DE3426996C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem bekannten Elektromotor dieser Art (GB-PS 14 92 691) ist ein aus Kunststoff bestehendes, rohrförmiges Motorgehäuse an seiner Außenseite mit ringförmigen Vorsprüngen versehen, welche in Achsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind, zwischen denen zum Motor gehörende Magnetsegmente liegen, in deren Bereich das Motorgehäuse zum Motoranker hin offene Fenster hat. Diese Vorsprünge sind durch im Querschnitt U-förmige, sich in Achsrichtung erstreckende Stege miteinander verbunden, welche die Fenster in Umfangsrichtung des Gehäuses begrenzen. Zur Sicherung der Magnete in diesem Motorgehäuse sind diese an ihren Innenflächen durch krallenartige Ansätze der Flansche untergriffen und an der Außenfläche durch Mittel abgedeckt, welche den magnetischen Rückschluß sicherstellen. Diese Mittel sind entweder durch ein in Längsrichtung geteiltes Eisenrohr oder durch eine Eisendrahtwicklung gebildet, welche in Gehäuse-Achsrichtung durch Überstände der ringförmigen Vorsprünge gesichert sind. Der Aufbau dieses Elektromotors ist aufwendig, weil die Rückschlußkörperschalen bzw. die Drahtwicklung noch einer zusätzlichen Sicherung am Kunststoffgehäuse bedürfen.

Bei anderen bekannten Elektromotoren (DE-OS 24 60 968 bzw. FR-OS 24 62 804) weisen aus Kunststoff bestehende, rohrförmige Haltevorrichtungen für die Permanentmagnetsegmente lediglich zum Rückschlußring hin offene Taschen auf, in welche die Magnetsegmente eingelegt sind. Im Luftspalt zwischen dem Rotor des Motors und der inneren, gekrümmten Fläche der Magnetsegmente ist somit auch eine Abdeckung vorhanden, welche den wirksamen Luftspalt zwischen den Magneten und dem Rotor vergrößert und dadurch den Wirkungsgrad des Elektromotors gegenüber anderen Lösungen der Magnetarretierung verschlechert. Bei diesen Lösungen sind die Magnete mittels an der Innenwand des Rückschlußrings befestigten Blattfedern gegen dessen Innenwand gedrückt (DE-OS 28 23 721). Dazu ist es aber erforderlich, daß die Magnetsegmente als Angriffsfläche für die Blattfedern mit Abschrägungen versehen sind, welche mit einer Tangente an der Innenwand des Rückschlußkörpers einen spitzen Winkel einschließen. Eine solche Maßnahme kann zu einer unerwünschten Schwächung des Magnetfeldes führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, daß sein Aufbau vereinfacht wird, ohne daß deshalb das Magnetfeld eine Schwächung erfährt.

Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Magnetsegment in dem Aufnahmedurchbruch der Haltevorrichtung einwandfrei festgelegt und mittels der Federmittel wirkungsvoll an dem Rückschlußring angelegt ist. Weiter kann die Größe des Luftspaltes zwischen dem Rotor und dem Permanentmagneten sehr klein gehalten werden. Schließlich ergibt sich auch eine besonders einfache Montage des Magnetsystems, das aus dem Permanentmagnetsegment, dem Rückschlußring und einem Halteelement gebildet ist, welches lediglich in den Rückschlußring eingeschoben werden muß.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektromotors möglich.

(Daran schließt sich die ursprüngliche Figurenbeschreibung, beginnend mit der Figurenlegende auf Seite 2, Absatz 3, den ursprünglichen Anmeldungsunterlagen in unveränderter Fassung ab.)

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den Motorbereich einer Kraftstofförderpumpe, Fig. 2 das zwei Magnetsegmente aufweisende Magnetsystem des Elektromotors in perspektivischer Darstellung, wobei die Magnetsegmente strichpunktiert dargestellt sind und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Mittelbereich des aus Haltevorrichtung, Rückschlußring und zwei Magnetsegmenten aufgebauten Magnetsystems, quer zur Längsachse des Systems, entlang der Linie III-III in Fig. 2, in vergrößerter Darstellung, wobei die Magnetsegmente mit durchgezogenen Linien dargestellt sind.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftstofförderaggregat 10 weist einen elektrischen Antriebsmotor 12 auf, zu dem ein ringförmiger, aus einem ferromagnetischen Material bestehender Rückschlußkörper 14, zwei Permanentmagnetsegmente 16, 18 und eine rohrartige Haltevorrichtung 20 gehören. Das aus den Teilen 14, 16, 18 und 20 bestehende Magnetsystem 22 umgibt einen zum Antriebsmotor 12 gehörenden Motoranker 24. Die Haltevorrichtung 20 ist passend in den Rückschlußring 14 eingeschoben und mittels einer an deren Außenumfang vorspringenden Nase 26 - welche in einer randoffenen Nut des Rückschlußrings aufgenommen ist - gegenüber diesem arretiert. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die beiden Permanentmagnete 16 und 18 von Durchbrüchen 28 und 30 des Halterohrs 20 aufgenommen. Die Durchbrüche 28 und 30 sind in ihrer Größe auf die sich bei radialer Betrachtung ergebenden Projektionsmaße der Magnete 16 und 18 abgestimmt. Die Anordnung der Durchbrüche ist so getroffen, daß die beiden Magnetsegmente 16 und 18 bezüglich der Drehachse 32 des Rotors, die mit der Längsachse der rohrartigen Haltevorrichtung identisch ist, einander diametral gegenüberliegen. Die rohrartige Haltevorrichtung 20 weist zwei in einem Abstand 34 voneinander liegende Endringe 36, 38 auf, die jeweils einer Stirnfläche 40, 42 der Magnetsegmente 16, 18 zugewandt sind, welche quer zur Längsachse des Halterohrs 20 angeordnet sind. Der Abstand 34 zwischen den beiden Endringen 36, 38 ist auf den Abstand zwischen den beiden Stirnflächen 40 und 42 abgestimmt, so daß sich in Richtung der Rohrachse 32 eine einwandfreie Halterung der Magnetsegmente 16, 18 ergibt. Die Größe der äußeren Bogenmaße der gekrümmten Magnetsegmente 16, 18 ist jeweils geringer als der halbe Umfang des Halterohrs 20. Zwischen den einander zugewandten, in Richtung der Drehachse 32 verlaufenden Endflächen 44 und 46 der beiden Permanentmagnetsegmente 16 und 18 verbleibt somit jeweils ein Abstand, in welchem je ein die beiden Endringe 36 und 38 verbindender Steg 48 bzw. und 50 angeordnet ist. Die in die Durchbrüche 28 und 30 weisenden Flächen 52 der Stege 48, 50 sind dem Verlauf der Endflächen 44 und 46 so angepaßt, daß sich eine einwandfreie Anlage der Endflächen ergibt. Die Endflächen 44 und 46 der Magnetsegmente 16 und 18 schließen mit einer durch die Rotordrehachse 32 führenden Ebene 54 einen spitzen Winkel α ein. Weiter greifen an den aneinander gegenüberliegenden Endflächen 46 der Magnetsegemente 16 und 18 federnde Lappen 56, 58 an, die einstückig mit den Eindringen 36 und 38 verbunden sind. Dabei sind einander gegenüberliegend an jedem Endring 36 und 38 zwei Federlappen 56 und 58 angeformt (Fig. 2) und so ausgebildet, daß sie mit Vorspannung an der Endfläche 44 eines der Magnetsegmente 16 und 18 zur Anlage kommen, wenn die Permanentmagnete in die Durchbrüche 28 und 30 des Halterohrs 20 eingesetzt sind. Diese Federwirkung kommt dadurch zustande, daß das Halterohr aus einem elastischen Kunststoff gefertigt ist. Wie Fig. 3 zeigt, sich die Federlappen 56 und 58 jeweils nahe eines der Stege 48 bzw. 50 angeordnet und drücken den von ihnen beaufschlagten Magneten gegen den anderen der Stege 48 bzw. 50. An jedem Federlappen 56, 58 sind sich in Umfangsrichtung des Halterohrs 20 erstreckende Stützvorsprünge 60 angeordnet, an welchen die Magnetsegmente 16 und 18 mit ihren äußeren Mantelflächen 62 anliegen. Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, füllen die Stützvorsprünge 60 Aussparungen 64 auf, die bei dem Preßvorgang an den Mantelflächen 62 der Magnetsegmente entstanden sind. Die Stützvorsprünge 60 sorgen einmal für eine einwandfreie Halterung der Magnetsegmente in ihren Durchbrüchen 28 und 30. Sie sorgen aber auch weiter dafür, daß die Magnetsegmente 16, 18 sauber an der Innenwand des Rückschlußrings 14 zur Anlage kommen. Die Andrückrichtung ist dabei in Fig. 3 durch die Pfeile 66 veranschaulicht. Damit die Magnetsegmente 16 und 18 zur Drehachse 32 hin über das Halterohr 20 hinausragen, ist der Innenradius 68 der rohrförmigen Haltevorrichtung 20 größer als der Innenradius 70 der Magnetsegmente 16 und 18.

Wie Fig. 2 zeigt, liegen die Magnetsegmente 16 und 18 in dem Halterohr 20, das die Magnetsegmente käfigartig umschließt. Der Außendurchmesser des Halterohrs 20 ist auf den Innendurchmesser des Rückschlußrings 14 so abgestimmt, daß es passend in den Rückschlußring 14 eingeschoben werden kann. Durch die besondere Ausgestaltung der rohrartigen Haltevorrichtung 20 können auch Fertigungstoleranzen, die bei der Herstellung der Magnete unvermeidlich sind, aufgefangen werden. Dabei sind insbesondere die Toleranzen von Bedeutung, welche die Bogenmaße der gekrümmten Magnetsegmente 16 und 18 betreffen.

Claims (9)

1. Elektromotor für eine Kraftstofförderpumpe, dessen Rotor von einem Magnetsystem umgeben ist, welches einen ringförmigen, ferromagnetischen Rückschlußkörper und wenigstens ein an dessen Innenwand angeordnetes, permanentmagnetisches Magnetsegment aufweist, welches mittels einer in dem Rückschlußring angeordneten, gegenüber diesem arretierten, rohrartigen Haltevorrichtung in einem die Rohrwand durchdringenden Durchbruch in einer vorschriftsmäßigen Lage festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Durchbruchs (28 bzw. 30) auf die sich bei radialer Betrachtung ergebende Projektionsgröße des Magnetsegments (16 bzw. 18) abgestimmt ist, daß die Haltevorrichtung zwei mit einem Abstand (34) voneinanderliegende Endringe (36, 38) aufweist, welcher dem Abstand zwischen zwei quer zur Längsachse des Halterohres (20) angeordneten Stirnflächen (40, 42) des Magnetsegments (16 bzw. 18) entspricht, daß das Halterohr (20) passend in den Rückschlußring (14) einschiebbar ist und daß das Magnetsegment (16 bzw. 18) in Umfangsrichtung des Rückschlußrings (14) belastende Federmittel (56 bzw. 58) aufweist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem zwei bezüglich der Drehachse des Rotors einander gegenüberliegende Magnetsegmente aufweist, deren äußere Bogenmaße jeweils geringer sind als der halbe Umfang der Haltevorrichtung, daß die Haltevorrichtung zwei einander diametral gegenüberliegende, die beiden Endringe (36, 38) verbindende Stege (48, 50) aufweist, an denen die die inneren und die äußeren Bogenmaße der Magnetsegmente (16, 18) begrenzenden Endflächen (44, 46) der beiden Magnetsegmente (16, 18) anliegen.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterohr (20) aus einem elastischen Kunststoff gefertigt ist, daß die Federmittel (56, 58) im Bereich der Stege (48, 50) angeordnet sind und daß die durch die Federmittel (56, 58) nahe des einen Stegs (48) das von ihnen beaufschlagte Magnetsegment (16) gegen den anderen Steg (50) drückbar ist.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel durch einstückig mit den Endringen (36, 38) verbundene Lappen (56, 58) gebildet sind.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Endring (36, 38) zwei Lappen (56, 58) angeordnet sind, die sich mit Abstand von den ihnen benachbarten Stegen (48, 50) befinden und den Lappen des anderen Endrings gegenüberliegen.

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endfläche (44 bzw. 46) des Magnetsegmente (16, 18) mit einer durch die Rotordrehachse (32) führenden Ebene (54) zur Drehachse hin einen spitzen Winkel (α) einschließt.

7. Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den jeweiligen Endflächen (44, 46) des Magnetsegments (16, 18) zusammenwirkenden Anlageflächen (52) der Stege (48, 50) dem Verlauf der Endflächen angepaßt sind.

8. Elektromotor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lappen (56, 58) sich im Umfangsrichtung der Haltevorrichtung (20) erstreckende Stützvorsprünge (60) aufweist, an welchen die Magnetsegmente (16, 18) mit ihren äußeren Mantelflächen anliegen.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenradius (68) der rohrförmigen Haltevorrichtung (20) größer ist als der Innenradius (70) des Magnetsegments (16, 18).