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Title:
LOW-NOISE ELECTRIC MOTOR, ESPECIALLY COMMUTATOR MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/037032
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to reduce vibration noise on the rotor side, at least one bearing bracket (3; 4 or 6; 7) on the one hand secured on the stator side and on the other fitted with a bearing support for the rotor spindle is divided into at least a first section (3 or 6) on the stator side and a second section (4 or 7) on the bearing side and the two sections are secured together by means of a noise damper (5 or 8); in order to align the rotor and stator in a technically simple manner, the first bearing bracket section (3 or 6) on the stator side and the noise damper (5 or 8) are combined into a structural unit with a first securing section (3, 4 or 6, 4) securable to the motor housing (1, 2) and a second securing section (3, 5 or 6, 5) connected to the intermediate noise damper (5 or 8) and securable to the second bearing bracket section on the rotor side.

Inventors:
DREXLMAIER THOMAS (DE)
GOEB WERNER (DE)
KRAEMER RALF (DE)
PIECZKOWSKI PETER (DE)
ROHM HANS (DE)
ROECHNER BURKARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1996/000805
Publication Date:
November 21, 1996
Filing Date:
May 09, 1996
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
DREXLMAIER THOMAS (DE)
GOEB WERNER (DE)
KRAEMER RALF (DE)
PIECZKOWSKI PETER (DE)
ROHM HANS (DE)
ROECHNER BURKARD (DE)
International Classes:
H02K5/15; H02K5/24; H02K5/14; (IPC1-7): H02K5/24
Foreign References:
DE1181307B1964-11-12
DE1280385B1968-10-17
DE2416463A11975-10-16
DE1575635A11970-02-12
DE3830386A11990-03-15
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Claims:
Patentansprüche
1. Geräuscharmer Kommutatormotor mit zumindest einem Lager¬ bügel (3;4 bzw.6;7) oder dergleichen zwischen einem Stator einerseits und einem Lager, inεbeεondere einem Kalottenlager (9 bzw.10) , für einen Rotor andererεeitε εowie mit einer Auf¬ nahme für den Kommutator beschleifende Bürsten (B1;B2), wobei der Lagerbügel (3;4 bzw.6;7) zumindest in einen erεten sta¬ torseitigen Lagerbügelteil (3 bzw.6) und in einen zweiten la gerseitigen, gleichzeitig der Aufnahme der Bürsten (B1;B2) dienenden Lagerbügelteil (4 bzw.7) geteilt ist und die Lager¬ bügelteile über ein an ihnen anliegendes zwischenliegendeε GeräuschDämpfungsteil (5 bzw.8) miteinander verbunden sind.
2. Geräuscharmer Elektromotor nach dem vorhergehenden An¬ spruch mit einer Aufnahme von Hammerbürstenhaltern für die Kohlebürsten (Bl;B2) im Bereich des zweiten lagerseitigen geräuschgedämpften Lagerbügelteils (7) .
3. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche mit einem zur Aufnahme der Kohlebürsten (B1;B2) im wesentlichen axial verlaufenden Teilabschnitt des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils (7) .
4. Geräuscharmer Elektromotor nach dem vorhergehenenden An¬ spruch mit einer Schneidenlagerung der Hammerbürstenhalter in dem im wesentlichen axial verlaufenden Teilabschnitt des zweiten Lagerbügelteils (7) .
5. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche wobei der erste statorseitige Lager¬ bügelteil (3 bzw.6) und das GeräuεchDämpfungsteil (5 bzw.8) zuεammengefaßt sind zu einer vorfertigbaren Bauteileinheit (6.4;6.5 bzw.3 ,4;8;5;3.5) mit einem erεten am Stator (1), insbesondere an dessen Motorgehäuse 1.2, befestigbaren Hai teteil (3.4 bzw.6.4) und einem axial beabstandeten, über daε zwischenliegende GeräuschDämpfungsteil (5 bzw.8) verbunde¬ nen, am zweiten statorseitigen Lagerbügelteil befestigbaren zweiten' Halteteil (3.5 bzw.6.5).
6. Geräuscharmer Elektromotor nach dem vorhergehenden An¬ spruch mit einem sich über den Umfang des Motorgehäuses (1.2! erstreckenden, insbesondere ringplattenförmigen, ersten Hal¬ teteil (6.4 bzw.3.4).
7. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche 5 bzw. 6 mit einem sich im wesentlichen nur im Befestigungε bzw. Anlagebereich deε zweiten lagerεei tigen Lagerbügelteilε (4 bzw.7) erεtreckenden, insbesondere teilringplattenförmigen, zweiten Halteteil (6.4 bzw.3.4).
8. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche 6 bzw. 7 mit einem von dem zweiten la¬ gerseitigen Lagerbügelteil (4 bzw.7) axial hintergriffenen zweiten Halteteil (6.5 bzw.3.5).
9. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche 57 mit einer Schweißverbindung zwi¬ schen dem zweiten Halteteil (6.5 bzw. 3.5) und dem zweiten lagerseitigen Lagerbügelteil (4 bzw.7), insbesondere mittels eines axial stirnseitig an einen entsprechend freien Bereich des zweiten Hallteteils ansetzbaren Schweißwerkzeuges.
10. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor hergehenden Anεprüche mit GeräuschDämpfungsteilen (5 bzw.8) aus einem Elastomer, insbesondere einem Naturkautschuk, einem Silikon oder einem Etylenpolymer.
11. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Anεprüche mit einer Einknöpf bzw. Rastverbindung zwischen dem ersten statorεeitigen Lagerbügelteil (3 bzw.6) bzw. dem zweiten lagerseitigen Lagerbügelteil (4 bzw.7) und dem GeräuschDämpfungsteil (5 bzw.8) .
12. Geräuscharmer Elektromotor nach zumindest einem der vor¬ hergehenden Ansprüche mit einer Klebeverbindung oder Vulkani¬ sierverbindung zwischen dem ersten statorseitigen Lager bügelteil (3 bzw.6) bzw. dem zeiten lagerseitigen Lagerbügel¬ teil (4 bzw.7) und dem GeräuschDämpfungsteil (5 bzw.8) .
Description:
Beschreibung

Geräuscharmer Elektromotor, insbesondere Kommutatormotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen geräuscharmen Elektro¬ motor, insbesondere Kommutatormotor, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiger Elektromotor ist aus der DE-Al-37 07 600 bekannt.

Durch die DE-Al-37 07 600 ist bei der Lagerung einer Motor¬ welle eines Pumpenantriebes zur Dämpfung der Schwingungen der Motorwelle vorgesehen, die Lager jeweils in einem Lagerhalter aus elastischem Material anzuordnen, um dadurch Schwingungen der Motorwelle zu dämpfen. Die Lagerhalter für das im bekann- ten Fall vorgesehene Zylinderlager sind dabei als elastische Ringkörper ausgebildet, welche innenseitig jeweils das Lager tragen und außenumfangsseitig von einer das Motorgehäuse nach außen hin abschließenden Stirnwand umfaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kommuta¬ tormotor trotz einfachster, für die Fertigung eines Massen¬ produktes geeigneter Weise die Übertragung rotorseitiger Ge¬ räusche auf den Stator bzw. das Motorgehäuse und damit auf das den Motor aufnehmende Bauteil, insbesondere ein Lüfter- aggregat, vermeiden zu können. Die Lösung dieser Aufgabe ge¬ lingt durch die Lehre des Anspruches 1; vorteilhafte Ausge¬ staltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unter¬ ansprüche.

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt in vorteilhafter Weise die Verwendung handelsüblicher Lager bei montagetechnisch einfacher statorseitiger Aufnahme dieser Lager, insbesondere Kalottenlager, und bei wegen der in größerem radialen Abstand zu diesen Lagern angeordneten Geräusch-Dämpfungsteile maximaler Dämpfung auch der Bürsten-Kommutatorgeräusche ohne Gefahr von zu großen Fluchtungsfehlem aufgrund der aus einem

Elastomer vorgefertigten, gegebenenfalls mit stärkeren Tole¬ ranzen behafteten, Geräusch-Dämpfungsteile; die Geräusch- Dämpfungsteile sind entgegen einer lagernahen Anordnung weni¬ ger wärmebelastet und können in auch für eine große Steifig- keit der gesamten Lagerhalterung vorteilhaften Weise gro߬ flächig ausgebildet werden, wobei durch die Zweiteilung der gegenseitig über die Dämpfungszwischenlage miteinander ver¬ bundenen Lagerbügelteile auch das Eigenschwingverhalten der Lagerbügel in geräuschmindernder Weise günstig beeinflußt werden kann.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol¬ genden anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Aus- führungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

FIG 1 in einem axialen Schnittbild einen Kommutatormotor mit beidstirnseitig zwischen Lagerbügelteilen ange¬ ordnetem Geräusch-Dampfungsteil; FIG 2 in einem axialen Schnittbild eine hinsichtlich einer fluchtenden Ausrichtung von Rotor zu Stator ferti- gungs- und montagetechnisch besonders vorteilhafte Weiterbildung der geräuschgedämpften Lagerung gemäß FIG 1; FIG 3 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 die Befe¬ stigung des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils am Motorgehäuse des Kommutatormotors; FIG 4 die stirnseitige Draufsicht auf den linken am Motor¬ gehäuse befestigten Lagerbügel gemäß Fig. 2 FIG 5 in perspektivischer Darstellung die Befestigung der linken Lagerbügelteile aus Fig. 4 FIG 6 die axial stirnseitige Draufsicht auf einen kommuta- torseitigen Lagerbügel gemäß FIG 1 mit an diesem schwenkbar gelagerten Ha merbürstenhaltern.

FIG 1 zeigt einen Kommutatormotor mit einem Stator 1 mit einem Motorgehäuse 1.2, an dessen Innenumfang Permanent-Erre¬ germagnete 1.1 gehalten sind, und mit einer in beidseitigen Kalottenlagern 2.1 bzw.2.2 gelagerten Rotorwelle 2, auf der ein Rotorpaket 2.3 mit einer Rotorwicklung 2.4 gehalten ist, die an einen Kommutator 2.5 angeschlossen ist.

Zur Halterung der Kalottenlager 2.1 bzw.2.2 sind an beiden Stirnseiten des Motorgehäuses 1 Lagerbügel vorgesehen, die erfindungsgemäß aus jeweils einem ersten statorseitigen

Lagerbügelteil 3 bzw.6 und einem zweiten lagerseitigen Lager¬ bügelteil 4 bzw.7 unter jeweiliger Zwischenlage eines Ge- räusch-Dämpfungsteilε 5 bzw.8 miteinander verbunden sind; dazu übergreifen sich der jeweils erste statorseitige Lager- bügelteil und der jeweils zweite lagerseitige Lagerbügelteil mit einem vorzugsweise flächigen gegenseitigen Anlageteil, zwischen denen das ebenfalls im wesentlichen flächige Ge¬ räusch-Dämpfungsteil 5 bzw.8 derart angeordnet ist, daß sämtliche zur Befestigung bzw. gegenseitigen Abstützung die- nenden Teile des ersten statorseitigen Lagerbügelteils 3 bzw.6 bzw. des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils 4 bzw.7 nur unter Zwischenlage des Geräusch-Dä pfungsteils 5 bzw.8 miteinander verbunden sind. Die Geräusch-Dämpfungsteile 5 bzw.8 bestehen bevorzugt entweder aus Kunststoff oder aus Metall.

Gemäß Ausführungsbeispiel nach FIG 1 ist das Geräusch-Dämp¬ fungsteil 8 im wesentlichen radial flächig zwischen entspre¬ chend flächigen Anlageteilen der Lagerbügelteile 6;8 anlie- gend befestigt.

FIG 2 bis 5 zeigen eine insbesondere hinsichtlich einer fluchtenden Ausrichtung von Rotor zu Stator montagetechnisch vorteilhafte und trotzdem aufwandsarme geräuschgedämpfte Lagerung; dazu ist eine den ersten statorseitigen Lagerbügel¬ teil 3 bzw.6 und das Geräusch-Dämpfungsteil 5 bzw.8 umfas-

sende vorfertigbare, aus einfachen Einzelheiten zusammenfüg- bare Bauteileinheit derart vorgesehen, daß das Geräusch-Dämp¬ fungsteil 5 bzw.8 axial an seiner einen Stirnseite mit einem ersten, vorzugsweise sich über den gesamten Umfang des Motor- gehäuses 1.2 erstreckenden ringplattenförmigen Halteteil 6.4 bzw.3.4 und an seiner anderen Stirnseite mit zweiten, vor¬ zugsweise sich nur im Bereich des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils 4 bzw.7 erstreckenden, teilringplattenför- migen Halteteilen 3.5 bzw.6.5 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise durch Ankleben bzw. Anvulkanisieren der insbesondere aus Metall bestehenden Halteteile. Der erste Halteteil 3.4 bzw.6.4 ist am Stator 1, insbesondere am Motor¬ gehäuse 1.2, z.B. durch Verstemmen einer Nase 1.21 des Motor¬ gehäuses 1.2 in einer entsprechenden Paßnut 6.6 des ersten Halteteils 3.4 bzw.3.6, befestigt. Der zweite Halteteil 3.5 bzw.6.5 wird jeweils von einem freien Ende 7.2 des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils 4 bzw.7 axial hintergriffen und ist mit diesem, z.B. durch Verschweißen, fest verbunden; zum einfachen axialen Zuführen des Verschweißwerkzeuges sind die zweiten Halteteile 3.5 bzw.6.5 derart freiliegend gegenüber dem ersten Halteteil 3.4 bzw.6.4 bzw. den freien Enden 7.2 des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils 4 bzw.7 ausge¬ bildet, daß die Schweißpunkte S - wie insbes. aus Fig. 4 er¬ sichtlich - axial frei zugänglich sind.

Durch die axial hintergreifende Anlage des zweiten lagersei¬ tigen Lagerschildteils 4 bzw.7 hinter dem zweiten Halteteil 3.5 bzw.6.5 ist sichergestellt, daß bei dem bestehenden axialen Anεtelldruck das Geräusch-Dämpfungsteil 5 bzw.8 nur auf Druck, d.h. nicht auf Zug, belastet ist.

Ein Kalibrieren, d.h. toleranzausgleichendes Fluchten zwi¬ schen Rotor und Stator, erfolgt auf einfache Weise in einer entsprechenden Vorrichtung beim Verbinden, insbesondere

Schweißen, zwischen dem zweiten lagerseitigen Halteteil 3.5 bzw.6.5 der Bauteileinheit 6.4;8;6.5 bzw.3.4;5;3.5 einerseits und den hintergreifenden freien Enden 7.2;7.2 des zweiten lagerseitigen Lagerbügelteils 4 bzw.7 andererseits.

Zur Befestigung des Geräusch-Dämpfungsteils 5 bzw.8 an den beidseitig anliegenden Lagerbügelteilen 3;6 bzw.4;7 sind nach Ausgestaltungen der Erfindung insbesondere eine Klebe- bzw. eine Einknöpf- oder Rastverbindung vorgesehen. Weitere bevor- zugte Befestigungsarten sind im Falle einer Metallausführung der Lagerbügelteile ein Anvulkanisieren und im Fall einer Kunststoffausführung der Lagerbügelteile ein Anspritzen des Geräusch-Dämpfungεteils oder ein Anlösen und dadruch an¬ schließendes Verkleben des Lagerbügelteils mit dem Geräusch- Dämpfungsteil.

Zur gleichzeitigen wirkgunsvollen Abdämpfung von durch Bür¬ sten B1;B2 entstehenden Geräuschen ist vorgesehen, die Bür¬ sten B1;B2, die zur deutlicheren Darstellung der erfindungε- gemäßen Lagerbügelausführung in FIG 1-5 weggelasεen wurden und nur in der axialen Draufεicht auf den kommutatorεeitiger. Lagerbügel 6;7 in FIG 4 dargestellt sind, im lagerseitigen Lagerbügelteil 7 gehalten, insbeεondere als Hammerbürstenhal¬ ter, schwenkbar gelagert. Die schwenkbare Lagerung erfolgt nach Art einer Schneidenlagerung in einem dazu im wesent¬ lichen axial verlaufenden Abschnitt des lagerseitigen zweiten Lagerbügelteils 7 zwischen axialen Anschlägen 7.1.