DE8500060U1 - Electric motor with collector - Google Patents
Electric motor with collectorInfo
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Description
PRINZ,: LeLSEjR, BU'NRe & PARTNERPRINCE ,: LeLSEjR, BU'NRe & PARTNER
Patentanwälte" ' Eurofje&fi* Patent Attorneys München StuttgartPatent Attorneys "'Eurofje & fi * Patent Attorneys Munich Stuttgart
3. Januar 19853rd January 1985
SOCIETE ELECTROMECANIQUE DU NIVERNAIS SELNI 166, rue des Grands Champs
58000 NEVERS / FrankreichSOCIETE ELECTROMECANIQUE DU NIVERNAIS SELNI 166, rue des Grands Champs
58000 NEVERS / France
Unser Zeichen: S 3235Our reference: S 3235
Elektromotor mit KollektorElectric motor with collector
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Kollektor.The invention relates to an electric motor with a collector.
Es wird zunächst daran erinnert, daß der Kollektor eines Elektromotors Lamellen aufweist, die voneinander getrennt und regelmäßig um die Rotationsachse des Motors herum verteilt sind, wobei jeweils diametral einander gegenüberliegende Lamellen mit den Enden derselben Windung des Ankers oder einer Gruppe von parallel geschalteten Windungen verbunden sind. Zwei ebenfalls einander diametral gegenüberliegende Bürsten oder Kohlen, die ortsfest angeordnet sind,-im Gegensatz zu dem rotierenden Kollektor, sind mit den Lamellen dieses Kollektors in Gleitkontakt, so daß sieIt should first be remembered that the collector of an electric motor has fins that are separated from one another and are regularly distributed around the axis of rotation of the motor, each being diametrically opposed to one another Lamellae connected to the ends of the same turn of the armature or a group of turns connected in parallel are. Two brushes or coals, which are also diametrically opposed to one another and which are arranged in a stationary manner, -im In contrast to the rotating collector, the fins of this collector are in sliding contact so that they
sequentiell durch die mit den Kollektorlamellen verbundenen Windungen einen Erregerstrom schicken oder diese
Windungen sequentiell kurzschließen.sequentially send an excitation current through the windings connected to the collector lamellas or these
Short-circuit turns sequentially.
Elektromotoren mit Kollektor, insbesondere für universelle Anwendungen, sind in Haushaltsgeräten oder Industriegeräten weit verbreitet. Electric motors with a collector, especially for universal applications, are widely used in household appliances or industrial devices.
Es wurde gefunden, daß die Geräuschentwickiung, dieIt has been found that the noise that
durch das Reiben oder Gleiten der Bürsten am Kollektorby rubbing or sliding the brushes on the collector
verursacht wird, oftmals zu groß ist, insbesondere für
Haushaltsgeräte.is often too large, especially for
Domestic appliances.
Die Erfindung ermöglicht die Behebung dieses Mangels. »The invention enables this deficiency to be remedied. »
11
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Geräuschentwicklung, die bei der Rotation eines Motors mit Kollektor entsteht, nicht allein durch die Reibung selbsst derThe invention is based on the knowledge that the noise, that arises when a motor with a collector rotates, not just due to the friction itself
Bürsten oder Kohlen an den Lamellen verursacht wird, son-Brushes or carbon on the lamellas, but
dern auc'h durch Vibrationen und andere Bewegungen f diealso by vibrations and other movements for the
durch diese Reibung verursacht werden. So führt das Reiben
der Bürsten oder Kohlen auf den Kollektorlamellen
zu Vibrationen aufgrund des Aufpralls der Bürste odercaused by this friction. This is how the brushes or coals rub against the collector lamellas
to vibrations due to the impact of the brush or
Kohle an den Wandungen der metallischen Gleitführung, wo-25 Coal on the walls of the metallic sliding guide, where-25
rin diese gelagert ist, und diese als solche bereitsrin this is stored, and this as such already
störend hörbaren Vibrationen verursachen Vibrationen des
ebenfalls metallischen Motorgehäuses.. Diese Vibrationen
führen ebenfalls zur Geräuschentwicklung. Überdies bewegtDisturbingly audible vibrations cause the
also metallic motor housing .. These vibrations
also lead to noise development. In addition, moved
sich die Bürste oder Kohle auch in Radialrichtung in ihrer fthe brush or carbon also in the radial direction in their f
ijij
Gleitführung aufgrund von Unregelmäßigkeiten des Kollektors Sj und der Rückstellwirkung einer Feder. Auch die Reibung der % Bürste oder Kohle an der metallischen Wandung der Gleit- % führung ist eine Geräuschquelle. $Slideway due to irregularities in the collector Sj and the restoring effect of a spring. Also, the friction of the brush% or coal to the metallic wall of the sliding guide% is a noise source. $
II.
Der erfindungsgemäße Elektromotor mit Kollektor ist da- ψ The inventive electric motor with collector DA ψ
durch gekennzeichnet, daß die Gleitführung, in der eine % characterized in that the sliding guide, in which a %
11
Bürste oder Kohle gleitverschiebbar geführt ist, aus eine^i elastischen Material von geringem Reibungskoeffizient gebildet ist, vorzugsweise aus PolytetrafluoräthylenBrush or coal is slidably guided, made of a ^ i elastic material of low coefficient of friction is formed, preferably from polytetrafluoroethylene
P (PTFE) oder dergleichen Material. P (PTFE) or the like material.
f. 5 f. 5
■■; Durch Anwendung eines solchen Materials verursachen die■■; By using such a material, the
;l Stöße der Kohle oder Bürste gegen der Wandung der Gleit-; l Impact of the coal or brush against the wall of the sliding
führung nur ein geringes Geräusch, überdies dämpft diesesguidance only a slight noise, moreover this dampens
■i Material die vibrationen, die auf das Motorgehäuse über ■ i material the vibrations that are transmitted to the motor housing
1010
den Träger übertragen werden. Ferner sind die Resonanz-transferred to the carrier. Furthermore, the resonance
'.;' frequenzen der gesamten Baugruppe verschieden von denen,'.;' frequencies of the entire assembly different from those
die mit einer metallischen Gleitführung erhalten werden. Schließlich führt auch die geringe Reibung der Bürste oder Kohle an den Wänden ihrer Gleitführung zu einer Verminde-which are obtained with a metallic sliding guide. Finally, the low friction of the brush or Coal on the walls of their sliding guide to reduce
1515th
rung der Geräuschentwicklung.the generation of noise.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Gleitführung einteilig mit dem Träger ausgebildet. Bei einer weiteren Ausführungsvariante besteht nur die Gleitführung aus einemIn a particular embodiment, the sliding guide is designed in one piece with the carrier. With another Design variant consists of only one sliding guide
2020th
elastischen und/oder reibungsarmen Material. Letztere Ausführungsform verursacht geringere Herstellungskosten als erstere.elastic and / or low-friction material. The latter embodiment causes lower manufacturing costs than the former.
Um die Vibrationsbeanspruchung, die auf die Bürste oder Kohle und die damit verbundenen Teile einwirken, weiterzuvermindern, können an sich bekannte Maßnahmen zusätzlich getroffen werden, insbesondere die Neigung der Bürste oder Kohle gegenüber der Radialrichtung.In order to further reduce the vibration stress acting on the brush or carbon and the parts connected to it, measures known per se can also be taken, in particular the inclination of the brush or coal opposite the radial direction.
3030th
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusführungsbeispieTen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments and from the drawing referred to. In the drawing show:
3535
I · 4 <I * 4 <
Fig. 1 eine Explosionsansicht, welche einen Teil desFig. 1 is an exploded view showing part of the
Motorgehäuses mit einem Kohlenträger und einer Kohle in Perspektivansicht zeigt;Shows a motor housing with a coal carrier and a coal in perspective view;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Kohlenträgers nachFig. 2 is a sectional view of the coal carrier according to
Figur 1; undFigure 1; and
Fig. 3 eine Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Elektromotors.3 shows a side view of the electric motor shown in FIG.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Kohleträger 10 an einem Flansch 11 eines Elektromotors 12 mit Kollektor montiert (Figuren 1 und 3).In the embodiment shown, the carbon carrier 10 is on a flange 11 of an electric motor 12 with a collector mounted (Figures 1 and 3).
Der Kohleträger 10 ist bei der gezeigten Ausführungsform ein einziger Block, das heißt der Träger 13 und die Gleitführung 14 bilden ein einziges Teil, das aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) geformt wurde. Dieses Material istIn the embodiment shown, the carbon carrier 10 is a single block, that is to say the carrier 13 and the sliding guide 14 form a single piece molded from polytetrafluoroethylene (PTFE). This material is
auch als "Teflon" bekannt. Anstelle von Polytetrafluor-AKJ also known as "Teflon". Instead of polytetrafluor- AKJ
äthylen können auch davon abgeleitete Materialien verwendet werden, insbesondere PFA oder PFE. Aber auch andere Plastikmaterialien können verwendet werden.Materials derived therefrom can also be used, in particular PFA or PFE. But others too Plastic materials can be used.
nr- Die Gleitführung 14 weist eine Längsachse 15 (Figuren 2 und 3) auf, die um etwa 15° gegenüber der Radialrichtung geneigt ist. Diese Neigung ist derart, daß beim Durchlaufen der Achse 15 in Zentripetalrichtung diese Richtung der Drehbewegung entspricht, die in Figur 3 nr - The sliding guide 14 has a longitudinal axis 15 (Figures 2 and 3) which is inclined by about 15 ° with respect to the radial direction. This inclination is such that when the axis 15 is passed through in the centripetal direction, this direction corresponds to the rotary movement shown in FIG
_0 durch einen Pfeil f angegeben ist und für die Drehrichtung des Motors um seine Achse 16 gilt. Die Kohle ist beispielsweise eine Graphitkohle._ 0 is indicated by an arrow f and applies to the direction of rotation of the motor about its axis 16. The carbon is, for example, a graphite carbon.
Der Kohleträger 10, welcher einen einzigen Block bildet, „j- umfaßt eine Befestigungsplatte 19 von gestreckter Form, die an jedem ihrer Enden kreisrunde Erhebungen 20 und aufweist, die Löcher 22 für den Durchgang von Befestigungs-The carbon carrier 10, which forms a single block, comprises a fastening plate 19 of elongated shape, which has circular elevations 20 and 20 at each of its ends, the holes 22 for the passage of fastening
mitteln wie Schrauben 2 3 (Figur 3) zur Befestigung am Flansch 11 umgeben. Der Flansch 11 weist entsprechende Löcher 24 auf, die in einer Abflachung 25 in einer Ebene ausmünden, welche senkrecht zur Radialrichtung ist. In der Mitte der Abflachung 25 mündet ein weiteres Loch 26 von rechtwinkligem Querschnitt, das eine Aufnahme für den unteren Teil 27 des Trägers 13 bildet, nämlich des Teiles 27 des Trägers 13, der sich unterhalb der Platte 19 befindet.medium like screws 2 3 (Figure 3) for fastening to flange 11 surround. The flange 11 has corresponding Holes 24 which open into a flat 25 in a plane which is perpendicular to the radial direction. In the center of the flat 25 opens another hole 26 of rectangular cross-section, which is a receptacle for forms the lower part 27 of the carrier 13, namely the Part 27 of the carrier 13, which is located below the plate 19.
Dieser untere Teil 27 umfaßt zwei Seitenwände 28 und 29, die senkrecht zu der Platte 19 sind, eine Bodenwandung 30, die um 15° gegenüber der Platte 19 geneigt ist,This lower part 27 comprises two side walls 28 and 29 which are perpendicular to the plate 19, a bottom wall 30, which is inclined by 15 ° with respect to the plate 19,
und die Gleitführung bzw. Aufnahme 14 für die Kohle 18, 15and the sliding guide or receptacle 14 for the coal 18, 15
welche ebenfalls um 15° gegenüber einer Richtung geneigt ist, die senkrecht zur Ebene der Platte 19 in einem solchen Sinne ist, daß in der Nähe dieser Platte 19 die Gleitführung 14 der Seitenwand 29 benachbart und von derwhich is also inclined by 15 ° with respect to a direction which is perpendicular to the plane of the plate 19 in such a The sense is that in the vicinity of this plate 19, the sliding guide 14 of the side wall 29 is adjacent and from the
Wand 28 entfernt ist. Der Boden 30 ist also parallel zum 20Wall 28 is removed. The floor 30 is therefore parallel to the 20th
Ende 17 der Kohle 18. Dieser Boden 30 ist natürlich offen, um einen Durchgang für die Kohle 18 zu belassen.End 17 of coal 18. This bottom 30 is of course open, to leave a passage for the coal 18.
Im Schnitt besitzt der innere Teil der Gleitführung 14In section, the inner part of the sliding guide has 14
eine allgemein rechtwinklige Form entsprechend dem Quer-25 a generally rectangular shape corresponding to the cross-25
schnitt der Kohle 18, wobei jedoch in der Mitte der Hauptseiten Aussparungen 31 und 32 in Form eines Sektors desselben Zylinders mit der Achse 15 vorgesehen sind. Diese Aussparungen oder Rillen 31 und 32 bilden die Aufnahmecut the coal 18, but in the middle of the main sides recesses 31 and 32 in the form of a sector of the same Cylinder with the axis 15 are provided. These recesses or grooves 31 and 32 form the receptacle
für eine Feder 33, die gegen das äußere Ende 34 der Kohle 30for a spring 33 which rests against the outer end 34 of the carbon 30
18 drückt, um ihr innenseitiges Ende 17 gegen den Kollektor 12 anzudrücken.18 presses in order to press its inside end 17 against the collector 12.
Die Oberseite 35 der Gleitführung 14 weist eine Pille 36 mit parallelen Rändern an den kleinen Seiten des Rechteckes auf, das der innere Teil der Gleitführung im Querschnitt bildet. Diese Rille 36 bildet eine Aufnahme fürThe top 35 of the sliding guide 14 has a pill 36 with parallel edges on the small sides of the rectangle, which is the inner part of the sliding guide in cross section forms. This groove 36 forms a receptacle for
• · Γ• · Γ
eine Platte 37, die einen Anschlag für das obere Ende der Feder 33 bildet. Diese Platte 37 wird in der Rille dadurch gehalten, daß eine Zunge 38, die an den übrigena plate 37 which forms a stop for the upper end of the spring 33. This plate 37 is in the groove held by the fact that a tongue 38 attached to the rest
Teil des Kohleträgers 10 angeformt ist, an einer oberen 5Part of the carbon carrier 10 is formed on an upper 5
Kante desselben angelenkt ist. Diese Anlenkung 39 ist vorzugsweise durch eine einfache Verdünnung dieser Zunge 38 an ihrer Verbindung mit dem übrigen Teil der Gleitführung gebildet. Das Anlegen gegen die Oberseite 35 der Gleitführung 14 wird beispielsweise durch Schrauben gesichert, die gegenüber der Anlenkung 39 angeordnet sind.Edge of the same is hinged. This articulation 39 is preferably by a simple thinning of this tongue 38 at its connection with the remaining part of the sliding guide educated. The application against the top 35 of the sliding guide 14 is secured, for example, by screws, which are arranged opposite the articulation 39.
Die Wandung der Gleitführung 14, welche sich oberhalb der Platte 19 befindet, weist wie die darunter liegende eine allgemein quaderförmige Gestalt auf.The wall of the sliding guide 14, which is above the plate 19 is, like the one below, has a generally cuboid shape.
Zur Verbesserung der Steifigkeit der gesamten Baueinheit ist eine Hauptseite der Platte 19 mit einer Kante der Gleitführung 14 durch dreieckförmige Flügel 40 und 41 verbunden.To improve the rigidity of the entire structural unit is a main side of the plate 19 with an edge of the Sliding guide 14 connected by triangular wings 40 and 41.
Bei einer besonderen Ausführungsform ist auf der Außenfläche der Platte 38 ein Pfeil angegeben, der bei aufgeklapter Platte oder Zunge den gewünschten Drehsinn des Motors angibt.In a particular embodiment, an arrow is indicated on the outer surface of the plate 38, which is indicated by the flipped open Plate or tongue indicates the desired direction of rotation of the motor.
Wenn der Drehsinn des Motors geändert wird, so wird der Kohleträger um 180° gewendet, wobei die Neigung gegenüber der Radialrichtung stehts denselben Sinn gegenüber der o_ Drehrichtung des Motors behält. In an sich bekannter WeiseIf the sense of rotation of the motor is changed, the carbon support is turned by 180 °, the inclination relative to the radial direction stehts the same sense with respect to the o _ rotation of the motor reserves. In a manner known per se
wird durch die Neigung der Kohle gegenüber der Radialrichtung diese Kohle gegen eine Seitenwandung der Gleitführung angedrückt. Auf diese Weise werden die Vibrationen gedämpft. Diese Dämpfung ist aber, wie oben ciusgeführt, oc unzureichend, um die Geräuschentwicklung auf ein fürthis coal is pressed against a side wall of the sliding guide due to the inclination of the coal relative to the radial direction. This dampens the vibrations. This attenuation is, as ciusgeführt above, oc insufficient noise to one for
bestimmte Anwendungen akzeptables Niveau zu reduzieren.reduce certain applications to acceptable levels.
— "7 -■- "7 - ■
Aus diesem Grunde handelt es sich bei dem Material, aus dem die Gleitführung gebildet ist, aus Polytetrafluoräthylen, das elastisch ist, die Vibrationen dämpft und den Anteil von Vibrationen vermindert, die auf den Flansch 11 übertragen werden. Die geringe Reibung der Kohle aus Graphitkohle an der Wandung aus Polytetrafluoräthylen, PFA oder PFE ist ein weiterer Faktor der Geräuschverminderung. Die Ausführung des Kohleträgers als ein einziger Block trägt ebenfalls zur Geräuschverminderung bei.For this reason, the material is off which the sliding guide is made of polytetrafluoroethylene, which is elastic, dampens vibrations and the proportion of vibrations that are transmitted to the flange 11 is reduced. The low friction of the coal made of graphite carbon on the wall made of polytetrafluoroethylene, PFA or PFE is another factor in reducing noise. The design of the coal carrier as a single block also helps to reduce noise.
Gegenstand der Erfindung ist nicht nur der Elektromotor mit Kollektor als solcher, sondern auch der beschriebene und in der Zeichnung gezeigte Kohleträger.The subject of the invention is not only the electric motor with collector as such, but also the one described and coal carriers shown in the drawing.
Claims (1)
58000 NEVERS / Frankreich SOCIETE ELECTROMECANIQUE DU NIVERNAIS SELNI 166, rue des Grands Champs
58000 NEVERS / France
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