BEARING-SHIELD FOR SMALL ELECTRIC MOTORS

Abstract: 1. A synthetic resin bearing shield for small electric motors, having a concentrically arranged bearing element (2) ; moulded openings (3) arranged in the bearing shield (1) on a circular cylindrical radius at specific intervals from one another and which permit the insertion and passage of the poles of the stator plate which is provided on the outside of the bearing shield (1) ; a cylindrical formation (4) integrally arranged on the inside of the bearing shield (1) extending coaxially on one side, and containing guide grooves (5) for the stator poles, which grooves extend coaxially at the inner periphery and are in alignement with the moulded openings (3), characterized in that, at the periphery of the bearing shield (1), an internal cylindrical casing (6) is arranged which extends on one side coaxially with the shield and which provides an insulating covering which is safe from contact of the outer peripheral surface of the coil (7) of the motor, and that an unsupported coil (7), without a coil body, is completely surrounded on all sides by two bearing shields (1) which are identical in shape and which engage with one another sealed against impact by way of the casings (6).

Description: Lagerflansch für elektrische Kleinstmotoren. Die Neuerung bezieht sich auf einen Lagerflansch nach Art eines Verbindungselementes zwischen einem Lagerelement und einem Gehäuse, insbesondere einem Stator, eines Motors, insbesondere für elektrische Kleinstmotoren. Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lagerflansch der eingangsgenannten Art zu schaffen, der ein Lagerelement und über das Lagerelement einen dort gelagerten Rotor, zu den Polen eines Stators räumlich hinreichend genau lagenfixiert, und der in seinem Auf bau und seiner Anordnung ökonomisch einfach gestaltet, rationell und wirtschaftlich hergestellt, und zusammen mit den übrigen Teilen eines Motors zweckmässig rationell und wirtschaftlich montiert werden kann. Es soll sichergestellt sein, dass durch die Schaffung eines derartigen Lagerflansches diE Anzahl der notwendigen Einzelteile zur Herstellung eines derartigen Motors nicht erhöht, sondern im Gegenteil verkleinert wird, und dass deaweiteren der Aufbau eines Gehäuses und/oder eines Stators eines derartigen Motors, durch einen aufgabengemässen Lagerflansch wesentlich vereinfacht wird. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass der Lagerflansch aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt ist, dass dort konzentrisch ein Lagerelement angeordnet ist, und dass koaxial zur Achse des Lagerelementes Formlöcher für den Ein- und Durchgriff der Pole eines Stators des Motors vorgesehen sind. Der Lagerflansch ist insbesondere aus einem Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Dabei kann ein Lagerelement unmittelbar einstückig am Lagerflansch vorgesehen sein oder es können dort Mittel und Einrichtungen in Form von Führungen und Befestigungsvorrichtungen für die Anordnung, Zentrierung und kraftschlüssig justierbare Befestigung spezieller Lagerelemente, beispielweise von Sinterlager, einstükkig vorgesehen sein. Ausserdem ist dort durch den Ein- und Durchgriff der Pole eines Stators an einem derart ausgebildeten Lagerflansch si chergestellt, dass dort die Pole des Stators zur Achse des Lagerelementes und damit zu einem dort gelagerten Rotor und dessen Polen hinreichehd genau, relativ einfach montierbar, lagenfixiert sind. In Weiterbildung der Neuerung ist es vorgesehen, dass der Lagerflansch einstückig mit einem Spulenkörper, oder einem Spulenträger oder einer sogenannten Spulenwrnantelung oder Spulenisolation derartiger Motoren verbunden ist. Wie cer vorteilhafte und sinnvolle Lagerflansch, geinäss der Neuerung, im einzelnen Bedacht ist, wird anhand einiger Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen Kleinstmotor, insbesondere einen Synchronkleinstmotor, mit einem Lagerflansch nach der Neuerung, Fig. 2 eine Statorinnenansicht mit einem dort auf die Pole aufge schobenen Lagerflansch, Fig. 3 eine Schnittansicht durch einen Spulenkörper für einen dop pelspulisen Synchronkleinstmotor oder einen entsprechenden Schrittmotoq mit einem dort einstückig angeformten, neuerungs gemässen Lagerflansch, Fig. 4 eine Schnittansicht durch einen Synchronkleinstmotor mit ei nem Spulen-/Spulenko#rperanordnung gemäss Fig. 3 und Fig. 5 eine Schnittansicht durch eine, je hälftige Spulenummantel ung oder Spulenisolation mit jeweils einstückig angeformtem neuerungsgemässem Lagerflansch. Der, in der Fig. 1 dargestellte, Synchronkleinstmotor in der Ausführung eines sogenannten Pulsationsmotors, zeigt im einzelnen zwei scha lenförmige Statoren 1 und 2, mit konzentrisch angeordneten, koaxial verlaufenden, einander entgegengerichteter und jeweils um eine halbe Polteilung zueinander versetzter Pole 3. Auf jeder, der beiden dortigen Stirnseiten 4 ist ein insbesondere scheibenförmig ausgebildeter LugerflÅansch 5 vorgesehen, der mit Formlbchern 6 versehen ist, mit denen die Jeweiligen Pole 3 in Eingriff stehen bzw. diese durchdringen. Im Zentrum des Lagerflansches 5 ist ein Lagerelement 7 jeweils angeordnet, das dort insbesondere unmittelbar mit dem Le- gerflansch 5 stoffschlüssig eine Einheit bilden kann und zusammen mit diesem aus einem Kunststoff hergestellt ist. 8 bezeichnet einen Rotor mit einer Welle 9, die in den Lagerelementen 7 gelagert ist. 11 kennzeichnet eine Spule auf einem Spulenkörper 10. Wie die Fig. 1 zeigt, werden bei der Montage des Motors zunächst die Lagerflansche 5 innseitig auf die Pole 3 der Statoren 1 uns 2 aufgesteckt, wie dies aus der Fig. 2 näher sichtbar ist. Dann wird in einen der beiden Statoren die Spule 11 auf dem Spulenkörper 10 eingelegt, der Rotor 8 mit der Welle 9 in eines der Lagerelemente 7 eingeschoben und dann der zweite Stator auf den ersten aufgepresst. Zu diesem Zwekke sind dort die beiden axial verlaufenden zylindrischen Mantelringe 12 und 13 der Statoren 1 und 2 mit einem gegenseitig wirksamen Passungssitz versehen. In zusammengepresstem Zustand des Motors sind dort die Lagerflansche 5 kraftschlüssig zwischen den jeweiligen Statorinnenfis- chen und den Aussenflächen des Spulenkörpers 10 angeordnet und fixiert. Nicht nur die Herstellung eines derartig ausgebildeten Lagerflensches 5 mit geforderter hoher zuverlässiger Genauigkeit des Lagerelementes 7 zu den Formlöchern #, ist relativ einfach und wirtschaftlich, sondern auch die gesamte Montage des Motors ist dadurch äusserst wirtschaftlich, zumal keinerlei nachträgliche Kontrollen des Rundlaufs des Rotors zu den Polen 3 der Statoren 1 und 2 erforderlich ist. In vorteilhafter Weiterbildung der Neuerung ist es natürlich auch vorgesehnen, dass der vorliegende Lagerflansch 5 unmittelbar einstückig an einem Spulenkörper 10 angeordent sein kann, wie die Fig. 3 zeigt. Dieser spezielle Spulenkörper 10 kann in dieser Ausführung für bestimmte Motoren vorteilhaft sein, wie in der folgenden Figur näher sichtbar sein wird. Zunächst ist jedoch daran gedacht, dass auch bei einem zuvor beschriebenen Motor eine einstückige Anordnung der Lagerflansche 5 an den Spulenkörper 10 oder eine entsprechende Spulenisolation möglich ist, wenn der Spulenkörper 10 halbiert wird, wie eben falls in einer der noch zu beschreibenden folgenden Figuren noch näher zu sehen ist. Durch eine derartige Massnahme wird nicht nur die gesammte Bauhöhe eines Motors verringert, sondern bei bestimm- ten Motorausführungen kann diese Massnahme zur Einsparung von zwei bisher notwendigen Einzelteilen führen, sofern nicht relativ aufwendige Statorkonstruktionen mit dort integrierten Lagerelementen 7 zur Anwendung kommen. Im einzelnen zeigt dort die Fig. 3 einen Spulenkörper 10 mit einem einseitig und einstückig daran vorgesehenen Lagerflansch 5. 6 bezeichnet dort dle Formlöcher, durch die die Pole eines nicht näher gezeichneten Stators in den sogenannten Motorraum 13 eindringen können. An der Innenur"angsfläche 14 des Spulenkörpers 10 können, in Verläng- erung der For.1lLcher 6 sogenannte Führungsnuten 15 für die Pole eines Stators vorge±-=hen sein. Die zu der Fig. 3 zugehörende Schnittansicht Quer durch den Rotorraum 13 zeigt diese Führungsnuten 15 deutlich, die natürlich auch für die Pole eines zweiten Stators vorgesehen sein können, und die auf halber Teilung zwischen den Führungsnuten 15 in der Verlängerung der Forribcher 6 liegen können. 7 bezeichnet dort ein Lagerelement 7, das dort in einer sogenannten Lagerhalterung 16 justierbar angeordnet ist. Das Lagerelement 7 kann in dieser spezifischen Ausführung ein sogenanntes leltloger sein, das dort in die Lagerhalterung eingesprent ist. Die Lagerhalterung 16 ist dort einstückig mit dem Lagerflansch 5 und damit dem Spulenkörper 10 verbunden. Erforderlichenfalls kann die Lagerhalterung 16, zur axialen Sicherung eines speziellen Lagerelemen- tes mit entsprechenden Befestigungsmitteln versehen sein. Zweckmässig ist dcrt ein sogenannter Hinterschnitt hinter den das Lagerelement 7 einbaukonform zu liegen kommt. D.h. die innere Stirnseite 1.7 kann sich nach dem Eindrücken des Lagerelementes 7 in die Lagerhalterung 16 wieder räumlich verengen. Ein derartiger Spulenkörper 10, wie in die Fig. 3 beschreibt, kann in einer Synchronmotorkonstruktion,gemäss der Fig. 4, eingebaut sein. Dort zeigt 1 und 2 jeweils ein selbständiges Statorpaar mit jaweils nach innen gezogenen Polen 3. Die beiden Statoren 2 sond dort kraftschlüs- sig miteinander verbunden. 10 bezeichnet dort jeweils einen, jedem Sta torpaar zugeordneten Spulenkörper, der jeweils einstückig mit einem Lagerflansch 5 versehen ist. Am Lagerflansch 5 können ausserdem die Lagerelemente 7 mit einem entsprechenden Zentriersnsatz 18 stoffschlüssig angeordnet sein. 8 bezeichnet die beiden Rotoren und 9 die den Rotoren 8 gemeinsame Lager-Welle. Bei der Montage dieses speziellen Synchronmotors werden zunächst wieder die beiden Spulenkörper 10 auf die Pole 3 der Statoren 2 aufgeschoben, mit dem dazwischen gelagerten kompletten Rotor 8. Danach werden die beiden Statoren 1 mit ihren Polen 3 durch die Formlöcher 6 geschoben und insbesondere im Pressitz mit dem jeweiligen Stator 2 kraftschlüssig verbunden. Insbesondere durch die, im Bereich der Innenum fangsmantelfläche 14 der Spulenkörper 10 vorgesehenen, Führungsnuten 15 ist eine hinreichend genaue und einfache Montage derartiger Motoren möglich. Eine achjustierung des Luftspaltes oder der Polabstände ist nicht mehr notwendig. Die Fig. 5 zeigt eine sogenannte Spulenummantellung 19 mit einem einstückig daran vorgesehenen Lagerflansch 5 und mit Lagerelementen 7. Die dortige Spule kann freitragend mit thermisch verbackbarem Draht hergestellt sein. Die Spule ist mit 11 gekennzeichnet. Die beiden Spulenummantelirgen 19 oder auch Spulenisolationen sind dort jeweils hälftig ausgebildet und umschliessen eine Spule 11 mechanisch und elektrisch zuverlässig. Die dortigen Stirnseiten 20 können erforderlichenfalls mit Falzen versehen sein. 6 bezeichnet wieder Formlöcher, für den Ein- und Durchgriff der Pole nicht näher dargestellter Statoren. 21 kann dort eine sogenannte Zugentlastung für die Spulenanschlussdräh- te 22 sein. 15 kennzeichnet Führungsnuten für Stator-Pole. Es liegt im Rahmen der Neuerung, dass der Lagerflansch 5 räumlich auch anderst ausgebildet sein kann, als dies die vorliegenden Zeichnungen wiedergeben.

Claims: Patentansprüche 1. Lagerflansch nach Art eines Verbindungselementes zwischen einem Lagerelement und einem Gehäuse, insbesondere einem Stator, eines Motors, insbesondere für elektrische Kleinstmotoren, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt ist, dass am Lagerflansch (5) konzentrisch ein Lagerelement (7) eingeordnet ist, und dass koaxial zur Achse des Lagerelementes (7) Fcnrlöcher (6) für den Ein- und Durchgriff der Pole (3) eines Stators (1, 2) des Motors vorgesehen sind. 2. Lagerflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) aus einem Kunststoff, insbesondere in einem Spritz gussverfahren, hergestellt ist. 3. Lagerflansch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerflansch (5) das Lagerelement (7) einstückig angeordnet ist. 4. Lagerflensch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerflansch (5) eine Lagerhalterung (16) einstückig angeordnet ist, und dass in die Lagerhalterung (16) einlagerelement (7), insbesondere formschlüssig eingesprengt und axial aagenhegrenzt, justierbar befestigt ist. 5. Lagerflansch nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerflansch (5), im Bereich der Formlöcher (6) koaxial nach innen verlaufende Führungsnuten (15) zur Führung und Fixierung der Pole (3) der Statoren (1, 2) vorgesehen sind. 6. Lagerflansch nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) scheibenförmig ausgebildet ist. 7. Lagerflansch nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) einstückig an einem Spulenkörper (10) angeordnet ist. 8. Lagerflansch nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) stirnseitig an einem Spulenkörper (10) angeord net ist. 9. Lagerflansch nach Anspruch 7 und B, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (10) mit dem Lagerflansch (5) axial hälftig ausge bildet ist. 10. Lagerflansch nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch (5) einstückig mit einer Spulenummantelung (19) oder mit einer Spulenisolation versehen ist. 11. Lagerflansch nach Anspruch 1D, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenummantelung (19) oder die Spulenisolation mit dem Lagerflansch (5) axial hälftig ausgebildet ist.

Inventors: THOMA, FRIEDRICH XAVER
Applicants: DIETER GRASSLIN FEINWERKTECHNIK
Application year: 1982
Main classification: H02K5
IPC codes: H02K5, H02K21