DE9418798U1 - Synchronous motor with clutch - Google Patents

Synchronous motor with clutch

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DE9418798U1 DE9418798U DE9418798U DE9418798U1 DE 9418798 U1 DE9418798 U1 DE 9418798U1 DE 9418798 U DE9418798 U DE 9418798U DE 9418798 U DE9418798 U DE 9418798U DE 9418798 U1 DE9418798 U1 DE 9418798U1
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/118—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with starting devices
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Description

23. November 1994 94-3153 G-st23 November 1994 94-3153 G-st

Liebherr-Hausgeräte GmbH, 88416 OchsenhausenLiebherr-Hausgeräte GmbH, 88416 Ochsenhausen

Synchronmotor mit KupplungSynchronous motor with clutch

Die Erfindung betrifft einen Synchronmotor mit Kupplung, durch die dieser mit einem drehend angetriebenen Teil verbunden ist.The invention relates to a synchronous motor with a coupling through which it is connected to a rotating driven part.

Bei Ein-Phasen-Synchronmotoren ohne Hilfsphase besteht das Problem, daß diese links- oder rechtsdrehend anlaufen können. Da es grundsätzlich notwendig ist, daß das von dem Synchronmotor angetriebene Teil mit definierter Drehrichtung umläuft, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um den Synchronmotor in der gewünschten Drehrichtung anlaufen zu lassen.The problem with single-phase synchronous motors without an auxiliary phase is that they can start rotating to the left or right. Since it is fundamentally necessary for the part driven by the synchronous motor to rotate in a defined direction, special measures must be taken to allow the synchronous motor to start in the desired direction.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache Einrichtung zu schaffen, die sicherstellt, daß ein Synchronmotor, der seiner Konstruktion nach in beiden Richtungen anlaufen kann, nur in der gewünschten Drehrichtung anläuft.The object of the invention is therefore to provide a simple device which ensures that a synchronous motor which, according to its design, can start in both directions, only starts in the desired direction of rotation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Synchronmotor mit Kupplung dadurch gelöst, daß die Kupplung ein zwischen der Motorwelle und dem angetriebenen Teil angeordnetes elastisches Element ist, durch das das angetriebene Teil entgegen der gewünschten Drehrichtung im wesentlichen starr und in der gewünschten Drehrichtung drehelastisch mit der Motorwelle verbunden ist. Da der Synchronmotor durch die erfindungsgemäße Kupplung entgegen der gewünschten Drehrichtung im wesentlichen starr mit dem drehend anzutreibenden Teil verbunden ist, müßte der SynchronmotorAccording to the invention, this object is achieved in a synchronous motor with a clutch in that the clutch is an elastic element arranged between the motor shaft and the driven part, by means of which the driven part is connected to the motor shaft essentially rigidly against the desired direction of rotation and torsionally elastically in the desired direction of rotation. Since the synchronous motor is connected to the part to be driven in rotation essentially rigidly against the desired direction of rotation by the clutch according to the invention, the synchronous motor

bei einem Anlauf entgegen der gewünschten Drehrichtung nicht nur das Trägheitsmoment der Motorwelle und des Ankers, sondern zusätzlich auch das volle Trägheitsmoment des anzutreibenden Teils überwinden. Hingegen besitzt die erfindungsgemäße Kupplung in der gewünschten Drehrichtung eine gewisse Freilauf-Charakteristik, so daß der Synchronmotor bei Anlauf in der gewünschten Drehrichtung nur das Trägheitsmoment des Ankers und der Motorwelle und zusätzlich nur die entsprechend niedrig ausgelegte Kraft des elastischen Kupplungselements zu überwinden hat, die den Motor nennenswert belastend nicht in Erscheinung tritt. Der Synchronmotor wird daher in der gewünschten Drehrichtung anlaufen, wobei er bereits ein ausreichend großes Antriebsmoment erzeugt, wenn er den Bereich großer Elastizität der elastischen Kupplung durchlaufen hat, so daß er das angetriebene Teil in der gewünschten Drehrichtung mitnehmen kann, bevor das elastische Element größere Gegenkräfte erzeugt. Aufgrund der erfindungsgemäßen elastischen Kupplung ist somit sichergestellt, daß der Synchronmotor in Richtung der kleineren Belastung anläuft, die der gewünschten Drehrichtung entspricht.when starting against the desired direction of rotation, not only the moment of inertia of the motor shaft and the armature must be overcome, but also the full moment of inertia of the part to be driven. On the other hand, the coupling according to the invention has a certain freewheeling characteristic in the desired direction of rotation, so that when starting in the desired direction of rotation, the synchronous motor only has to overcome the moment of inertia of the armature and the motor shaft and also only the correspondingly low force of the elastic coupling element, which does not place any significant load on the motor. The synchronous motor will therefore start in the desired direction of rotation, already generating a sufficiently large drive torque when it has passed through the area of high elasticity of the elastic coupling, so that it can drive the driven part in the desired direction of rotation before the elastic element generates larger counterforces. Due to the elastic coupling according to the invention, it is thus ensured that the synchronous motor starts in the direction of the smaller load that corresponds to the desired direction of rotation.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Kupplung aus einer spiraligen Blattfeder besteht, deren eines Ende mit der Motorwelle oder dem angetriebenen Teil und deren anderes Ende mit dem angetriebenen Teil oder der Motorwelle verbunden ist, und daß neben der Blattfeder ein von einer Scheibe o. dgl. getragener Steg angeordnet ist, der entsprechend der Blattfeder spiralig gekrümmt ist, so daß sich die Blattfeder bei Drehung entgegen der gewünschten Drehrichtung an dem Steg abstützt und bei Drehung in der gewünschten Drehrichtung elastisch einrollen kann. Entgegen der gewünschten Drehrichtung stützt sich die spiralige Blattfeder gegen den entsprechend spiralig gekrümmten Steg ab, so daß die Kupplung praktisch starr ist. In der gewünschten Drehrichtung kann sich jedoch die BlattfederAccording to an advantageous embodiment, the coupling consists of a spiral leaf spring, one end of which is connected to the motor shaft or the driven part and the other end to the driven part or the motor shaft, and that next to the leaf spring there is a web supported by a disk or the like, which is spirally curved in accordance with the leaf spring, so that the leaf spring is supported on the web when rotating against the desired direction of rotation and can roll up elastically when rotating in the desired direction of rotation. Against the desired direction of rotation, the spiral leaf spring is supported against the corresponding spirally curved web, so that the coupling is practically rigid. In the desired direction of rotation, however, the leaf spring can

gegen eine geringe elastische Kraft einrollen, so daß die Kupplung die gewünschte Freilauf-Charakteristik besitzt und sicherstellt, daß der Synchronmotor in der gewünschten Drehrichtung anläuft. Trotz der geringen elastischen Kraft in Drehrichtung wird die spiralige Blattfeder nach der Drehung um einen gewissen Winkel härter, so daß sie auch ein größeres Drehmoment zu übertragen vermag. Legt sich die Blattfeder nach Spannung in der gewünschten Drehrichtung gegen den gegenüberliegenden spiraligen Steg an, wird die Kupplung praktisch starr.against a small elastic force, so that the clutch has the desired freewheeling characteristics and ensures that the synchronous motor starts in the desired direction of rotation. Despite the small elastic force in the direction of rotation, the spiral leaf spring becomes harder after rotation by a certain angle, so that it can also transmit a larger torque. If the leaf spring rests against the opposite spiral web after tension in the desired direction of rotation, the clutch becomes practically rigid.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Motorwelle ein nabenförmiges Element des angetriebenen Teils in einer Lagerbohrung durchsetzt, das auf einer radialen stirnseitigen Ebene mit dem spiraligen Steg versehen ist, und daß das innere Ende der Spiralfeder mit der Motorwelle und dessen äußeres Ende im Endbereich des spiraligen Steges mit diesem oder dem nabenförmigen Element verbunden ist.According to an advantageous embodiment, it is provided that the motor shaft passes through a hub-shaped element of the driven part in a bearing bore, which is provided with the spiral web on a radial frontal plane, and that the inner end of the spiral spring is connected to the motor shaft and its outer end in the end region of the spiral web is connected to this or the hub-shaped element.

Das nabenförmige Element kann unmittelbar auf der Motorwelle gelagert sein und Lüfterflügel tragen oder die Nabe eines Lüfteroder Pumpenrades o. dgl. sein.The hub-shaped element can be mounted directly on the motor shaft and carry fan blades or be the hub of a fan or pump wheel or similar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Lüfternabe, die auf der Abtriebswelle eines Synchronmotors gelagert ist, undFig. 1 shows a longitudinal section through a fan hub mounted on the output shaft of a synchronous motor, and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die aus einer spiraligenFig. 2 is a plan view of the spiral-shaped

Blattfeder mit einem diese stützenden spiraligen Steg bestehende Kupplung.Leaf spring with a coupling consisting of a spiral web supporting it.

• · · « · ft• · · « · ft

Auf der Abtriebswelle 1 eines nicht dargestellten Synchronmotors, der aufgrund seiner Charakteristik in beiden Drehrichtungen anlaufen kann, ist die Nabe 2 eines Lüfterrades, die propellerartig mit radialen Lüfterflügeln 3 verbunden ist, in einer Lagerbohrung 4 frei drehbar gelagert. Auf ihrer radialen stirnseitigen Ebene 5 ist die Nabe 2 mit einem spiraligen Steg 6 verbunden, der in Draufsicht aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Nabe und der stirnseitige spiralige Steg 6 können einstückig als Kunststoffspritzgußteil hergestellt sein.On the output shaft 1 of a synchronous motor (not shown) which, due to its characteristics, can run in both directions of rotation, the hub 2 of a fan wheel, which is connected to radial fan blades 3 like a propeller, is freely rotatably mounted in a bearing bore 4. On its radial front plane 5, the hub 2 is connected to a spiral web 6, which can be seen in a top view in Fig. 2. The hub and the front spiral web 6 can be manufactured in one piece as a plastic injection molded part.

Mit dem äußeren Ende 7 der Motorwelle 1 ist das innere Ende 8 einer spiraligen Blattfeder 9 verbunden, dessen äußeres zweifach abgewinkeltes Ende 10 in einem Schlitz 11 des spiraligen Stegs in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise festgelegt ist. Im nahezu entspannten Zustand liegt die spiralige Blattfeder 9 an der Innenseite des spiraligen Steges 6 an.The inner end 8 of a spiral leaf spring 9 is connected to the outer end 7 of the motor shaft 1, the outer double-angled end 10 of which is fixed in a slot 11 of the spiral web in the manner shown in Fig. 2. In the almost relaxed state, the spiral leaf spring 9 rests against the inside of the spiral web 6.

Die spiralige Blattfeder 9 bewirkt eine Kupplung zwischen der Motorwelle 1 und der Nabe 2, die entgegen der gewünschten Drehrichtung A nahezu starr und in der gewünschten Drehrichtung A weich elastisch ist und über einen gewissen Drehwinkel nahezu Freilauf-Charakter besitzt.The spiral leaf spring 9 creates a coupling between the motor shaft 1 and the hub 2, which is almost rigid against the desired direction of rotation A and softly elastic in the desired direction of rotation A and has almost freewheel character over a certain angle of rotation.

Claims (4)

23. November 1994 94-3153 G-st Liebherr-Hausgeräte GmbH, 88416 Ochsenhausen Synchronmotor mit Kupplung Schutzansprüche23 November 1994 94-3153 G-st Liebherr-Hausgeräte GmbH, 88416 Ochsenhausen Synchronous motor with clutch Protection claims 1. Synchronmotor mit Kupplung,
dadurch gekennzeichnet, 1. Synchronous motor with clutch,
characterized, daß die Kupplung ein zwischen der Motorwelle (1) und dem angetriebenen Teil (2, 3) angeordnetes elastisches Element (9) ist, durch das das angetriebene Teil entgegen der gewünschten Drehrichtung (A) im wesentlichen starr und in der gewünschten Drehrichtung drehelastisch mit der Motorwelle (1) verbunden ist.that the coupling is an elastic element (9) arranged between the motor shaft (1) and the driven part (2, 3), by means of which the driven part is connected to the motor shaft (1) essentially rigidly against the desired direction of rotation (A) and torsionally elastically in the desired direction of rotation. 2. Synchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus einer spiraligen Blattfeder (9) besteht, deren eines Ende mit der Motorwelle (1) oder dem angetriebenen Teil (2) und deren anderes Ende mit dem angetriebenen Teil oder der Motorwelle verbunden ist, und daß neben der Blattfeder (9) ein von einer Scheibe o. dgl. getragener Steg (6) angeordnet ist, der entsprechend der Blattfeder spiralig gekrümmt ist, so daß sich die Blattfeder (9) bei Drehung entgegen der gewünschten Drehrichtung an dem Steg (6) abstützt und bei Drehung in der gewünschten Drehrichtung (A) elastisch einrollen kann.2. Synchronous motor according to claim 1, characterized in that the coupling consists of a spiral leaf spring (9), one end of which is connected to the motor shaft (1) or the driven part (2) and the other end of which is connected to the driven part or the motor shaft, and that next to the leaf spring (9) there is a web (6) supported by a disk or the like, which is spirally curved in accordance with the leaf spring, so that the leaf spring (9) is supported on the web (6) when rotating against the desired direction of rotation and can roll up elastically when rotating in the desired direction of rotation (A). 3. Synchronmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle ein nabenförmiges Element (2) des angetriebenen Teils in einer Lagerbohrung (4) durchsetzt, das auf einer radialen stirnseitigen Ebene (5) mit dem spiraligen Steg (6) versehen ist, und daß das innere Ende (8) der Spiralfeder (9) mit der Motorwelle (1) und dessen äußeres Ende im Endbereich des spiraligen Steges (6) mit diesem oder dem nabenförmxgen Element (2) verbunden ist.3. Synchronous motor according to claim 1 or 2, characterized in that the motor shaft passes through a hub-shaped element (2) of the driven part in a bearing bore (4), which is provided with the spiral web (6) on a radial end plane (5), and that the inner end (8) of the spiral spring (9) is connected to the motor shaft (1) and its outer end in the end region of the spiral web (6) is connected to this or the hub-shaped element (2). 4. Synchronmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nabenförmige Element auf der Motorwelle (1) frei drehbar gelagert ist und Lüfterflügel (6) trägt oder die Nabe eines Lüfter- oder Pumpenrades o. dgl. ist.4. Synchronous motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hub-shaped element is freely rotatably mounted on the motor shaft (1) and carries fan blades (6) or is the hub of a fan or pump wheel or the like.
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ES09501916A ES2119659B1 (en) 1994-10-06 1995-10-04 SYNCHRONOUS MOTOR WITH COUPLING.
IT95BZ000059A IT1282862B1 (en) 1994-10-06 1995-10-05 SYNCHRONOUS MOTOR WITH COUPLING.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065676A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Single-phase synchronous motor e.g. for washing machines, has rotational direction lock with two mutually concentric elastic disc elements integrated into drive shaft

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065676A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-04 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Single-phase synchronous motor e.g. for washing machines, has rotational direction lock with two mutually concentric elastic disc elements integrated into drive shaft

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