DE3442348C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Außenläufermo tor, bestehend aus einem Stator und einem als Außenläu fer ausgebildeten Rotor sowie einem Motorflansch, be stehend aus einer Flanschschale sowie einem durch den Stator verlaufenden Lagertragrohr, wobei zwischen der Flansch schale und dem Wickelkopf des Stators eine Leiterplatte angeordnet ist, an die eine elektrische Anschlußleitung sowie die Ständerwicklung angeschlossen sind.The present invention relates to an external rotor mo gate, consisting of a stator and an outer ring fer trained rotor and a motor flange, be standing out of a flange shell and one through the Stator extending bearing support tube, being between the flange shell and the winding head of the stator a circuit board is arranged to which an electrical connection line as well as the stator winding are connected.
Derartige Außenläufermotoren sind allgemein z. B. aus der DE-OS 29 51 864 bekannt. Hierbei wird der mit den Wicklungen bewickelte Stator vom Rotor glockenförmig umgeben. Der Stator ist mit einer In nenbohrung versehen, in die das Lagertragrohr eingepreßt ist. Innerhalb des Lagertragrohres befinden sich die die Motorwel le tragenden Lagerelemente, die entweder als Gleit- oder Kugellager ausgebildet sein können. Bei diesen Motoren ist der Motorflansch entweder mit dem Lagertragrohr verschraubt oder bildet ein einstückiges Bauteil mit ihm. Er ist aus Metall hergestellt, und dient zur statorseitigen Abdeckung des Motors und zur Befestigung des Motors am Einsatzort. Nachteilig bei diesen Motoren ist, daß zwischen dem Motor flansch und den Motorwicklungen Sicherheitsabstände ein gehalten werden müssen und darüber hinaus zusätzliche Isolierscheiben vorgesehen sind, um eine elektrische Tren nung zwischen dem metallischen Motorflansch und den Motor wicklungen zu gewährleisten. Hierdurch ist es aber schwie rig, eine weitgehende Kapselung des Motors insbesondere für den Spritzwasserschutz durchzuführen und zudem ergeben sich durch die erforderlichen Isolierscheiben zusätzliche Material- und Montagekosten.Such external rotor motors are generally z. B. from DE-OS 29 51 864 known. Here, the stator wound with the windings from Rotor surrounded by a bell. The stator is with an In Provide a bore in which the bearing support tube is pressed. The motor shaft is located within the bearing support tube le supporting bearing elements, either as sliding or Ball bearings can be formed. With these engines the motor flange is either screwed to the bearing support tube or forms a one-piece component with it. He is out Made of metal, and is used for stator-side cover of the motor and for fastening the motor on site. A disadvantage of these engines is that between the engine flange and the motor windings must be kept and additional additional Insulating washers are provided around an electrical door between the metallic motor flange and the motor to ensure windings. This makes it difficult rig, an extensive encapsulation of the engine especially for to carry out the splash water protection and also result additional material due to the required insulating washers and assembly costs.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Außenläufermotor der eingangs beschriebenen Art, diesen derart zu verbessern, daß eine erhöhte Schutzart, insbesondere ein verbesserter Spritzwasserschutz gegeben ist und eine fertigungstechnisch einfache Montierbarkeit der Bauteile sowie eine preisgünstige Herstellbarkeit erreicht wird.The invention is based on the object, starting an external rotor motor of the type described at the outset, to improve it in such a way that an increased degree of protection, in particular an improved splash protection is given and a technically simple assembly of the Components and inexpensive manufacturability achieved becomes.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Flansch schale aus Kunststoff besteht und an ihrer dem Stator zugekehrten Innenseite einen den Wickelkopf umschließenden Ringsteg zur Anlage an dem Statorblechpaket besitzt, und das Lagertragrohr aus Metall besteht und durch die Flansch schale verläuft und einen an deren Außenseite anliegenden Kragen aufweist. Durch die Ausbildung der Flanschschale als Kunststoffteil können die Sicherheitsabstände zwischen Flanschschale und den Statorwicklungen wesentlich ver ringert werden und es wird hierdurch ein besserer die Wicklung mehr umschließender Schutz vor eindringenden Fremd gegenständen, insbesondere Spritzwasser, verwirklicht. Dabei gewährleistet erst die erfinderische Kombination von Kunst stoff-Flanschschale und metallischem Lagertragrohr mit an der Außenseite der Flanschschale anliegendem metallischen Ringkragen den Einsatz von Kunststoff für das Bauteil der Flanschschale, da durch das metallische Lagertragrohr die im Motor entstehende Wärme nach außen geführt und über den Kragen an die Umgebung abgegeben wird. Da der Ring steg sich am Statorblechpaket abstützt, wird somit durch die erfindungsgemäße Flanschschale eine vollständige Um schließung und Abkapselung des Wickelkopfes bewirkt. According to the invention this is achieved in that the flange Shell is made of plastic and on the stator facing inside a winding head enclosing the winding head Has ring web for contact with the stator laminated core, and the bearing support tube is made of metal and through the flange shell runs and one adjacent to the outside Has collar. By designing the flange shell as a plastic part, the safety distances between Flange shell and the stator windings ver be reduced and this will make it a better Wrapping more enclosing protection against intruding foreign objects, especially splash water, realized. Here only guarantees the inventive combination of art fabric flange shell and metallic bearing support tube with at the Metallic outer surface of the flange shell Ring collar the use of plastic for the component the flange shell because of the metallic bearing tube the heat generated in the engine is led outside and over the collar is released to the environment. Because the ring web is supported on the stator laminated core, is thus by the flange shell according to the invention a complete order closure and encapsulation of the winding head causes.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 12 enthalten.
Further advantageous embodiments of the invention are contained in subclaims 2 to 12.
Die vorliegende Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe present invention is based on the in the Drawings shown embodiment explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen erfindungs gemäßen Außenläufermotor; Figure 1 is a partial section through an external rotor motor according to the Invention.
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Stators mit befestigter Leiterplatte und angeschlos sener Anschlußleitung des erfindungsge mäßen Außenläufermotors; Fig. 2 is a perspective view of the stator with attached circuit board and connected connecting lead of the external rotor motor according to the invention;
Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Flanschschale; Fig. 3 is a view of a Flanschschale invention;
Fig. 4 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Lagertragrohrs; Fig. 4 is a view of the bearing support tube according to the invention;
Fig. 5 eine Ansicht auf die dem Stator zuge kehrte Innenseite einer erfindungsgemäßen Flanschschale in zwei unterschiedlichen Ausführungen. Fig. 5 is a view of the stator facing the inside of a flange shell according to the invention in two different versions.
Wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, besteht ein erfindungs gemäßer Außenläufermotor aus einem Stator 1, in dessen Nuten 2 Statorwicklungen 3 gewickelt sind. Zur Isolierung der Statorwicklungen gegenüber dem Statorblechpaket ist dieses sowohl stirnseitig als auch innerhalb der Nuten 2 vollständig mit Kunststoff umspritzt. Hierdurch ent stehen an den Stirnseiten des Stators Wandungen 4, an denen jeweils ein rohrförmiger Ansatz 5, der sogenannte Stirniso lationsschaft, angespritzt ist. Dieser dient einerseits zur Isolation der Statorwicklungen 3 gegenüber einem Lagertrag rohr 6 und andererseits zur Aufnahme von Lagerelementen 9. In der dargestellten Zeichnung ist die rotorseitige Lagerung nicht dargestellt. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Außenläufermotor einen Motorflansch auf, der aus einer Flanschschale 16 und dem Lagertragrohr 6 besteht. Die Flanschschale 16, siehe Fig. 3 und 5 ist aus Kunststoff hergestellt, insbesondere aus glasfaserverstärktem Polyamid und besitzt an ihrer dem Stator 1 zugekehrten Innenseite einen den Wickelkopf um schließenden Ringsteg 20. Dieser Ringsteg liegt im montier ten Zustand, siehe Fig. 1, an dem Stator 1 bzw. an dem Sta torblechpaket an, so daß eine Abkapselung des Wickelkopfes erreicht wird. Der Ringsteg 20 kann, in alternativer Ausfüh rung, siehe linke Hälfte von Fig. 5, an seinem Umfang zur Anlage am Statorblechpaket im Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge 22 aufweisen. Hierdurch wird eine bessere Durch lüftung des erfindungsgemäßen Motors als bei vollständig geschlossenem Ringsteg erreicht, ohne daß hierdurch die Kapselwirkung der erfindungsgemäßen Schale wesentlich be einträchtigt wird. Durch die erfindungsgemäß erzielte Kapselwirkung wird ein verbesserter Spritzwasserschutz erreicht und gleichzeitig können die Sicherheitsabstände zwischen dem Motorflansch und den Motorwicklungen wesent lich reduziert werden, was zu einer kompakteren Ausfüh rung führt. Wie sich weiterhin aus Fig. 3 und 5 ergibt, weist die Flanschschale eine Durchtrittsöffnung 23 für eine elektrische Anschlußleitung 14 auf. Diese Öffnung 23 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel im Randbereich der mittleren scheibenförmigen Platte 30 der Flanschschale 16, und zwar im Bereich des Ringsteges 20, so daß dieser hier unterbrochen ist. Dabei ist um die Öffnung 23 herum eine Vertiefung 21 vorgesehen, die zur Aufnahme einer Zugentlastungsschelle 24, siehe Fig. 1, dient.As is apparent from FIGS. 1 and 2, a fiction, according to external rotor motor of a stator 1, in the grooves 2 stator windings 3 are wound. To insulate the stator windings from the stator laminated core, the latter is completely encapsulated with plastic both on the end face and within the slots 2 . This ent ent walls 4 on the end faces of the stator, on each of which a tubular extension 5 , the so-called Stirniso lationsschaft, is injection molded. This serves on the one hand to isolate the stator windings 3 from a bearing support tube 6 and on the other hand to accommodate bearing elements 9 . The rotor-side mounting is not shown in the drawing shown. Furthermore, the external rotor motor according to the invention has a motor flange which consists of a flange shell 16 and the bearing support tube 6 . The flange shell 16 , see FIGS. 3 and 5, is made of plastic, in particular of glass fiber reinforced polyamide, and has on its inner side facing the stator 1 an annular web 20 which closes the winding head. This ring land is in the assembled state, see Fig. 1, on the stator 1 or on the Sta torblechpaket, so that an encapsulation of the winding head is achieved. The ring web 20 can, in an alternative embodiment, see left half of FIG. 5, have projections 22 arranged at a distance from one another on its circumference for bearing against the stator laminated core. This results in better ventilation of the motor according to the invention than when the ring web is completely closed, without the capsule effect of the shell according to the invention being significantly impaired. Due to the capsule effect achieved according to the invention, improved splash water protection is achieved and at the same time the safety distances between the motor flange and the motor windings can be reduced significantly, which leads to a more compact design. As can also be seen from FIG 3 and 5., Has the Flanschschale on a passage 23 for an electrical connection line 14. In the exemplary embodiment shown, this opening 23 is located in the edge region of the central disk-shaped plate 30 of the flange shell 16 , specifically in the region of the annular web 20 , so that it is interrupted here. In this case, a recess 21 is provided around the opening 23 , which serves to receive a strain relief clamp 24 , see FIG. 1.
In der scheibenförmigen Platte 30 ist eine mittlere Durchgangs öffnung 31 ausgebildet, durch die das Lagertragrohr 6 verläuft, so daß der Durchmesser des Lagertragrohrs 6 an den Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 31 angepaßt ist. An den Randbereich der scheibenförmigen Platte 30 schließt sich zunächst ein Schrägabschnitt 18 an, der in einen parallel zur Motorachse verlaufenden Endab schnitt 19 übergeht.In the disc-shaped plate 30 , a central passage opening 31 is formed, through which the bearing support tube 6 extends, so that the diameter of the bearing support tube 6 is adapted to the inner diameter of the through opening 31 . At the edge region of the disk-shaped plate 30 is initially followed by an inclined section 18 , the section 19 merges into an end section running parallel to the motor axis.
Wie sich aus Fig. 4 insbesondere ergibt, weist das Lagertrag rohr 6 an einem Ende einen Kragen 26 auf, der kreisring förmig geformt ist und in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung 17 in der Außenseite der Flanschschale 16 liegt, siehe Fig. 1, und zwar im montierten Zustand. Somit wird die Flanschschale 16 im montierten Zustand zwischen dem Kragen 26 und dem Statorblechpaket fixiert, indem sie an beiden Teilen anliegt. Eine genaue Positionierung ergibt sich durch das durch die Durchtrittsöffnung 23 des Motorflansches hindurch geführte Anschlußkabel bzw. die Anschlußleitung 14. Eine Zugentlastung der Leitung 14 wird durch die Zugentlastungs schelle 24 erreicht. Im dargestellten Beispiel ist die Leitung 14 stirnseitig aus dem Motorflansch herausgeführt, es liegt im Rahmen der Erfindung diese auch seitlich herauszuführen. Das Lagertragrohr 6 verläuft durch die Durchgangsöffnung 31 und wird in der Innenbohrung des Statorblechpakets eingepreßt. Das Lagertragrohr 6 ist mit dem Kragen 26 als einstückiges Metallteil, insbesondere aus Aluminiumdruckguß hergestellt und dient insbesondere auch zur Wärmeabfuhr nach außen.As can be seen in particular from FIG. 4, the bearing support tube 6 has at one end a collar 26 which is shaped in the shape of a circular ring and lies in a correspondingly formed recess 17 in the outside of the flange shell 16 , see FIG assembled condition. Thus, the Flanschschale 16 in the assembled state between the collar 26 and the laminated stator core is fixed by abutting the two parts. A precise positioning results from the connecting cable or the connecting line 14 which is passed through the passage opening 23 of the motor flange. A strain relief of line 14 is achieved by the strain relief clamp 24 . In the example shown, the line 14 is led out of the end of the motor flange, it is also within the scope of the invention to lead it out laterally. The bearing support tube 6 runs through the through opening 31 and is pressed into the inner bore of the stator lamination stack. The bearing support tube 6 is made with the collar 26 as a one-piece metal part, in particular from die-cast aluminum, and in particular also serves to dissipate heat to the outside.
Wie sich weiterhin aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 ergibt, ist zwischen der Flanschschale 16 und dem Stator 1 auf dem rohrförmigen Ansatz 5 die Leiterplatte 7, die als Schaltplatine dient, befestigt. Diese Leiterplatte 7 weist Leiterbahnen auf und dient zum Anschluß der Statorwicklun gen und der Anschlußleitung 14. Die Leiterplatte 7 ist nicht, wie bei Motoren bekannter Bauart, kreisförmig ausgeführt, sondern weist in der Aufsicht ge sehen eine etwa rechteckige Form auf. Dabei sind zur leichteren Montage der Motorwicklungsdrähte 32 an zwei gegenüberliegenden Längsseiten bzw. Kanten 28 hakenförmige Fortsätze 29 ausgestanzt, an denen die Wicklungsdrähte 32 positioniert werden. Dabei sind die Leiterplatten 7 derart ausgestanzt, daß praktisch kein Materialverlust entsteht, so daß eine der einander gegenüberliegenden Stanzkanten 28 mit den hakenförmigen Fortsätzen 29 die Negativkontur der anderen Kante darstellt. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Leiterplatte 7 wird im Vergleich zu den bekannten kreisförmigen Ausführungen eine Materialersparnis von 25% bis 30% erreicht, und darüber hinaus erleichtern die hakenförmigen Fortsätze 29 die Befestigung der Wick lungsdrähte 32. As can further be seen from FIG. 1 in connection with FIG. 2, the circuit board 7 , which serves as a circuit board, is fastened between the flange shell 16 and the stator 1 on the tubular extension 5 . This circuit board 7 has conductor tracks and is used to connect the Statorwicklun gene and the connecting line 14th The circuit board 7 is not, as in motors of a known type, circular, but has an approximately rectangular shape in the view ge. For easier assembly of the motor winding wires 32, hook-shaped extensions 29 are punched out on two opposite longitudinal sides or edges 28 , on which the winding wires 32 are positioned. The circuit boards 7 are punched out in such a way that there is practically no loss of material, so that one of the opposing punched edges 28 with the hook-shaped extensions 29 represents the negative contour of the other edge. This inventive design of the circuit board 7 compared to the known circular designs, a material saving of 25% to 30% is achieved, and in addition, the hook-shaped extensions 29 facilitate the attachment of the winding wires 32nd
Der Anschluß eines Schutzleiters 33 der Anschlußleitung 14 erfolgt direkt am Statorblechpaket. Hierzu ist innerhalb des Statorblechpakets zwischen zwei Wicklungs nuten 2 radial zur Paketumfangsfläche etwa bis zur Nut mitte nach innen versetzt in einer axial verlaufenden Bohrung 10 ein Schutzleiteranschlußzapfen 11 eingepreßt, der in seinem oberen Teil als Anschlußfahne 12 ausgebil det ist. Auf diese Anschlußfahne wird der mit einem Stecker 13 versehene Schutzleiter 33 der Anschlußleitung aufgesteckt. Die Bohrung 10 kann beispielsweise nachträg lich, nach dem Schichten des Statorblechpakets eingebohrt werden. Eine derartige Bohrung ist dann als Sacklochboh rung ausgeführt. Alternativ hierzu kann die Bohrung 10 dadurch erreicht werden, daß jedes einzelne Statorblech mit einer kreisförmigen rechteckigen oder auch dreieckigen Ausstanzung versehen ist, so daß sich nach dem Aufeinanderschichten der einzelnen Bleche zum Statorblechpaket die Bohrung 10 ausbildet, die in diesem Fall als Durchgangsbohrung ausgeführt wäre. Wesentlich ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung, daß diese Bohrung relativ weit nach innen von der Statorum fangsfläche aus gemessen angeordnet ist, so daß keine Schwächung des Statorblechpakets am Umfang besteht. Weiterhin ist vorgesehen, um eine Berührung des Schutzleiteranschlusses mit den Wicklungsdrähten aus zuschließen, daß der Schutzleiteranschluß an mindestens drei Seiten von einem Isoliersteg 15 umgeben ist. Dieser Isoliersteg 15 ist in Aufsicht etwa U-förmig ausgebildet, wobei seine Öffnung radial nach außen weist. Der Isolier steg ragt, ausgehend von der stirnseitigen isolierenden Wandung 4 des Statorblechpakets, in axiale Richtung und hat etwa eine axiale Erstreckung, die der Höhe des aus dem Statorblechpaket herausragenden Teils des eingepreßten Anschlußzapfens 11 entspricht. Hierdurch ist gewährleistet, daß eine Berührung von Wicklungsdrähten und Schutzleiter anschluß nicht möglich ist. Zur Befestigung des erfindungs gemäßen Motors am Einsatzort dienen Schrauben, die nicht dargestellt sind, die in Gewindebohrungen 34 im Kragen 26 eingeschraubt werden können.A protective conductor 33 of the connecting line 14 is connected directly to the stator laminated core. For this purpose, a protective conductor connection pin 11 is pressed inside the stator laminated core between two winding slots 2 radially to the package circumferential surface approximately to the groove center inwards in an axially extending bore 10 , which is ausgebil det in its upper part as a connecting lug 12 . The protective conductor 33 of the connecting line, which is provided with a plug 13 , is plugged onto this connecting lug. The bore 10 can, for example, be drilled after the layering of the stator laminated core. Such a bore is then executed as a blind hole. As an alternative to this, the bore 10 can be achieved in that each individual stator sheet is provided with a circular rectangular or triangular punching, so that after the individual sheets have been stacked together to form the stator laminated core, the bore 10 is formed, which in this case would be designed as a through bore. It is essential in the embodiment according to the invention that this bore is arranged measured relatively far inwards from the stator circumferential surface, so that there is no weakening of the stator lamination stack on the circumference. Furthermore, in order to preclude contact of the protective conductor connection with the winding wires, the protective conductor connection is surrounded on at least three sides by an insulating web 15 . This insulating web 15 is approximately U-shaped when viewed from above, its opening pointing radially outward. The insulating web extends, starting from the end-side insulating wall 4 of the laminated stator core, in an axial direction and has an axial extent approximately equal to the height of projecting from the stator laminated core portion of the pressed-in pin terminal. 11 This ensures that contact between the winding wires and the protective conductor connection is not possible. For fastening the motor according to the Invention serve screws, not shown, which can be screwed into threaded holes 34 in the collar 26 .
Nachdem das statorseitige Lagerelement im Innenraum des Lagertragrohrs 6 bzw. das rotorseitige Lagerelement im in der Zeichnung nicht dargestellten rohrförmigen Ansatz be festigt ist, erfolgt die Montage des Rotors. Eine stirn seitige Öffnung 27 des Lagertragrohrs 6 wird dann mittels einer nicht dargestellten Abdeckklappe verschlossen.After the stator-side bearing element in the interior of the bearing support tube 6 or the rotor-side bearing element in the tubular extension (not shown in the drawing) is fastened, the rotor is assembled. An end-side opening 27 of the bearing support tube 6 is then closed by means of a cover flap, not shown.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |