Elektromotor mit am Innenumfang des Motorgehäuses fixierten gebogenen Magnetelementen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit am Innenumfang des Motorgehäuses fixierten gebogenen Magnetelementen.

Aus der WO 00/74208 Al ist bereits ein Elektromotor bekannt. Dieser bekannte Elektromotor weist ein Motorgehäuse auf, an dessen Innenumfang Magnetschalen fixiert sind. Zu dieser Fixierung dienen Spannelemente, die zwischen die tangentialen Stirnflachen benachbarter Magnetschalen eingedruckt sind. Bei diesen Spannelementen handelt es sich um Bugel-Steckfedern, die im eingedruckten Zustand ein M-formiges Aussehen haben. Dabei stehen die beiden Seitenschenkel der Bugel-Steckfedern mit der jeweils benachbarten Magnetschale in Verbindung und drucken diese an den Innenumfang des Motorgehäuses. Der die Seitenschenkel miteinander verbindende Grundschenkel verlauft im eingedruckten Zustand der jeweiligen Bugel-Steckfeder nach innen gewölbt, so dass der mittlere Teil des Bogens vom Innenumfang des Motorgehäuses weiter entfernt ist als die äußeren Bereiche des Bogens. Weiterhin ist die Bugel-Steckfeder im eingedruckten Zustand jeweils im Ubergangsbereich zwischen einem Seitenschenkel und dem Grundschenkel mit dem Innenumfang des Motorgehäuses kontaktiert. Durch das Eindrucken derartiger Federn zwischen die Magnetschalen erhalten die Federn eine Vorspannung, die die Magnetschalen an den Innenumfang des Motorgehäuses druckt. Wahrend des Betriebes eines derar- tigen Motors wirken Magnetkräfte und Vibrationen auf die Bugel-Steckfedern, wodurch diese zu Schwingungen in Radialrichtung angeregt werden. Dadurch kann es an den Kontaktflachen der Federn zum Motorgehäuse zu einer störenden Gerauschentwicklung kommen. Deshalb sind die bekannten Federn mit einer motorgehauseseitigen schalldammenden Beschichtung versehen, insbesondere einer Kunststoffbeschichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit am Innenumfang des Motorgehäuses mittels Federn fixierten gebogenen Magnetelementen anzugeben, bei welchem die Fixierung der gebogenen Magnetelemente verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass sich die Seitenschenkelsegmente der Federn an die Formtoleranzen der Magnetelemente anpassen, wodurch die Fixierung der Magnetelemente am Innenumfang des Motorgehäuses verbessert ist. Insbesondere ist eine bessere Stabilität und eine bessere Kraftverteilung gewährleistet.

Mittels der in den Ansprüchen 2 und 3 angegebenen gebogenen Ausführung der vom Grundschenkel abliegenden Enden der Sei- tenschenkelsegmente wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass beim Zusammenbau des Elektromotors die Zuführung der Federn vollautomatisch und kontaktlos bezüglich der Magnetelemente erfolgen kann. Dabei wird die Feder von Werkzeugarmen ergriffen und auf ein Maß, dass kleiner ist als der Einbau- räum, zusammengedrückt. In diesem vorgespannten Zustand ist ein axiales, kontaktloses Positionieren der Federn zwischen zwei benachbarten Magnetelementen möglich. Bei einem derartigen Vorgehen wird ein Absplittern der Magnetkanten bei der Montage vermieden.

Die Vorteile eines Elektromotors mit den im Anspruch 4 angegebenen Merkmalen bestehen darin, dass im eingebauten Zustand ein axiales Verrutschen der Magnetelemente nach oben und der Federn nach unten verhindert ist.

Mittels der im Anspruch 5 angegebenen Merkmale wird erreicht, dass im eingebauten Zustand der Federn ein Herausfallen der

Federn in Radialrichtung nach innen in die Bahn des Läufers des Elektromotors verhindert wird.

Durch die in den Ansprüchen 6 - 8 angegebenen Merkmale wird erreicht, dass die Ausbiegungen an den Grundschenkeln der Federn beim Zusammenbau in die jeweils zugehörige Erhebung des Gehäuses einrasten, wodurch ein Verrutschen der Feder axial nach oben verhindert ist.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigt

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Elektromotors mit eingesetzten Magnetelementen und eingesetzten Federn,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Vorderansicht einer Feder,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung der Rückansicht einer Feder,

Figur 4 eine Draufsicht auf einen Teil des in der Figur 1 ge- zeigten Elektromotors und

Figur 5 eine Unteransicht eines Teils des in der Figur 1 gezeigten Elektromotors.

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines

Teils eines Elektromotors mit eingesetzten Magnetelementen und eingesetzten Federn.

Der in der Figur 1 dargestellte Elektromotor weist ein zylin- derförmiges Motorgehäuse 11 auf. Am Innenumfang dieses Motorgehäuses 11 sind bogenförmige Magnetelemente 1 fixiert. Zur Lagefixierung dieser Magnetelemente dienen Federn 2. Jede dieser Federn ist zwischen die Seitenflächen 3 zweier benach-

barter Magnetelemente 1 eingesetzt. Zwei benachbarte eingesetzte Federn 2 drücken das jeweils zwischen diesen Federn angeordnete Magnetelement 1 an den Innenumfang des Motorgehäuses 11. Mit der Bezugszahl 8 sind in der Figur 1 die Ober- Seiten der Magnetelemente 1 bezeichnet.

Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorderansicht einer Feder 2, die zwischen zwei benachbarten Magnetelementen 1 vorgesehen ist.

Die Feder 2 weist einen Grundschenkel 12 und zwei Seitenschenkel 13 und 14 auf. Der Grundschenkel 12 ist nach innen gewölbt. Weiterhin weist der Grundschenkel 12 in seinem mittleren Bereich eine Ausbiegung 9 auf, die nach außen und oben gerichtet ist.

Der Seitenschenkel 13 weist mehrere Seitenschenkelsegmente 13a auf, die jeweils durch einen Schlitz 4 voneinander getrennt sind. Jedes der Seitenschenkelsegmente 13a ist sowohl in seinem mittleren Teil als auch in seinem vom Grundschenkel 12 abliegenden Endbereich 5 nach innen gebogen ausgeführt. Die Biegung im Endbereich 5 ist vorzugsweise halbkreisförmig ausgestaltet .

Der Seitenschenkel 14 weist mehrere Seitenschenkelsegmente 14a auf, die jeweils durch einen Schlitz 4 voneinander getrennt sind. Jedes der Seitenschenkelsegmente 14a ist sowohl in seinem mittleren Teil als auch in seinem vom Grundschenkel 12 abliegenden Endbereich 5 nach innen gebogen ausgeführt. Die Biegung im Endbereich 5 ist vorzugsweise halbkreisförmig ausgestaltet .

Weiterhin ist die Feder 2 in ihrem oberen Bereich mit zwei sich vom Grundschenkel 12 ausgehenden, sich nach außen erstreckenden Federarmen 6 versehen. Ferner hat die Feder 2 in der Höhe der Schlitze 4 jeweils weitere vom Grundschenkel 12 ausgehende, sich nach außen erstreckende Federarme 7.

Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Rückansicht der in der Figur 2 dargestellten Feder. Aus dieser Rückansicht sind insbesondere die im mittleren Bereich des Grundschenkels 12 vorgesehene Ausbiegung 9, der Seitenschen- kel 13 mit den drei Seitenschenkelsegmenten 13a, die im oberen Bereich vorgesehenen Federarme 6 und die im Bereich der Schlitze vorgesehenen Federarme 7 ersichtlich.

Die Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des in der Figur 1 gezeigten Elektromotors. Aus dieser Darstellung geht insbesondere hervor, dass zwischen zwei am Innenumfang des Motorgehäuses 11 anliegenden Magnetelementen 1 eine die Magnetelemente an den Innenumfang des Motorgehäuses 11 drückende Feder 2 vorgesehen ist. Diese weist einen nach innen gewölb- ten Grundschenkel 12 auf. Die aus diesem Grundschenkel austretende Ausbiegung 9 ist im eingesetzten Zustand der Feder in einer Erhebung 10 des Motorgehäuses 11 platziert. Dadurch wird ein Verrutschen der Feder nach oben verhindert. Dies kann alternativ dazu auch dadurch erreicht werden, dass das Motorgehäuse 11 eine Vertiefung aufweist und die Ausbiegung 9 im eingesetzten Zustand der Feder in dieser Vertiefung des Motorgehäuses platziert ist.

Weiterhin ist aus der Figur 4 ersichtlich, dass die Seiten- schenkelsegmente 13a des Seitenschenkels 13 und die Seiten- schenkelsegmente 14a des Seitenschenkels 14 der Feder 2 gebogen ausgeführt sind. Die im mittleren Teil der Seitenschen- kelsegmente vorgesehene Biegung drückt dabei jeweils linien- förmig auf die keilförmig zulaufende Seitenfläche des jewei- ligen Magnetelementes 1. Die im Endbereich 5 der Seitenschen- kelsegmente vorgesehene Biegung verläuft jeweils halbkreisförmig.

Ferner ist in der Figur 4 veranschaulicht, dass die im oberen Bereich der Feder vorgesehenen Federarme 6 oberhalb der Magnetelemente 1 verlaufen. Dadurch ist im Betrieb sichergestellt, dass die Magnetelemente 1 nicht nach oben verrutschen können .

Ferner geht aus der Figur 4 hervor, dass die Federarme 7 bei eingesetzter Feder im hinteren Teil der keilförmigen Seitenflächen der Magnetelemente 1 an diesen anliegen. Dadurch ist sichergestellt, dass die Federn im Betrieb nicht in Radialrichtung nach innen, d. h. in Richtung des Läufers des Elektromotors, herausfallen können.

Die Figur 5 zeigt eine Unteransicht eines Teils des in der Figur 1 gezeigten Elektromotors. Aus dieser Darstellung geht ebenfalls hervor, dass zwischen zwei am Innenumfang des Motorgehäuses anliegenden Magnetelementen 1 eine die Magnetelemente an den Innenumfang des Motorgehäuses 11 drückende Feder 2 vorgesehen ist. Auch aus dieser Figur sind der nach innen gewölbte Grundschenkel 12, die aus dem Grundschenkel 12 austretende Ausbiegung 9 und die Erhebung 10 des Motorgehäuses 11 ersichtlich. Ferner ist auch in der Figur 5 veranschaulicht, dass die Seitenschenkelsegmente 13a des Seitenschenkels 13 und die Seitenschenkelsegmente 14a des Seitenschen- kels 14 gebogen ausgeführt sind, dass die im mittleren Bereich der Seitenschenkelsegmente vorgesehene Biegung jeweils linienförmig auf die keilförmig zulaufende Seitenfläche des jeweiligen Magnetelementes 1 drückt und dass die im Endbereich 5 der Seitenschenkelsegmente vorgesehene Biegung je- weils halbkreisförmig verläuft.

Weiterhin ist auch aus der Figur 5 ersichtlich, dass die ausgehend vom Grundschenkel 12 nach außen gerichteten Federarme 7 im hinteren Teil der keilförmig verlaufenden Seitenflächen der Magnetelemente 1 an diesen anliegen, wodurch die jeweilige Feder im Betrieb gegen ein Herausfallen in Radialrichtung, d. h. in Richtung des rotierenden Läufers, gesichert ist.

Beim Zusammenbau des Elektromotors werden zuerst die Magnet- elemente 1 am Innenumfang des Motorgehäuses 11 platziert.

Dann werden die Federn 2 kontaktlos in Bezug auf die Magnetelemente 1 in Axialrichtung eingefügt. Die Federn werden zu diesem Zweck von Werkzeugarmen ergriffen und auf ein Maß, das

kleiner ist als der zur Verfügung stehende Einbauraum, zusammengedrückt. In diesem vorgespannten Zustand erfolgt das axiale, kontaktlose Positionieren der jeweiligen Feder zwischen zwei benachbarten Magnetelementen. Erst in ihrer Endposition nach einem Entfernen der Werkzeugarme gehen die Federn derart auf, dass sie die jeweils benachbarten Magnetelemente an den Innenumfang des Motorgehäuses drücken.

Durch das beschriebene axiale, kontaktlose Positionieren der Federn zwischen jeweils zwei benachbarten Magnetelementen wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass beim Zusammenbau des Elektromotors keine Beschädigung der Kanten der Magnetelemente auftritt.

Durch die Aufteilung der Seitenschenkel der Federn in mehrere, durch Schlitze voneinander beabstandete Seitenschenkel- segmente ist eine Anpassung der Feder an die jeweils vorliegende Magnetelementkontur gegeben, wodurch eine bessere Stabilität und eine bessere Kraftverteilung erreicht wird. Die im oberen Bereich der Federn vorgesehenen langen Federarme 6 sichern die Magnetelemente gegen ein Verrutschen nach oben sowie die Feder gegen ein Verrutschen nach unten. Die im Bereich der Schlitze vorgesehenen Federarme 7 verhindern, dass die jeweilige Feder 7 radial nach innen in die Bahn des Läu- fers des Elektromotors fallen kann. Die Ausbiegung 9 an den Federn rastet beim Fügen in eine Erhebung 10 des Motorgehäuses ein und sichert die Feder gegen ein axiales Verrutschen nach oben. Insgesamt wird im Vergleich zum Stand der Technik eine verbesserte Fixierung der gebogenen Magnetelemente am Innenumfang des Motorgehäuses erreicht.