DE3442348C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Außenläufermo­ tor, bestehend aus einem Stator und einem als Außenläu­ fer ausgebildeten Rotor sowie einem Motorflansch, be­ stehend aus einer Flanschschale sowie einem durch den Stator verlaufenden Lagertragrohr, wobei zwischen der Flansch­ schale und dem Wickelkopf des Stators eine Leiterplatte angeordnet ist, an die eine elektrische Anschlußleitung sowie die Ständerwicklung angeschlossen sind.

Derartige Außenläufermotoren sind allgemein z. B. aus der DE-OS 29 51 864 bekannt. Hierbei wird der mit den Wicklungen bewickelte Stator vom Rotor glockenförmig umgeben. Der Stator ist mit einer In­ nenbohrung versehen, in die das Lagertragrohr eingepreßt ist. Innerhalb des Lagertragrohres befinden sich die die Motorwel­ le tragenden Lagerelemente, die entweder als Gleit- oder Kugellager ausgebildet sein können. Bei diesen Motoren ist der Motorflansch entweder mit dem Lagertragrohr verschraubt oder bildet ein einstückiges Bauteil mit ihm. Er ist aus Metall hergestellt, und dient zur statorseitigen Abdeckung des Motors und zur Befestigung des Motors am Einsatzort. Nachteilig bei diesen Motoren ist, daß zwischen dem Motor­ flansch und den Motorwicklungen Sicherheitsabstände ein­ gehalten werden müssen und darüber hinaus zusätzliche Isolierscheiben vorgesehen sind, um eine elektrische Tren­ nung zwischen dem metallischen Motorflansch und den Motor­ wicklungen zu gewährleisten. Hierdurch ist es aber schwie­ rig, eine weitgehende Kapselung des Motors insbesondere für den Spritzwasserschutz durchzuführen und zudem ergeben sich durch die erforderlichen Isolierscheiben zusätzliche Material- und Montagekosten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Außenläufermotor der eingangs beschriebenen Art, diesen derart zu verbessern, daß eine erhöhte Schutzart, insbesondere ein verbesserter Spritzwasserschutz gegeben ist und eine fertigungstechnisch einfache Montierbarkeit der Bauteile sowie eine preisgünstige Herstellbarkeit erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Flansch­ schale aus Kunststoff besteht und an ihrer dem Stator zugekehrten Innenseite einen den Wickelkopf umschließenden Ringsteg zur Anlage an dem Statorblechpaket besitzt, und das Lagertragrohr aus Metall besteht und durch die Flansch­ schale verläuft und einen an deren Außenseite anliegenden Kragen aufweist. Durch die Ausbildung der Flanschschale als Kunststoffteil können die Sicherheitsabstände zwischen Flanschschale und den Statorwicklungen wesentlich ver­ ringert werden und es wird hierdurch ein besserer die Wicklung mehr umschließender Schutz vor eindringenden Fremd­ gegenständen, insbesondere Spritzwasser, verwirklicht. Dabei gewährleistet erst die erfinderische Kombination von Kunst­ stoff-Flanschschale und metallischem Lagertragrohr mit an der Außenseite der Flanschschale anliegendem metallischen Ringkragen den Einsatz von Kunststoff für das Bauteil der Flanschschale, da durch das metallische Lagertragrohr die im Motor entstehende Wärme nach außen geführt und über den Kragen an die Umgebung abgegeben wird. Da der Ring­ steg sich am Statorblechpaket abstützt, wird somit durch die erfindungsgemäße Flanschschale eine vollständige Um­ schließung und Abkapselung des Wickelkopfes bewirkt.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 enthalten.

Die vorliegende Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Außenläufermotor;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Stators mit befestigter Leiterplatte und angeschlos­ sener Anschlußleitung des erfindungsge­ mäßen Außenläufermotors;

Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Flanschschale;

Fig. 4 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Lagertragrohrs;

Fig. 5 eine Ansicht auf die dem Stator zuge­ kehrte Innenseite einer erfindungsgemäßen Flanschschale in zwei unterschiedlichen Ausführungen.

Wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt, besteht ein erfindungs­ gemäßer Außenläufermotor aus einem Stator 1, in dessen Nuten 2 Statorwicklungen 3 gewickelt sind. Zur Isolierung der Statorwicklungen gegenüber dem Statorblechpaket ist dieses sowohl stirnseitig als auch innerhalb der Nuten 2 vollständig mit Kunststoff umspritzt. Hierdurch ent­ stehen an den Stirnseiten des Stators Wandungen 4, an denen jeweils ein rohrförmiger Ansatz 5, der sogenannte Stirniso­ lationsschaft, angespritzt ist. Dieser dient einerseits zur Isolation der Statorwicklungen 3 gegenüber einem Lagertrag­ rohr 6 und andererseits zur Aufnahme von Lagerelementen 9. In der dargestellten Zeichnung ist die rotorseitige Lagerung nicht dargestellt. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Außenläufermotor einen Motorflansch auf, der aus einer Flanschschale 16 und dem Lagertragrohr 6 besteht. Die Flanschschale 16, siehe Fig. 3 und 5 ist aus Kunststoff hergestellt, insbesondere aus glasfaserverstärktem Polyamid und besitzt an ihrer dem Stator 1 zugekehrten Innenseite einen den Wickelkopf um­ schließenden Ringsteg 20. Dieser Ringsteg liegt im montier­ ten Zustand, siehe Fig. 1, an dem Stator 1 bzw. an dem Sta­ torblechpaket an, so daß eine Abkapselung des Wickelkopfes erreicht wird. Der Ringsteg 20 kann, in alternativer Ausfüh­ rung, siehe linke Hälfte von Fig. 5, an seinem Umfang zur Anlage am Statorblechpaket im Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge 22 aufweisen. Hierdurch wird eine bessere Durch­ lüftung des erfindungsgemäßen Motors als bei vollständig geschlossenem Ringsteg erreicht, ohne daß hierdurch die Kapselwirkung der erfindungsgemäßen Schale wesentlich be­ einträchtigt wird. Durch die erfindungsgemäß erzielte Kapselwirkung wird ein verbesserter Spritzwasserschutz erreicht und gleichzeitig können die Sicherheitsabstände zwischen dem Motorflansch und den Motorwicklungen wesent­ lich reduziert werden, was zu einer kompakteren Ausfüh­ rung führt. Wie sich weiterhin aus Fig. 3 und 5 ergibt, weist die Flanschschale eine Durchtrittsöffnung 23 für eine elektrische Anschlußleitung 14 auf. Diese Öffnung 23 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel im Randbereich der mittleren scheibenförmigen Platte 30 der Flanschschale 16, und zwar im Bereich des Ringsteges 20, so daß dieser hier unterbrochen ist. Dabei ist um die Öffnung 23 herum eine Vertiefung 21 vorgesehen, die zur Aufnahme einer Zugentlastungsschelle 24, siehe Fig. 1, dient.

In der scheibenförmigen Platte 30 ist eine mittlere Durchgangs­ öffnung 31 ausgebildet, durch die das Lagertragrohr 6 verläuft, so daß der Durchmesser des Lagertragrohrs 6 an den Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 31 angepaßt ist. An den Randbereich der scheibenförmigen Platte 30 schließt sich zunächst ein Schrägabschnitt 18 an, der in einen parallel zur Motorachse verlaufenden Endab­ schnitt 19 übergeht.

Wie sich aus Fig. 4 insbesondere ergibt, weist das Lagertrag­ rohr 6 an einem Ende einen Kragen 26 auf, der kreisring­ förmig geformt ist und in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung 17 in der Außenseite der Flanschschale 16 liegt, siehe Fig. 1, und zwar im montierten Zustand. Somit wird die Flanschschale 16 im montierten Zustand zwischen dem Kragen 26 und dem Statorblechpaket fixiert, indem sie an beiden Teilen anliegt. Eine genaue Positionierung ergibt sich durch das durch die Durchtrittsöffnung 23 des Motorflansches hindurch­ geführte Anschlußkabel bzw. die Anschlußleitung 14. Eine Zugentlastung der Leitung 14 wird durch die Zugentlastungs­ schelle 24 erreicht. Im dargestellten Beispiel ist die Leitung 14 stirnseitig aus dem Motorflansch herausgeführt, es liegt im Rahmen der Erfindung diese auch seitlich herauszuführen. Das Lagertragrohr 6 verläuft durch die Durchgangsöffnung 31 und wird in der Innenbohrung des Statorblechpakets eingepreßt. Das Lagertragrohr 6 ist mit dem Kragen 26 als einstückiges Metallteil, insbesondere aus Aluminiumdruckguß hergestellt und dient insbesondere auch zur Wärmeabfuhr nach außen.

Wie sich weiterhin aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 ergibt, ist zwischen der Flanschschale 16 und dem Stator 1 auf dem rohrförmigen Ansatz 5 die Leiterplatte 7, die als Schaltplatine dient, befestigt. Diese Leiterplatte 7 weist Leiterbahnen auf und dient zum Anschluß der Statorwicklun­ gen und der Anschlußleitung 14. Die Leiterplatte 7 ist nicht, wie bei Motoren bekannter Bauart, kreisförmig ausgeführt, sondern weist in der Aufsicht ge­ sehen eine etwa rechteckige Form auf. Dabei sind zur leichteren Montage der Motorwicklungsdrähte 32 an zwei gegenüberliegenden Längsseiten bzw. Kanten 28 hakenförmige Fortsätze 29 ausgestanzt, an denen die Wicklungsdrähte 32 positioniert werden. Dabei sind die Leiterplatten 7 derart ausgestanzt, daß praktisch kein Materialverlust entsteht, so daß eine der einander gegenüberliegenden Stanzkanten 28 mit den hakenförmigen Fortsätzen 29 die Negativkontur der anderen Kante darstellt. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Leiterplatte 7 wird im Vergleich zu den bekannten kreisförmigen Ausführungen eine Materialersparnis von 25% bis 30% erreicht, und darüber hinaus erleichtern die hakenförmigen Fortsätze 29 die Befestigung der Wick­ lungsdrähte 32.

Der Anschluß eines Schutzleiters 33 der Anschlußleitung 14 erfolgt direkt am Statorblechpaket. Hierzu ist innerhalb des Statorblechpakets zwischen zwei Wicklungs­ nuten 2 radial zur Paketumfangsfläche etwa bis zur Nut­ mitte nach innen versetzt in einer axial verlaufenden Bohrung 10 ein Schutzleiteranschlußzapfen 11 eingepreßt, der in seinem oberen Teil als Anschlußfahne 12 ausgebil­ det ist. Auf diese Anschlußfahne wird der mit einem Stecker 13 versehene Schutzleiter 33 der Anschlußleitung aufgesteckt. Die Bohrung 10 kann beispielsweise nachträg­ lich, nach dem Schichten des Statorblechpakets eingebohrt werden. Eine derartige Bohrung ist dann als Sacklochboh­ rung ausgeführt. Alternativ hierzu kann die Bohrung 10 dadurch erreicht werden, daß jedes einzelne Statorblech mit einer kreisförmigen rechteckigen oder auch dreieckigen Ausstanzung versehen ist, so daß sich nach dem Aufeinanderschichten der einzelnen Bleche zum Statorblechpaket die Bohrung 10 ausbildet, die in diesem Fall als Durchgangsbohrung ausgeführt wäre. Wesentlich ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung, daß diese Bohrung relativ weit nach innen von der Statorum­ fangsfläche aus gemessen angeordnet ist, so daß keine Schwächung des Statorblechpakets am Umfang besteht. Weiterhin ist vorgesehen, um eine Berührung des Schutzleiteranschlusses mit den Wicklungsdrähten aus­ zuschließen, daß der Schutzleiteranschluß an mindestens drei Seiten von einem Isoliersteg 15 umgeben ist. Dieser Isoliersteg 15 ist in Aufsicht etwa U-förmig ausgebildet, wobei seine Öffnung radial nach außen weist. Der Isolier­ steg ragt, ausgehend von der stirnseitigen isolierenden Wandung 4 des Statorblechpakets, in axiale Richtung und hat etwa eine axiale Erstreckung, die der Höhe des aus dem Statorblechpaket herausragenden Teils des eingepreßten Anschlußzapfens 11 entspricht. Hierdurch ist gewährleistet, daß eine Berührung von Wicklungsdrähten und Schutzleiter­ anschluß nicht möglich ist. Zur Befestigung des erfindungs­ gemäßen Motors am Einsatzort dienen Schrauben, die nicht dargestellt sind, die in Gewindebohrungen 34 im Kragen 26 eingeschraubt werden können.

Nachdem das statorseitige Lagerelement im Innenraum des Lagertragrohrs 6 bzw. das rotorseitige Lagerelement im in der Zeichnung nicht dargestellten rohrförmigen Ansatz be­ festigt ist, erfolgt die Montage des Rotors. Eine stirn­ seitige Öffnung 27 des Lagertragrohrs 6 wird dann mittels einer nicht dargestellten Abdeckklappe verschlossen.

Claims (12)

1. Außenläufermotor, bestehend aus einem Stator und einem als Außenläufer ausgebildeten Rotor sowie einem Motorflansch, bestehend aus einer Flansch­ schale sowie einem durch den Stator verlaufenden Lagertragrohr, wobei zwischen der Flanschschale und dem Wickelkopf des Stators eine Leiterplatte an­ geordnet ist, an die eine elektrische Anschluß­ leitung sowie die Ständerwicklung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschschale (16) aus Kunststoff besteht und an ihrer dem Stator (1) zugekehrten Innenseite einen den Wickelkopf umschließenden Ringsteg (20) zur Anlage am Statorblechpaket besitzt, und das Lagertragrohr (6) aus Metall besteht und durch die Flanschschale (16) verläuft und einen an deren Außenseite anliegenden Kragen (26) aufweist.

2. Außenläufermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg (20) an seinem Umfang zur Anlage am Statorblechpaket im Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge (22) be­ sitzt.

3. Außenläufermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschschale (16) aus einer scheibenförmigen Platte (30) mit einer mit­ tigen Durchgangsöffnung (31) für das Lagertragrohr (6) be­ steht, deren Randbereich zunächst einen Schrägabschnitt (18) und daran anschließend einen parallel zur Motor­ achse verlaufenden Endabschnitt (19) aufweist.

4. Außenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flanschschale vorzugsweise im Randbereich der scheibenförmigen Platte (30) eine Durchtritts­ öffnung (23) für die Anschlußleitung (14) ausgebildet ist.

5. Außenläufermotor nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (26) kreisringförmig ausgebildet ist und in einer entsprechend ausgebildeten Vertiefung (17) in der Außenseite der Flanschschale (16) liegt.

6. Außenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kragen (26) Gewindelöcher (34) zum Befesti­ gen des Motors ausgebildet sind.

7. Außenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem innerhalb des Statorblechpakets zwischen zwei Wicklungsnuten radial zur Paketumfangsfläche etwa bis zur Nutmitte nach innen versetzt eine axial ver­ laufende Bohrung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (10) ein Schutzleiteranschlußzapfen (11) eingepreßt ist, mit dem der Schutzleiter der elektrischen Anschlußleitung (14) lösbar verbunden ist.

8. Außenläufermotor nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schutzleiter über einen Stecker (13) mit dem Anschlußzapfen (11) verbunden ist.

9. Außenläufermotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckeranschluß­ bereich des Anschlußzapfens (11) von einem Isoliersteg (15) abschirmend gegen den Wickelkopf umgeben ist.

10. Außenläufermotor nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Isoliersteg (15) etwa in Aufsicht U-förmig ausgebildet ist und seine Öffnung radial nach außen weist, wobei die Steghöhe etwa der axialen Erstreckung des Steckers (13) ent­ spricht.

11. Außenläufermotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliersteg (15) einstückig mit einer stirnseitigen isolierenden Wandung (4) des Statorblechpakets ist.

12. Außenläufermotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (7) in Aufsicht etwa rechteckig geformt ist und an zwei einander gegenüberliegenden Kanten (28) hakenförmige Fortsätze (29) zum Befestigen der Wicklungsdrähte derart aufweist, daß die eine Kante die Negativkontur der anderen Kante darstellt.