DE4403820A1 - Electric motor, in particular a commutator motor - Google Patents

Electric motor, in particular a commutator motor

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Abstract

An electric motor, in particular a commutator motor of compact form and short axial physical length is produced according to the invention in that the drive shaft (15) of the rotor (13) has at the other end (23) a free shaft end (37) which projects beyond the end surface (33) of the laminated rotor core (25) and protrudes into the free space (45) formed between the projecting winding overhangs (39, 41) of the rotor windings (43) and the end surface (33) of the laminated rotor core (25) in such a manner that it can be gripped by a clamping tool in order to insert the windings into the slots in the laminated rotor core (25). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Kommutatormotor mit einem Läufer der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an electric motor, in particular one Commutator motor with a rotor in the preamble of the patent claim 1 specified type.

Es sind bereits elektrische Maschinen mit einseitig gelagerten Läufern in dem einen Lagerschild bekannt, die gleichzeitig Träger der Läuferblechpakete sind. Hierbei ist z. B. gemäß DE 11 87 309 auf dem freien Ende des Läufers ein Lüfter aufgesetzt. Diesem Stand der Technik ist zu entnehmen, daß ein einseitig gelagerter Motor wenig axialer Baulänge für inaktive Bauteile, wie Gehäuse und Lagerung benötigt.There are already electrical machines with one-sided bearings Runners in one end shield are known to be carriers at the same time of the rotor core packages are. Here is z. B. according to DE 11 87 309 a fan is placed on the free end of the rotor. This State of the art can be seen that a one-sided Motor of little axial length for inactive components, such as housings and storage needed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor, insbesondere einen Kommutatormotor mit einem Läufer kurzer axialer Baulänge zu schaffen, wobei ein einfaches Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblechpaketes möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Er­ findung gelöst.The invention has for its object an electric motor, in particular a commutator motor with a short rotor create axial length, with a simple insertion of Windings in the slots of the rotor laminated core is possible. These Task is characterized by the He in claim 1 solution solved.

Der erfindungsgemäße Elektromotor zeichnet sich durch einen kom­ pakten und in axialer Länge kurzen Aufbau aus, wobei das Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblechpaketes in gewohnter Weise erfolgen kann. Ein derartig kompakt ausgebildeter Elektro­ motor kann mit einem Läufer ausgerüstet werden, dessen Läufer­ welle einseitig oder beidseitig in dem Motorgehäuse gelagert ist.The electric motor according to the invention is characterized by a com compact and short in axial length, the insertion of the windings in the slots of the rotor laminated core in the usual way Way can be done. Such a compact electro motor can be equipped with a rotor, the rotor shaft is mounted on one or both sides in the motor housing.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention can be found in the further subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Elektromotor mit einem angeflanschten Bauteil Fig. 1 shows a section through an electric motor with a flanged component

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Läufers, Fig. 2 shows a second embodiment of a runner,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Endscheibe und Fig. 3 is a plan view of an end plate and

Fig. 4 einen Kommutatormotor mit einem beidseitig gelagerten Läufer. Fig. 4 shows a commutator motor with a rotor mounted on both sides.

Die Fig. 1 zeigt einen Elektromotor, insbesondere einen ge­ schlossenen, feuchtigkeitsdichten Kommutatormotor 1 mit einem topfförmigen Motorgehäuse 3, dessen zylindrisches Mantelteil 5 auf der Innenseite 7 mit Dauermagneten 9, 11 versehen ist. In dem Motorgehäuse 3 ist ein Läufer 13 angeordnet, dessen Antriebswelle 15 mit einem Ende 17 in einem Wälzlager drehbar gelagert ist und an dem anderen Ende 23 das genutete Läuferblechpaket 25 sowie einen zwischen den Lagern 19 und dem Läuferblechpaket (25) fest angeordneten Kommutator 27 trägt. Weiterhin sind je eine Iso­ lier-Endscheibe 29 und 31 auf den Stirnflächen 33, 35 des Läufer­ blechpaketes 25 angeordnet. Die Antriebswelle 15 weist an dem anderen Ende 23 ein gegenüber der Stirnfläche 33 des Läuferblech­ paketes 25 vorstehendes, freies Wellenende 37 auf, welches in den zwischen den vorstehenden Wicklungsköpfen 39, 41 der Läuferwick­ lungen 43 und der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 gebil­ deten Freiraum 45 derart hineinragt, daß es von einem Spannwerk­ zeug zum Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblech­ paketes 25 erfaßbar ist. Der Freiraum 45 ist ringförmig ausge­ bildet und durch einen an der Endscheibe 29 konzentrisch zu dem Wellenende 37 angeordneten, zylinderringförmigen Stützkragen 47 für die Wicklungsköpfe 39, 41 radial begrenzt. Hierdurch wird sicher verhindert, daß Wicklungsdrähte der überstehenden Wick­ lungsköpfe mit dem Spannwerkzeug in Berührung gelangen und damit zu Störungen des Wicklungsvorganges führen können. Fig. 1 shows an electric motor, in particular a closed, moisture-proof commutator motor 1 with a cup-shaped motor housing 3 , the cylindrical jacket part 5 is provided on the inside 7 with permanent magnets 9 , 11 . A rotor 13 is arranged in the motor housing 3 , the drive shaft 15 of which is rotatably supported in one roller bearing at one end 17 and carries the grooved rotor core 25 and a commutator 27 arranged fixedly between the bearings 19 and the rotor core ( 25 ) at the other end 23 . Furthermore, each Iso lier end plate 29 and 31 are arranged on the end faces 33 , 35 of the rotor laminated core 25 . The drive shaft 15 has at the other end 23 a with respect to the end face 33 of the rotor plate package 25 protruding, free shaft end 37 , which in the between the above winding heads 39 , 41 of the rotor winding 43 43 and the end face 33 of the rotor plate package 25 formed free space 45 protrudes in such a way that it can be detected by a tensioning device for inserting the windings into the grooves of the rotor plate package 25 . The free space 45 is formed in a ring shape and is radially limited by a cylindrical collar-shaped support collar 47 for the winding heads 39 , 41 arranged on the end disk 29 concentrically with the shaft end 37 . This will surely prevent winding wires of the protruding winding heads from coming into contact with the tensioning tool and thus leading to malfunctions in the winding process.

Die freien Stirnflächen 49, 50, 51, 52 der Läuferwicklungen 43, des Wellenendes 37 und des zylinderringförmig ausgebildeten Stützkragens 47 liegen in einer Ebene und sind außerdem in dich­ tem Abstand zu der Bodenfläche 53 des über den Läufer 13 gestülp­ ten, topfförmig ausgebildeten Motorgehäuses 3 angeordnet.The free end faces 49 , 50 , 51 , 52 of the rotor windings 43 , the shaft end 37 and the cylindrical ring-shaped support collar 47 lie in one plane and are also at a distance from the bottom surface 53 of the slider-shaped motor housing 3 which is placed over the rotor 13 arranged.

Die Endscheiben 29, 31 bestehen aus Kunststoffspritzteilen, wobei der Stützkragen 47 mit der Endscheibe 29 einstückig ausgebildet ist. Die Endscheibe 29 ist mittels einer zwischen dem Freiraum 45 und der Stirnfläche 33 des Läuferblechpaketes 25 angeordnete, ringförmig ausgebildeten Nabe 55 mit einer Lagerbohrung 57 auf der Antriebswelle 15 gelagert, wodurch eine radiale Zentrierung der Ringscheibe 29 gewährleistet wird. Der Stützkragen 47 ist an der Peripherie der Nabe 55 angeordnet.The end plates 29 , 31 consist of injection molded plastic parts, the support collar 47 being formed in one piece with the end plate 29 . The end plate 29 is mounted on the drive shaft 15 by means of a ring-shaped hub 55 arranged between the free space 45 and the end face 33 of the rotor laminated core 25 with a bearing bore 57 , thereby ensuring radial centering of the ring plate 29 . The support collar 47 is arranged on the periphery of the hub 55 .

Das topfförmige Motorgehäuse 3 ist durch eine Tragplatte 59 für Bürsten 61, 63 feuchtigkeitsdicht verschlossen, die eine Lager­ vertiefung 65 für das Wälzlager 19 aufweist. Das Wälzlager 19 ragt mit einem sich in axialer Richtung der Antriebswelle 15 er­ streckenden Abschnitt 67 über die Tragplatte 59 hinaus, so daß dieser Abschnitt 67 als Paßsitz für ein an dem Motorgehäuse 3 angeflanschtes Gehäuseteil 69 eines Getriebes, einer Pumpe oder eines sonstigen Aggregates dient. Die Endscheibe 31 ist mit einer Nabe 73 auf der Antriebswelle 15 radial zentriert gelagert.The cup-shaped motor housing 3 is closed moisture-tight by a support plate 59 for brushes 61 , 63 , which has a bearing recess 65 for the roller bearing 19 . The roller bearing 19 protrudes with a section 67 extending in the axial direction of the drive shaft 15 beyond the support plate 59 so that this section 67 serves as a snug fit for a housing part 69 of a gearbox, a pump or another unit flanged to the motor housing 3 . The end plate 31 is mounted with a hub 73 on the drive shaft 15 radially centered.

Der Freiraum 45 gemäß Fig. 1 kann dadurch vergrößert werden, daß die Endscheiben 75, 77 gemäß den Fig. 2 und 3 mittels ange­ formter Nut-Isolationshülsen 79, 81, welche nach dem stirnsei­ tigen Aufstecken auf den genuteten Läufer 25 mit ihren Hülsen­ enden in die Nuten des Läufers 13 hineinragen, radial zentriert werden. Hierdurch kann die ringförmige Nabe 55 gemäß Fig. 1 entfallen.The free space 45 of FIG. 1 can be increased, that the end disks 75, 77 shown in FIGS. 2 and 3 by means of molded groove insulation sleeves 79, 81 which terminate after the stirnsei term mounting on the grooved runners 25 with their sleeves protrude into the grooves of the rotor 13 , are radially centered. As a result, the annular hub 55 according to FIG. 1 can be omitted.

Der Erfindungsgegenstand ist insbesondere für Kommutatormotoren sowohl mit einem einseitig als auch mit einem beidseitig gelager­ ten Läufer vorteilhaft einsetzbar. The subject of the invention is particularly for commutator motors with both one-sided and one-sided bearings ten runners can be used advantageously.  

Die Fig. 4 zeigt einen Kommutatormotor 2, der gegenüber dem Kommutatormotor 1 gemäß Fig. 1 zusätzlich noch ein in den Frei­ raum 45 hineinragendes Lager für das andere Ende 23 der Antriebs­ welle 15 aufweist. Dieses Lager besteht aus einem Gleitlager 21, welches auf der Bodenfläche 54 des topfförmig ausgebildeten Motorgehäuses 4 fest angeordnet ist. Hierbei weist das Gleitlager 21 eine zylindrisch ausgebildete Lagerbuchse 22 und einen konzen­ trisch an dieser (22) angeformten, ringförmigen Befestigungs­ flansch 24 auf, welcher in einer seiner Außenkontur entsprechend ausgebildeten Einsenkung 26 in der Bodenfläche 54 des Motorge­ häuses 4 fest gelagert ist. Die Befestigung des Gleitlagers 21 in der Bodenfläche 53 kann z. B. durch Verstemmen erfolgen, wobei die Dicke des Befestigungsflansches 24 etwas kleiner als die Tiefe der Einsenkung 26 zu wählen ist. Auch durch das zumindest teil­ weise in den Freiraum 45 hineinragende Gleitlager 21 wird die kurze axiale Baulänge des Kommutatormotors 2 begünstigt. Fig. 4 shows a commutator motor 2 , which in addition to the commutator motor 1 according to FIG. 1 also has a protruding into the free space 45 bearing for the other end 23 of the drive shaft 15 . This bearing consists of a slide bearing 21 which is fixedly arranged on the bottom surface 54 of the cup-shaped motor housing 4 . Here, the plain bearing 21 has a cylindrical bearing bush 22 and a concentric on this ( 22 ) molded, annular mounting flange 24 which is formed in a recess 26 corresponding to its outer contour in the bottom surface 54 of the motor housing 4 is fixed. The attachment of the slide bearing 21 in the bottom surface 53 can, for. B. done by caulking, the thickness of the mounting flange 24 is to be selected slightly smaller than the depth of the depression 26 . The short axial overall length of the commutator motor 2 is also favored by the slide bearing 21 projecting at least partially into the free space 45 .

Der erfindungsgemäße Kommutatormotor 1 besteht aus einfachen Einzelteilen, wodurch eine kompakte Bauform sowohl des Läufers als auch des Motors ermöglicht werden. Weiterhin wird eine ein­ fache Möglichkeit zum Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblechpaketes gewährleistet.The commutator motor 1 according to the invention consists of simple individual parts, which enables a compact design of both the rotor and the motor. Furthermore, a simple way of inserting the windings into the grooves of the rotor laminated core is ensured.

Claims (9)

1. Elektromotor, insbesondere ein Kommutatormotor mit einem Läufer, dessen Antriebswelle mit einem Ende in einem Motor­ gehäuse und/oder in einem an dem Motorgehäuse angeflanschten Gehäuseteil eines Getriebes, einer Pumpe oder eines son­ stigen Aggregates einseitig drehbar gelagert ist, an dem anderen Ende das genutete Läuferblechpaket sowie einen zwischen ihren Lagern und dem Läuferblechpaket fest ange­ ordneten Kommutator trägt und je eine Isolier-Endscheibe auf den Stirnflächen des Läuferblechpaketes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) an dem anderen Ende (23) ein gegenüber der Stirnfläche (33) des Läufer­ blechpaketes (25) vorstehendes, freies Wellenende (37) auf­ weist, welches in den zwischen den vorstehenden Wicklungs­ köpfen (39, 41) der Läuferwicklungen (43) und der Stirn­ fläche (33) des Läuferblechpaketes (25) gebildeten Freiraum (45) derart hineinragt, daß es von einem Spannwerkzeug zum Einlegen der Wicklungen in die Nuten des Läuferblechpaketes (25) erfaßbar ist.1. Electric motor, in particular a commutator motor with a rotor, the drive shaft with one end in a motor housing and / or in a flange-mounted on the motor housing housing part of a gearbox, a pump or a son aggregate is rotatably mounted on one side, the other end Grooved rotor laminated core as well as a commutator arranged between its bearings and the rotor laminated core and each has an insulating end plate on the end faces of the rotor laminated core, characterized in that the drive shaft ( 15 ) at the other end ( 23 ) is opposite the front surface ( 33 ) of the rotor laminated core ( 25 ) projecting, free shaft end ( 37 ), which in the heads ( 39 , 41 ) of the rotor windings ( 43 ) and the end face ( 33 ) of the laminated rotor core ( 25 ) formed between the protruding winding space ( 45 ) protrudes such that it is from a tensioning tool for inserting the windings in the Grooves of the rotor laminated core ( 25 ) can be detected. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiraum (45) ringförmig ausgebildet ist und durch einen an der Endscheibe (29) konzentrisch zu dem Wellenende (37) angeordneten, zylinderringförmigen Stützkragen für die Wick­ lungsköpfe (39, 41) radial begrenzt ist.2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the free space ( 45 ) is annular and radially limited by a on the end plate ( 29 ) concentrically to the shaft end ( 37 ) arranged, cylindrical ring-shaped support collar for the winding heads ( 39 , 41 ) is. 3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Stirnflächen (49, 50, 51, 52) der Läuferwicklun­ gen (43), des Wellenendes (37) und des zylinderringförmigen Stützkragens (47) in einer Ebene liegen und in dichtem Ab­ stand zu der Bodenfläche (53) des über den Läufer (13) gestülpten, topfförmig ausgebildeten Motorgehäuses (3) angeordnet sind. 3. Electric motor according to claim 2, characterized in that the free end faces ( 49 , 50 , 51 , 52 ) of the Läuferwicklun gene ( 43 ), the shaft end ( 37 ) and the cylindrical support collar ( 47 ) lie in one plane and in dense Ab stood to the bottom surface ( 53 ) of the pot-shaped motor housing ( 3 ) placed over the rotor ( 13 ). 4. Elektromotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (29) aus einem Kunststoffspritzteil be­ steht und mit dem Stützkragen (47) einstückig ausgebildet ist.4. Electric motor according to claim 2 or 3, characterized in that the end plate ( 29 ) is made of a plastic injection molded part and is integrally formed with the support collar ( 47 ). 5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (29) mittels einer zwischen dem Freiraum (45) und der Stirnfläche (33) des Läuferblechpaketes (25) ange­ ordnete, ringförmig ausgebildete Nabe (55) mit einer Lager­ bohrung (57) auf der Antriebswelle (15) radial zentriert gelagert ist, wobei der Stützkragen (47) an der Peripherie der Nabe (55) angeordnet ist.5. Electric motor according to claim 4, characterized in that the end plate ( 29 ) by means of a between the free space ( 45 ) and the end face ( 33 ) of the rotor core ( 25 ) arranged, annular hub ( 55 ) with a bearing bore ( 57 ) is radially centered on the drive shaft ( 15 ), the support collar ( 47 ) being arranged on the periphery of the hub ( 55 ). 6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endscheiben (75, 77) mittels ange­ formter Nut-Isolationshülsen (79, 81), welche nach dem stirnseitigen Aufstecken auf den genuteten Läufer (25) mit ihren Hülsenenden in die Nuten des Läufers (13) hineinragen, radial zentriert werden.6. Electric motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end plates ( 75 , 77 ) by means of molded groove insulation sleeves ( 79 , 81 ), which after plugging onto the grooved rotor ( 25 ) with their sleeve ends protrude into the grooves of the rotor ( 13 ), be radially centered. 7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in dessen Freiraum (45) ein Lager für das andere Ende (23) der Antriebswelle (15) zumindest teilweise hineinragend angeordnet ist.7. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that in its free space ( 45 ) a bearing for the other end ( 23 ) of the drive shaft ( 15 ) is arranged at least partially protruding. 8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus einem Gleitlager (21) besteht, welches auf der Bodenfläche (54) des topfförmigen Motorgehäuses (4) fest angeordnet ist.8. Electric motor according to claim 7, characterized in that the bearing consists of a slide bearing ( 21 ) which is fixedly arranged on the bottom surface ( 54 ) of the cup-shaped motor housing ( 4 ). 9. Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (21) aus einer zylindrisch ausgebildeten Lagerbuchse (22) und einem konzentrisch zu dieser (22) ange­ formten, ringförmigen Befestigungsflansch (24) besteht, welcher in einer seiner Außenkontur entsprechend ausgebil­ deten Einsenkung (26) in der Bodenfläche (54) des Motorge­ häuses (4) fest gelagert ist.9. Electric motor according to claim 8, characterized in that the sliding bearing ( 21 ) consists of a cylindrical bearing bush ( 22 ) and a concentric to this ( 22 ) is formed, annular mounting flange ( 24 ) which in one of its outer contour corresponding ausgebil Deten Countersink ( 26 ) in the bottom surface ( 54 ) of the motor housing ( 4 ) is fixed.
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