DE2102679A1

DE2102679A1 - Elektromotor, insbesondere Kleinmotor

Info

Publication number: DE2102679A1
Application number: DE19712102679
Authority: DE
Inventors: Hans 7230 Schramberg; Wrobel Günter 7730 Villingen; Antrag auf Nichtnennung Lunde
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1971-01-21
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1972-08-03
Also published as: US3786290A; DE2102679C2; FR2122458A1; FR2122458B1

Description

Q<]A«_e7n 20.1.1971

Z \ V Z O / y Fe/Rö

055-HDP/Ar PAPbT-MOTORErT KG, 7742 ST₀ GEORGEl/SCHWVi., KARl-MAIER-STR₀ 1

Elektromotor, insbesondere Kleinmotor,

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere Kleinmotor, der an einer senkrecht zur Motorachse angeordneten Platte befestigt ist„ Die Erfindung ist insbesondere für kleine Lüfter mit einem die lüfterflügel tragenden Außen läufer-Motor bedeutsam, wie sie zur Belüftung bzw_o Wärmeabfuhr von elektrischen Geräten, beispielsweise nachrichtentechnischen Geräten, dienen,, Hierfür sind bereits zahlreiche Ausführungsformen derartiger "Ventilatoren bekannt gewordene

Die-Erfindung bezweckt, ohne besonderen Mehraufwand, durch eine neuartige Bauweise besondere Vorteile zu erzielen, insbesondere hinsichtlich wirtschaftlicher Herstellung, einfachem Aufbau und gut durchführbarer Montage von sehr kleinen Antriebsmotoren»

Es wird daher zu diesem Zweck bei einem Elektromotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß ein die lager des Motors umschließendes, zur Motorachse koaxiales Rohr, lagerrohr, durch eine zur Motorwelle koaxial angeordnete, einen größeren Durchmesser als die Motorwelle aufweisende Befestigungsschraube an.dieser Platte befestigt. Hierdurch wird eine leichte Montage auch bei einem extrem kleinen Elektromotor ermöglicht. Die Erfindung ist insbesondere bei Kleinst-Motoren unter 50 ¥ leistungsabgabe von Bedeutung,,

Wenn ein solcher Motor mit einem die lüfterflügel tragenden Rotor versehen ist, der innerhalb eines rahmenartigen IUf-

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tergehäuses angeordnet und von Speichen getragen wird, dann ist es erfindungsgemäß weiterhin zweckmäßig, wenn eine zentrale koaxiale Schraube die flanschartige Platüe durchsetzt, in ein am Rohr angeordnetes Gewinde greift und im angezogenen Zustand dieses Rohr gegen die Platte und von der anderen Seite der Kopf der Befestigungsschraube gegen diese Platte gepreßt wirdo

Yorteilhafterweise besteht das Lüftergehäuse wenigstens teilweise aus Kunststoff und im mixtleren Teil ist eine Platte höherer mechanischer Festigkeit, Z₀ B₀ aus Stahl, mit einer Öffnung für die Schraube eingebettet,,

In weiterer Ausgestaltung dar Erfindung ist das die lager umschließende Rohr an dem der Platte zugewendeten Ende mit einem dem Gewinde der Schraube angepaßten Innengewinde versehen und der Gewindeinnendurchmesser ist gleich oder größer als der Lageraußendurchmesser» Hierdurch wird es möglich, die zur Lagerung der Rotorachse dienenden Lager bei der Montage des Lüfters beidseitig von außen her in das Rohr einzuführen oder einzubringen·

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das die Lager umschließende Rohr so gestaltet bzw„ bemessen, daß sein innerer, und vorzugsweise auch sein äußerer.Durchmesser vor Herstellung des Innengewindes über die ganze Rohrlänge eine konstante Größe hat. Außerdem ist dieses Rohr wenigstens in dem mit Innengewinde versehenen Bereich außen mit einem zweiten, ähnlichen, vorzugsweise eben-so einfachen glatten Rohr verbunden, indem dieses zweite äußere Rohr das innei-e bei leichtem Preßsitz umschließt,, Ferner ragt aie Stirnseite des inneren Rohres über die am Plansch anliegende Stirnseite

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des äußeren Rohres, den Motor zentrierend, in axialer Richtung ohne Anschlag in die im Durchmesser nur wenig größere öffnung der Platte vor.

Diese weiteren, erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben eine sehr rationelle Fertigung des Lagersystems bei vorteilhafter Gestaltung und Festigkeit, wie in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels noch weiter erläutert wird.

Um die axiale Baulänge der Motoranordnung zu verkürzen, ist der Schaft der Schraube mit einer axial angeordneten Vertie- g| fung versehen, in welche das Ende der Rotorwelle hineinragt. Hierbei sollte in der Vertiefung eine Platte aus einem Notlaufeigenschaften besitzenden Kunststoff befestigt sein, -welche das axiale Spiel der Rotorwelle einseitig begrenzt.

Hoch bessere Laufeigenschaften ergeben sich, wenn am Grunde der Vertiefung eine nachgiebige poröse Scheibe, mit Schmierstoff getränkt, und darüber ein Kunststoffteil aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften angeordnet ist, an welchem die abgerundete Rotorwelle anläuft.

In manchen Fällen ist es erwünscht, daß das Lager öldicht ,

nach außen abgeschlossen ist. Dies läßt sich gemäß einer M

Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Unterseite des Schraubenkopfes mit einem vorspringenden, scharfen Wulst versehen ist, der im Zusammenwirken mit der zugehörigen Unterlagplatte im eingeschraubten Zustand der Schraube, das Schraubengewinde bzw. das Lagersystem gegen die Außenseite abdichtet.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Innenseite der als tellerartiger Flansch ausgebildeten Platte eine lTa.se angeordnet, die in eine Ausnehmung des äußeren -^chres hineinragt und 8,1s Verdrehungsschutz gegen ein Verdrehen des Stators beim Eindrehen der Schraube wirkt.

Einen öldichten Abschluß des lagers nach außen erreicht man auch, indem beim Zusammenbau eines erfindungsgemäßen -"lektromotors das Gewinde der Schraube vor dem Einschrauben mit einem flüssigen, vorzugsweise anärob aushärtenden Dichtungsmittel (z. B. unter dem Handelsnamen "Loctite" bekannt) benetzt wird. Hierdurch wird praktisch absolute Undurchläs— sigkeit, selbst von Silicon-Öl, und gleichzeitig eine Rüttelsicherung der Schraube erzielte

In Nachstehendem uird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren beschrieben., Einander entsprechende Teile sind in den Figuren in gleicher Weise bezeichnet_o Es zeigt:

Figur 1 einen als Lüfter ausgebildeten erfindungsgemäßen Motor mit Außenläufer, stirnseitig gesehen,

Figur 2 den erfindungsgemäßen Lüfter nach Figur 1 in Seitenansicht ο

Figur 3 den in Figur 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Lüfter in vergrößertem Maßstab, teilweise geschnitten,

Figur 4 ein konstruktives Detail in vergrößertem Maßstab„

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Figur 5 eine andere Ausführungsform des erfindun^sgemäßen Lüfters im Längsschnitt mit Innenläufer_o

Figur 6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors, mit Käfigrotor.

Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Lüfter besteht im wesentlichen aus einem ringförmigen Gehäuse 1 mit Speichen 2., die einen plattenförmigen Lagerschild'tragen, an dem das den Außenläufer-Motor 4 tragende Rohr 5» welches nahe dem Ende mit einem Innengewinde 39 versehen ist, mittels einer Schraube 6 befestigt ist, deren Schraubengewinde 38 in dieses Innengewinde 39 des Rohres 5 paßt» Der Stato*r des Außenläufer-Motors mit dem zugehörigen Blechpaket 7 wird von dem Lagerrohr 5 getragen« Dieses enthält die beiden Lager und 10, in denen die Welle 11 des Rotors gelagert ist. Diese Welle ist durch aufgeklemmte Sicherungsringe 12 gegen unzulässige axiale Verschiebung gesichert. Der im wesentlichen glockenförmige Rotor 14 ist außen mit einem aus Kunststoff bestehenden Mantel 15 umgeben, welcher Lüfterflügel 15^ trägt. Mantel 15 und Lüfterflügel Λ5*· werden in einem Arbeitsgang durch Umspritzen des glockenförmigen Rotors 14 hergestellte

Bei Speisung des Motors 4 über die Zuleitung 16 saugen die rotierenden Lüfterflügel 15- Luft in Richtung der Pfeile an und blasen sie im wesentlichen axial aus (Pfeil 19)· Das ringförmige Gehäuse ist an zwei—diametral gegenüberliegenden Stellen mit vorspringenden Laschen 20 versehen, welche Öffnungen 21 haben, um das Lüftergehäuse mittels (nicht dargestellter) Schrauben an der Wand 22 eines elektrischen Gerätes oder dergleichen zu befestigen.

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Das das Statorblechpaket 7 tragende Lagerrohr 5 ist an der der Schraube 6 zugewendeten Seite außen von einem mit leichtem Preßsitz aufgepreßtem kurzen Rohr 25 umgeben, welches durch die Schraube 6 beim Anziehen dieser Schraube gegen die im Lagerschild 3 eingelassene, au3 einem Material hoher mechanischer Festigkeit bestehende, Platte 26 gepreßt wird₀

Die Stirnseite des inneren Lagerrohres 5 ragt über die Stirnseite des äußeren Rohres 25 in axialer Richtung ohne Anschlag in die, im Durchmesser für leichtes Spiel zum Einschieben, nur wenig größere Öffnung 47 der Platte 26 vor„ So wird der Motor 4 mit dem aufgesetzten Lüfterrad 15 im Lüftergehäuse zentriert. Die Genauigkeit des äußeren Distanzrohres 25 bestimmt den Sitz des Lagerrohres 5 und des I-lotors 4 am Lagerschild 3 ο

Das äußere Rohr 25 von höherer Festigkeit versteift auch das innere weichere Rohr 5» vor allem im Bereich seines Innengewindes 39·

Die Rohre 5 und 25 sind'glatte, durchgehende Rohre mit konstantem Innen- und Außen-Durchmesser, von der Stange geschnitten und notfalls stirnseitig angedreht. So können für das zweite Rohr 25 kurze Stücke von z„ B. nahtlos gezogenem Präzisionsstahlrohr verwendet werden, welche durch einfachste Bearbeitung eine genau senkrecht zur zentralen Achse stehende Stirnfläche (das ist die Anlagefläche des Motors an der Flansch/platte) erhalten, während für das längere, mit Innengewinde 29 versehene Lagerrohr 5 ein weicheres Material verwendet wird. '

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3Da "bei einem selir kleinen Motor möglichst viel Kupfer bei relativ vielen Windungen in die Nut eingebracht werden soll und die Nut damit also auch eine möglichst große radiale Tiefe (die in Figur 3 gestrichelt im Blechpaket 7 angedeutet ist) haben sollxe, nuß der Außendurchmesser des Lagerrohres 5, insbesondere bei dem Innenstator eines Außenläufer-Motors, möglichst klein sein, damit sich eine genügende Jochstärke h. ergibt. Andererseits muß Platz für die großvolumigen Sintergleitla~er 9 und 10 vorhanden sein, um einen wartungsfreien Lauf über mehrere tausend Betrieosstunden zu « gewährleisten. Auch von daher sollte aer Innendurchmesser ^ des Lagerrohres 5 möglichst groß sein. Diese beiden Forderungen verlangen ein dünnwandiges Lagerrohr 5 im Bereich des Blechpakets 7» während das Lagerrohr 5 im Bereich seines Innengewindes 39 dann eine Verstärkung braucht.

Durch die oben geschilderte,erfindungs gemäße, vorteilhafte Anordnung wird ein teures Drehteil durch zwei einfache, als Halbzeug beziehbarej Teile ersetzt. Die Ersparnis beträgt mindestens etwa 1/3.

In die nichtabgesetzte durchgehende Innenbohrung des Lagerrohres 5 müssen Gleitlager 9» 10 von beiden Seifen einsetz- m bar sein, onne daß die Lager oder das Gewinde beschädigt werden. Um das bei dem erfindungsgenäß gestalteten Lagerrohr mit konstant durchgehendem Innendurchmesser zu realisieren, muß ein besonderes Gewinde angewendet werden (z. B. Fein^ewinae).

Der Kopf der Schraube 6 trägt auf der der Platte zugewandten Seite einen vorspringenden scharfen Yfulst 27, wie aus Figur' 4- deutlich erkennbar ist. Beim Einschrauben der

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Schraube 6, wobei das Gewinde 38 in das Innengewinde 39 des Lagerrohres 5_} das hier nicht dargestellt ist, greift, Wird dieser scharfe Wulst fest gegen die Platte 26 oder eine untergelegte, in der Figur ebenfalls nicht dargestellte, Dichtungsscheibe gepreßt und dadurch das Lagersystem nach außen hinreichend gut abgedichtet .

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gewinde 38 der Schraube 6 vor dem Einschrauben mit einem flüssigen, vorzugs weise anärob aushärtenden Dichtungsmittel zu benetzen, wie es Zo Be unter der geschützten Bezeichnung "Loctite" im Handel erhältlich ist.

den Stator gegen radiales Verdrehen beim Anziehen der Schraub.© 6 zu sichern, ist an der Innenseite des Lagerschildes 3 eine Fase 29 angeordnet, die in eine Ausnehmung des äußeren Rohres 25 hineinragte

Der Schaft der Schraube 6 besitzt eine axial angeordnete Vertiefung, in welche das Ende der Rotorwelle hineinragt« Inder Vertiefung ist eine Platte 30 befestigt, die aus einem Kunststoff besteht, welcher sogenannte Notlaufeigenschaften hat. Unterhalb der Kun.ststoffpla.tte 30 kann, wie in Figur 4 und Figur 6 dargestellt, eine nachgiebige poröse Scheibe 31 angeordnet sein, die z„ B. aus Filz besteht, der mit einem Schmiermittel getränkt ist.

Die Erfindung ist sinngemäß auch auf Innenläufer-Motoren anwendbar, wie aus der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform hervorgeht. Der Stator mit dem zugehörigen

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Blechpaket 7- ist mittels in der Figur nicht dargestellter , in den Wickelkopflücken angeordneter Schrauben an nach innenjragenden Vorsprung en des kragenf örmigen Teiles 33 des IDagerschildes 3 befestigt. Dieses Detail ist, da für die Erfindung nicht wesentlich, in der Figur nicht .dargestellt.. Der Rotor 34 ist als Käfigläufer ausgebildet und über eine eingegossene Buchse 35 mit der Welle 11 verbunden. Der JDüf— terflügel T5-- ist an dem glockenförmigen Teil 36 des Roto3?s befestigt, welcher mittels der Schraube 37 am KurzschluB-ring 34 des Rotors befestigt ist_o Die Befestigung des die J lager 9 und 10 umgebenden Iiagerrohres 5 an dem .lagerschild bzwo der darin eingegossenen Platte 26 erfolgt sinngemäß in der gleichen Weise wie bereits in Verbindung mit' den Figuren 1 bis .3 beschrieben«,

Figur 6 zeigt die erfindungsgemäße Befestigung eines laufer-Motors 40 mit Kurzschlußkäfig an dem Chassis 41 eines elektrischen Gerätes. Der Käfigrotor neigt leichter zu axialen Störschwingungen als der Rohrläufer, deshalb ist die zur Befestigung dienende Schraube 6 hier gemäß !figur 4 ausgeführt, da diese Ausführung für eine diesbezüglich anspruchsvollere Antriebslösung dient. Die Kurzschlußrihge 42, 43 sind einstückig mit den Radialstreben 44 an der Stirnseite des % Rotorgehäuses und mit dem die Buchse 35*- umgebenden Gehäuseteil 46 gegossen.

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Claims

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Elektromotor, insbesondere Kleinmotor, der an einer senkrecht zur Motorachse angeordneten Platte befestigt ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß ein die lager des Motors umschließendes, zur Motorwelle (11) koaxiales Lagerrohr (5) durch eine zur Motorwelle koaxial angeordnete,, einen größeren Durchmesser als diese aufweisende Befestigungssehraube (6) an dieaer Blatte (3) befestigt ist.

Ulektromotor nach Anspruch 1 mit einem die üüfterflügel tragenden fiotor, der innerhalb eines rahmenartigen EUftergehäuses angeordnet und von Speichen getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale koaxiale Sehraube die flansehartige Platte (3) durchsetzt, in ein am iagerrohr (5) angeordnetes Gewinde greift und im angezogenen Zustand dieses iagerrohr gegen die Platte (3) und Ton der anderen Seite der Kopf der Befestigungsschraube (6) gegen diese Plat ce (3) gepreßt wird.

Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das üüftergehäuse wenigstens teilweise aus Kunststoff besteht und im mittleren SDeil eine Platte (26) höherer mechanischer Festigkeit, z. B. aus Stahl, mit einer öffnung (47) für die Schraube (6) eingebettet ist ο

Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die lager (9» 10) umschließende Iagerrohr (5) in dem der Platte (26) zugewendeten Ende mit einem dem Gewinde (38) der Schraube (6) angepaßten Innengewinde (39) versehen ist.

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5ο Elektromotor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine derartige Wahl und Anordnung des Innengewindes, daß der Gewindeinnendurchmes.-.er gleich oder gröi3er ist als der Lageraußendurchmesser der Lager 9 und 10 ist.

6ο Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des die Lager 9 und 10 umschließenden Lagerrohres (5),/dessen innerer Durchmesser und vorzugsweise auch dessen äußerer Durchmesser, vor Herstellung des Innengewindes (39) über die ganze Län^e des Laserrohres (5) eine konstante Größe hat,

7β Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerrohr (5) in dem mit Innengewinde versehenen Bereich außen mit einem zweiten Rohr (25) verenden ist, indem dieses bei leichtem Preßsitz das innere Rohr (5) umschließt, ferner daß die Stirnseite des inneren Rohres (5) über die Stirnseite des äußeren Bahres (25) in axialer Richtung ohne Anschlag in die, im durchmesser nur wenig größere, Öffnung/der Piaice (26) vorragte

8β Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft der Schraube (6) mit einer axial angeordneten Vertiefung versehen ist, in welche das Enj.e der Rotorwelle (11) hineinragte

Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vertiefung eine Platxe (30) aus einem liotlaufeigenschaften b esitzenden Kunststoff befestigt ist, welche das axiale Spiel der Rotorwelle einseitig begrenzte

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10o Elektromotor nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Grunde der Vertiefung eine nachgiebige poröse Scheibe (31), mit Schmierstoff getränkt, und darüber ein Kunststoffteil aus einem Werkstoff mit ITotlaufeigenschaften angeordnet ist, an welchem die abgerundet^ Rotorwelle (11) anläuft.

11. Elektromotor nach, einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch, gekennzeichnet, daß die Unterseite des Kopfes der Schraube (6) mit einem vorspringenden scharfen Wulst (27) versehen ist, der im Zusammenwirken mit der Platte (26) in eingeschraubtem Zustand der Schraube (β) das Lagersystem nach außenhin abdichtet (Figuren 3 und 4).

12o Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenweite der als tellerartiv^r flansch ausgebildeten Platte (3) eine Nase (29) angeordnet ic;t, die in eine Ausnehmung des äußeren Rohres (25) hineinragt.

13o Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (38) aer Schrauoe (6) vor dem Einachrauben mit einem flüssigen, vorzugsweise anärob aushärtenden Diciitun^smi υ --,el (z. B₀ unter dem Handelsnamen "Qjoctite" bekannt) benetzt wird«,

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