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Title:
ELECTRICAL MACHINE, IN PARTICULAR FOR STARTING SYSTEMS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/003148
Kind Code:
A1
Abstract:
Electrical machine in particular for starting systems, in the casing (1) of which are arranged permanent magnets (4 to 9) with corresponding flow guide elements (10 to 15). The permanent magnets (4 to 9) and flow guide elements (10 to 15) are free-assembled in two rings (18, 19) as holders for an assembly. The rings (18, 19) each have a cylindrical portion (20, 30), which lies against the end-portions of the inside (21, 22) of the permanent magnets (4 to 9) or of the flow guide elements (10 to 15). A flanged edge (25, 33) of the rings (18, 19) lies against the end faces (23, 24; 31, 32) of the permanent magnets (4 to 9) and of the flow guide elements (10 to 15). The edges (25 and 33) are bent out into lips (26, 27; 34, 35), which lie against the end portions of the free longitudinal sides (17, 28) of the permanent magnets (4 to 9) or of the flow guide elements (10 to 15). A ring (19) is provided with fastening means (36 to 41) to secure in a removable manner the magnet assembly (4 to 15, 18, 19) to the projections (3) of the casing (1).

Inventors:
RUEHLE WALTER (DE)
KLEINDIECK PETER (DE)
ZIMMERMANN KURT (DE)
KROPP MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/DE1986/000386
Publication Date:
May 21, 1987
Filing Date:
September 23, 1986
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H02K1/18; F02N11/00; H02K1/17; H02K23/04; (IPC1-7): H02K23/04; F02N11/00; H02K1/18
Foreign References:
EP0097875A21984-01-11
GB2130810A1984-06-06
US4071794A1978-01-31
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Claims:
Ansprüche
1. Elektrische Maschine, insbesondere für Andrehvorrich¬ tungen von Brennkraftmaschinen, in deren Gehäuse gewölbte Permanentmagnete an der Innenwand anliegen und jedem Permanentmagneten ein an einer seiner Längsseiten an¬ liegendes Flußleitstück zugeordnet ist, welche Permanent¬ magnete und Flußleitstücke mittels federnder Halteteile in ihrer in Umfangs und Längsrichtung fixierten Lage im Gehäuse befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile aus zwei Ringen (18 und 19) bestehen, die mit ihrem zylindrischen Abschnitt (20; 30) jeweils an an die Stirnseiten (23» 2k ; 31, 32) grenzenden End¬ abschnitte der Innenseite (21; 22) und mit ihrem flansch¬ artigen Rand (25; 33) an den Stirnseiten (23, 2k ) jeweils der Permanentmagnete ( k bis 9) und Flußleitstücke (10 bis 15) anliegen, welcher Rand (25; 33) am Endabschnitt einer Längsseite jeweils eines der Permanentmagnete { k bis 9) und eines benachbarten, einem anderen Permanentmagneten { k bis 9) zugeordneten Flußleitstücks (10 bis 15) an¬ liegende Haltevorsprünge (26, 27; 3k , 35) hat, und einer der Ringe (18 oder 19) mit mindestens einem Vorsprung (36 bis 39) zum lösbaren Befestigen der Magnetanordnung (4 bis 15, 18, 19) im Gehäuse (l) versehen ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß an der Innenwand (2) des Gehäuses (1) min¬ destens eine Rastnase (3) angeformt ist, an der der min¬ destens eine Vorsprung (35 bis 39) des einen Ringes (19) einrastbar ist, während am anderen Ring (18) mindestens ein dessen Randabschnitt (25) axial überragender Vor¬ sprung (29) sich an einem an der Stirnseite des Gehäuses (1) angeordneten Zwischenlager ( 2) oder Antriebslager abstützt.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ringe (18; 19) aus Federstahl bestehen. k.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ringe (18; 19) als Formteile aus zäh¬ elastischem Kunststoff ausgebildet sind.
5. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ringe (18, 19) als Spritzgußteile aus Leichtmetall ausgebildet sind. Wi ERSATZBLATT.
Description:
Elektrische Maschine, insbesondere für Andreh¬ vorrichtungen von Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer elektrischen Maschine, insbe¬ sondere für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Es ist schon eine elektrische Maschine bekannt, bei der die Permanent¬ magnete durch Haltefedern im Gehäuse gehalten sind. Die Haltefedern sind zwischen jeweils zwei benachbarten Perma¬ nentmagneten angeordnet und haben an einer Stirnseite der Permamentmagnete federnd anliegende Federarme sowie Fixier¬ mittel, um die Permanentmagnete in der richtigen Lage im Gehäuse zu halten. Durch den gezielt erzeugten Ge¬ wölbeeffekt ist bei dieser bekannten Ausführung keine zu¬ sätzliche Befestigung der Permanentmagnete im Gehäuse er¬ forderlich. Werden bei der bekannten elektrischen Maschine die Permanentmagnete mit zugeordneten Flußleitstücken ver¬ sehen, dann wirken auf die Flußleitstücke so große Radial¬ kräfte in Richtung auf den Anker, daß die Haltefedern zu¬ sätzlich mit mindestens einem Niet im Gehäuse befestigt werden müssen, um die Permanentmagnete samt Flußleitstücken

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im Gehäuse zu halten. -Eine solche Befestigung der Perma¬ nentmagnete mit den zugeordneten Flußleitstücken hat den Nachteil, daß sie zahlreiche Befestigungsteile in Form von Haltefedern und Nieten benötigt und zusammen mit hohen Montagekosten nicht mehr wirtschaftlich ist.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektri¬ sche Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Permanentmagnete samt Flußleitstücken mit ein¬ fachen Mitteln sicher, jedoch lösbar im Gehäuse kosten¬ günstig angeordnet und befestigt werden können.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Kennzeichen des Haupt¬ anspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Dabei ist von Vorteil, daß zum sicheren Halten der Perma¬ nentmagnete mit oder ohne zugeordnete Flußleitstücke ledij lieh zwei ringförmige Teile benötigt werden, die unab¬ hängig von der jeweiligen Magnetlänge und von Rechts¬ oder Linkslauf der elektrischen Maschine verwendet wer¬ den können. Darüber hinaus ermöglichen die ringförmigen Halteteile eine formschlüssige Fixierung von Permanent¬ magneten und Flußleitstücken und eine Vormontage der Magnetgruppe. Darüber hinaus bilden die Halteteile einen mechanischen Schutz der Magnete beim Fügen des Ankers in das Gehäuse der elektrischen Maschine.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen elektrischen Maschine möglich. Besonders

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vorteilhaft ist das Anformen von Halte-, Fixier- und tole¬ ranzausgleichenden Mitteln an den ringförmigen Halteteilen, mit welchen ein Ring an Gehäusevorsprüngen lösbar ein¬ rasten kann, während der andere Ring federnde Vorsprünge zum Ausgleichen der ' verhältnismäßig großen Fertigungs¬ toleranzen in Längsrichtung aufweist. Die ringförmigen Halteteile können dazu je nach Art und Beanspruchung der elektrischen Maschine aus Federstahl, einem zähelastischen, wärmebeständigen Kunststoff oder Leichtmetall gebildet sein.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das Gehäuse einer elektrischen Maschine im Längsschnitt, Figur 2 eine Ansicht in Pfeil¬ richtung II und Figur 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung III jeweils in Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In einem zylindrischen Gehäuse 1 einer elektrischen Maschine sind an der Innenwand 2 radial vorstehende Rastnasen 3 in einer Ebene senkrecht z.ur Längsachse des Gehäuses 1 ausgebildet - beispielsweise durch Prägen. In dem Gehäuse 1 ist eine Magnetgruppe lösbar eingesetzt. Die Magnetgruppe ist aus drei Permanentmagnetpaaren ge¬ bildet, wobei jedem Permanentmagneten bis 9 ein Flu߬ leitstück 10 bis 15 zugeordnet ist. Die Permanentmagne e k bis 9 sind so gewölbt, daß ihre Außenseite der Innen¬ wand 2 des Gehäuses 1 angepaßt ist. Je nach Drehrichtung

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des an sich bekannten und nicht näher dargestellten Ankers der elektrischen Maschine liegt das einem Permanentmagneten k bis 9 zugeordnete Flußleitstück 10 bis 15 an der einen oder anderen Längsseite 16 oder 17 des Permanentmagneten k bis 9 an.

Die Permanentmagnete k bis 9 samt Flußleitstücken 10 bis 15 sind mittels zweier federnder Halteteile als Magnetgruppe vormontiert. Die Halteteile bestehen aus zwei Ringen 18 und 19 beispielsweise aus Federstahl. Je nach Art und Be¬ anspruchung können die Ringe auch als Formteile aus zäh¬ elastischem Kunststoff oder Leichtmetall wie Aluminium ge¬ bildet sein.

Der Ring 18 hat einen zylindrischen Abschnitt 20 auf dem je ein Randabschnitt der Innenseite 21 und 22 der Perma¬ nentmagnete k bis 9 bzw. der Flußleitstücke 10 bis 15 liegt, welcher an eine Stirnseite 23 und 2k der Permanentmagnete k bis 9, bzw. der Flußleitstücke 10 bis 15- grenzt.

Der Ring 18 hat einen flanschartigen Rand 25, welcher sich senkrecht zum zylindrischen Abschnitt 20 an die Stirnseite 23 bzw. 2k der Permanentmagnete 5 bis 9 und der Flußleit¬ stücke 10 bis 15 erstreckt und an den Stirnseiten 23, 2k anliegt. Aus dem Rand 25 sind Lappen 2β und 27 freige¬ stanzt und jeweils an die freie Längsseite 17 eines der Permanentmagnete k bis 9 bzw. an eine dem zugeordneten Permanentmagneten k bis 9 abgewandte Längsseite 28 eines der Flußleitstücke 10 bis 15 gebogen. Durch den Rand 25 und die Lappen 26 und 27 sind die Permanentmagnete k bis 9 samt Flußleitstücken 10 bis 15 in Längs- und ü - fangsrichtung in ihrer Lage zueinander fixiert. Außerdem

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werden durch die Lappen 2β, 27 die Flußleitstücke 10 bis 15 formschlüssig an dem jeweils zugeordneten Permanentmagneten k bis 9 gehalten.

Aus dem Rand 25 sind noch sechs von den Stirnseiten 23 und 2k axial wegstehende Federarme 29 herausgebogen. Deren Wirkungs¬ weise ist weiter unten erläutert.

Der Ring 19 hat ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt 30. Auf ihm ist je ein Randabschnitt der Innenseite 21 und 22 der Permanentmagnete k bis 9 bzw. der Flußleitstücke 10 bis 15 aufgenommen, welcher an die andere Stirnseite 31 und 32 der Permanentmagnete k bis 9, bzw. der Flußleitstücke 10 bis 15 grenzt.

Der Ring 19 hat ebenfalls einen flanschartigen Rand 33. Auch aus dem Rand 33 sind Lappen 3 k und 35 freigestanzt und an die Längsseite 17 der Permanentmagnete k bis 9 bzw. an die Längsseite 28 der Flußleitstücke 10 bis 15 gebogen. Somit sind durch die Ringe 18 und 19 die Permanentmagnete k bis 9 mit den anliegenden Flußleitstücken 10 bis 15 als Magnet¬ gruppe in ihrer Lage in Längs-, Umfangs- und Radialrichtung zueinander ausgerichtet, gehalten und als Baueinheit vor¬ montiert. Außerdem bilden die Ringe 18, 19 besonders für die Stirnseitenbereiche der Magήetgruppe k bis 15, einen mechanischen Schutz beim Fügen der Magnetgruppe in das Ge¬ h use 1.

An dem Rand 33 des Rings 19 sind noch vier Befestigungs¬ lappen 36 bis 39 freigestanzt und senkrecht zum Rand 33, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu den Lappen 3k , 35 weggebogen. In jedem Befestigungslappen 36 bis 39 ist eine Federzunge ko mit einem Schlitz k1 ausgebil¬ det.

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Die vormontierte Magnetgruppe k bis 15, 18, 19 wird in das Gehäuse 1 geschoben, bis die Befestigungslappen 3 bis 39 mit ihrer geschlitzten Federzunge kO an den Rastnasen 3, welche an der Innenwand 2 des Gehäuses 1 radial vorstehen, einrasten. Die Magnetgruppe k bis 15 » 18, 19 ist dadurch im Gehäuse 1 in ihrer Lage fixiert und lösbar befestigt. Das Gehäuse 1 ist gegenüber den Stirnseiten 23 und 2k. so¬ wie gegenüber dem Rand 25 des Ringes 18 mit einem Zwischen¬ lager k2 abgedeckt, an dem sich die Federarme 29 des Ringes 18 abstützen. Das Zwischenlager k2 dient in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise als Lagerstelle für die ebenfalls an sich bekannte und nicht näher dargestellte Ankerwelle der elektrischen Maschine. Das Zwischenlager 2 ist am Umfang mit Federzungen 3 versehen, welche zwischen den Stirnseiten des Gehäuses 1 und eines Antriebslagers kk in an sich bekannter Weise angeordnet und befestigt sind. Im allgemeinen werden durch Zuganker 6das Antriebslager .kk und ein an der Stirnseite k des Gehäuses 1 angeordnetes nicht dargestelltes Kommutatorlager am Gehäuse 1 befestigt. Für die durch die Magnetgruppe k bis 15 » 18, 19 ragenden uganker k6sind durch entsprechendes Wegbiegen von Lappen¬ paaren 26, 27 im Rand 25 des Ringes 18 sowie von Lappen¬ paaren 3k , 35 im Rand 33 des Ringes 19 Durchgänge ge¬ schaffen. Die Lappenpaare 26, 27; 3k , 35 dienen wiederum als mechanischer Schutz für die Permanentmagnete k bis 9 samt Leitstücken 10 bis 15 beim Fügen der Zuganker I.6.

Bei bekannten Ausführungen ohne Zwischenlager ist das Antriebslager direkt am Gehäuse 1 angeordnet und die Federarme 29 stützen sich dann am Antriebslager ab.

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