. Die Welle hat ferner einen Hilfshalteabschnitt, wobei ein minimaler Spalt zwischen dem Hilfshalteabschnitt und dem Innenumfang des Achsrohrs vorgesehen ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgt. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen

Motoraufbaus.
Figur 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Halterung für einen Rotor

in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, Figur 3 eine Schnittansicht eines Motors mit der Halterung in Figur 2, Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des Kreisausschnittes in Figur 3,

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Figur 5 eine zur Figur 4 ähnliche Ansicht zur Veranschaulichung einer

modifizierten Ausführungsform der Erfindung, und Figur 6 eine zur Figur 3 ähnliche Schnittansicht zur Veranschaulichung einer

anderen modifizierten Ausführungsform der Erfindung.

Die bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nunmehr anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.

Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, hat ein Motor gemäß der vorliegenden Erfindung im allgemeinen ein Basisteil 1 (Figur 3), ein metallisches Achsrohr 2 und einen Rotor 3. Das Basisteil 1 kann ein Gehäuse von irgendeinem herkömmlichen Motor oder Wärmeableitgebläse sein. Eine Ausgleichsplatte 11 ist an dem Basisteil 1 angeordnet und aus einem magnetisch leitfähigem Material für eine gegenseitige Anziehung zwischen der Ausgleichsplatte 11 und einem Permanentmagneten 34 auf dem Rotor 3 hergestellt, wodurch eine stabile Drehung gewährleistet wird.

Das metallische Achsrohr 2 ist aus einem magnetisch leitfähigem Material hergestellt und hat ein am Basisteil 1 befestigtes Ende. Ein herkömmlicher Stator-Spulenkörper 12 ist um das Achsrohr 2 herum angeordnet, und ein Flansch 21 ist am anderen Ende des Achsrohrs 2 angeformt, um ein Loslösen des Stator-Spulenkörpers 12 zu verhindern. Eine Welle 31 des Rotors 3 erstreckt sich durch das Achsrohr 2. Ein Halteelement 22 ist im unteren Ende des Achsrohrs 2 angeordnet, um die Stirnseite des distalen Endes der Welle 31 des Rotors 3 drehbar abzustützen. In dieser Ausführungsform ist eine Halteplatte 23 aus einem abrasionsbeständigen Material um das Haltelement angeordnet und hat auf seiner Oberseite eine Vertiefung 231. Die Vertiefung 231 kann für die drehbare Abstützung der distalen Stirnseite der Welle 31 des Rotors 3 konkav ausgebildet sein. Somit ist die Drehachse der Welle 31 verschiebungsfrei gelagert. In dem Achsrohr 2 ist auch ein Befestigungselement 24 angeordnet, das ein an einem geeigneten Platz mit Hilfe irgendeiner geeigneten Einrichtung befestigter Ring sein kann. Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, hat das Achsrohr 2 an seinem Innenumfang eine Abstufung 25, und das Befestigungselement 24 liegt zwischen der Abstufung 25 des Achsrohrs 2 und dem Haltelement 22, wie dies am besten aus Figur 3 hervorgeht. Somit wird das Befestigungselement 24 an seinem Ort fixiert,

wenn das Haltelement 22 in das untere Ende des Innenumfangs des Achsrohrs 2 eingreift.

Die Welle 31 steht von einem Wellenfuss 30 des Rotors 3 vor und erstreckt sich durch das Achsrohr 2 und das Befestigungselement 24, wobei die Stirnseite des distalen Endes der Welle 31 drehbar auf dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23 ruht. Die Welle 31 hat eine ringförmige Kupplungsnut 32 an ihrem Aussenumfang, in die das Befestigungselement 24 eingreift. Auf diese Weise wird eine Loslösung des Rotors 3 verhindert. Ein Hilfshalteelement 33 ist um die Welle 31 herum in einer dem oberen Ende des Achsrohrs 2 benachbarten Position angeordnet, wodurch ein Hilfshalteabschnitt gebildet wird. Das Hilfshalteelement 33 ist ein Ring aus Gummi oder Kunststoff. Das Hilfshaltelement 33 ist fest um die Welle 31 herum angeordnet und hat einen Aussendurchmesser, der ein wenig kleiner als der Innendurchmesser des Achsrohrs 2 ist, wodurch ein minimaler Spalt zwischen dem Hilfshalteabschnitt 33 und dem Innenumfang des Achsrohrs 2 gebildet wird. Der Permanentmagnet 33 am Rotor 3 und die Ausgleichsplatte 11 ziehen sich einander an. Ausserdem findet zwischen dem Permanetmagneten 33 und dem Stator-Spulenkörper 12 eine Induktion statt.

Figuren 3 und 4 zeigen den Aufbau des Motors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das distale Ende der Welle 31 des Rotors 3 erstreckt sich durch das Achsrohr 2 und das Befestigungselement 24 soweit, bis die distale Stirnseite der Welle 31 auf dem Halteelement 22 bzw. dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23 ruht. Das Befestigungselement 24 greift in die ringförmige Kupplungsnut 32 der Welle 31 ein und liegt zwischen dem Halteelement 22 und der Abstufung 25 des Achsrohrs 2. Wenn der Rotor 3 sich nicht dreht, ist die Welle 31 leicht derart geneigt, dass das Hilfshaltelement 33 geneigt ist und am Innenumfang des Achsrohrs 2 ein wenig anliegt. Wenn der Rotor 3 jedoch zur Drehung angetrieben wird, ziehen sich der Permanentmagnet 34 und die Ausgleichsplatte 11 einander an und die distale Stirnseite der Welle 31 dreht sich in stabiler Weise auf dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23. Daraus ergibt sich, dass die Drehachse des Rotors 3 senkrecht zum Basisteil 1 steht. Somit dreht sich der Rotor 3 in stabiler Weise, während sich der Hilfslagerabschnitt 33 nicht in Kontakt mit dem

Innenumfang des Achsrohrs 2 bei Drehung des Rotors 3 befindet, wie dies am besten in Figur 4 gezeigt ist.

Figur 5 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Welle 31 eine Ringnut 35 zur Aufnahme eines inneren Abschnitts des Hilfshalteelements 33 aufweist, wodurch das Hilfshaltelement 33 in einer zuverlässigeren Weise positioniert wird.

Figur 6 zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der Erfindung, wobei der Wellenfuss 30 einen direkt an ihm angeformten Hilfshalteabschnitt 33' hat. Der Hilfshalteabschnitt 33' funktioniert in gleicher Weise wie das Hilfshalteelement 33. Der Hilfshalteabschnitt 33 erstreckt sich in das Achsrohr 2. Ausserdem befindet sich zwischen dem Hilfshalteabschnitt 33' und dem Innenumfang des Achsrohrs 2 ein minimaler Spalt. Nachdem der Rotor 3 zur Drehung angetrieben worden ist, ziehen sich der Permanentmagnet und die Ausgleichsplatte einander an, und die distale Stirnseite der Welle 31 dreht sich in stabiler Weise auf dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23. Daraus ergibt sich, dass die Drehachse des Rotors 3 senkrecht zum Basisteil 1 stehen wird. Somit dreht sich der Rotor 3 in stabiler Weise, während sich der Hilfslagerabschnitt 33' nicht in Kontakt mit dem Innenumfang des Achsrohrs 2 bei Drehung des Rotors 3 befindet.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass, da die Welle 31 des Rotors 3 auf dem Haltelement 22 bzw. dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23 nur mit der distalen Stirnseite der Welle 31 ruht und da der Hilfshalteabschnitt 33 bzw. 33' ausserdem zum Innenumfang des Achsrohrs 2 einen minimalen Spalt aufweist, der Permanentmagnet 34 und die Ausgleichsplatte 11 sich einander anziehen, nachdem der Rotor 3 in Drehung versetzt worden ist, wobei die distale Stirnseite der Welle 31 sich in stabiler Weise auf dem Lagerabschnitt 231 der Halteplatte 23 dreht. Daraus ergibt sich, dass die Drehachse des Rotors 3 senkrecht zum Basisteil 1 steht. Somit dreht sich der Rotor 3 in stabiler Weise, wobei sich der Hilfslagerabschnitt 33 bzw. 33' nicht in Kontakt mit dem Innenumfang des Achsrohrs 2 bei Drehung des Rotors 3 befindet. Demgemäss sind Friktion und Geräusch bei einer Drehung der Welle 31 auf ein Minimum reduziert. Ausserdem sind

Bearbeitung, Herstellung und Aufbau des Rotors 3 und der zugehörigen Elemente leicht auszuführen, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.

Claims

1. Kombination eines Rotors und einer Halterung für den Rotor, mit:
einem Achsrohr (2) mit einem unteren Ende;
einem fest in dem Achsrohr (2) angeordneten Befestigungselement (24);
einem fest in dem unteren Ende des Achsrohrs (2) angeordneten Halteelement (22); und
einem Rotor (3) mit einem Wellenfuss (30) und einer sich von dem Wellenfuss (30) weg erstreckenden Welle (31) mit einer Kupplungsnut (32), wobei die Welle (31) sich durch das Befestigungselement (24) erstreckt und die Stirnseite des distalen Endes der Welle (31) drehbar auf dem Halteelement (22) ruht und das Befestigungselement (24) in die Kupplungsnut (32) der Welle (31) eingreift, und wobei ferner die Welle (31) einen Hilfshalteabschnitt aufweist, der mit dem Innenumfang des Achsrohrs (2) einen minimalen Spalt einschliesst.

2. Kombination nach Anspruch 1, wobei der Innenumfang des Achsrohrs (2) eine Abstufung (25) für einen Eingriff mit dem Halteelement (22) aufweist und das Befestigungselement (24) zwischen der Abstufung (25) des Achsrohrs (2) und dem Halteelement (22) liegt.

3. Kombination nach Anspruch 1, wobei das Halteelement (22) eine darin angeordnete Halteplatte (23) hat und die Stirnseite des distalen Endes der Welle (31) auf dem Halteelement (22) ruht.

4. Kombination nach Anspruch 3, wobei die Halteplatte (23) einen Lagerabschnitt (231) hat, auf dem die Stirnseite des distalen Endes der Welle (31) ruht.

5. Kombination nach Anspruch 1, wobei der Hilfshalteabschnitt ein um die Welle (31) herum angeordneter Ring ist.

6. Kombination nach Anspruch 5, wobei die Welle (31) eine Ringnut (35) zur Aufnahme eines Abschnittes des Rings aufweist.

7. Kombination nach Anspruch 1, wobei der Hilfshalteabschnitt direkt an dem Wellenfuss (30) des Rotors (3) angeformt ist.

8. Kombination eines Rotors und einer Halterung für den Rotor, mit:
einem Basisteil (1),
einer auf dem Basisteil (1) angeordneten Ausgleichsplatte (11) aus einem magnetisch leitfähigen Material;
einem Achsrohr (2) mit einem am Basisteil (1) gehaltenen Ende, wobei das Ende des Achsrohrs (2) eine Stirnfläche aufweist;
einem in dem Ende des Basisteils (1) fest angeordneten Halteelement (22), wobei die Stirnfläche des Achsrohrs (2) von dem Halteelement (22) umschlossen ist;
einem in dem Achsrohr (2) fest angeordneten Befestigungselement (24), das dem Halteelement (22) benachbart ist und eine Öffnung aufweist; und
einem Rotor (3) mit einem Wellenfuss (30) und einer sich von dem Wellenfuss (30) weg erstreckenden Welle (31) mit einer Kupplungsnut (32), wobei die Welle (31) sich durch die Öffnung des Befestigungselements (24) erstreckt und die Stirnseite des distalen Endes der Welle (31) drehbar auf dem Halteelement (22) ruht und das Befestigungselement (24) in die Kupplungsnut (32) der Welle (31) eingreift, die ferner einen Hilfshalteabschnitt aufweist, der mit dem Innenumfang des Achsrohrs (2) einen minimalen Spalt einschliesst.