CH337262A - Electric DC motor - Google Patents

Electric DC motor

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CH337262A
CH337262A CH337262DA CH337262A CH 337262 A CH337262 A CH 337262A CH 337262D A CH337262D A CH 337262DA CH 337262 A CH337262 A CH 337262A
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CH
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commutator
motor
unit
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housing
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German (de)
Inventor
Alfred Phaneuf Edgar
Springer Hans
Raymond Enochs John
Original Assignee
Gen Electric
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/10Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation
    • H02K13/105Spark suppressors associated with the commutator

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

  

  Elektrischer Gleichstrommotor    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elek  trische Motoren sowie auf ein Verfahren zur Her  stellung derselben, insbesondere, aber nicht aus  schliesslich auf     Miniatur-Gleichstrommotoren    mit  permanenten Magnetfeldern, die von einer Nieder  spannungs-Gleichstromquelle, etwa einer Sammler  batterie oder Trockenelementen, gespeist werden.  



  Der nachstehend als Ausführungsbeispiel der Er  findung beschriebene Motor ist besonders als Antrieb  für elektrische Uhren und     Zeitschalteinrichtungen     geeignet, wie sie etwa in Automobilen, Booten,  Flugzeugen und andern Fahrzeugen angewendet wer  den, wobei die einzige verfügbare elektrische Ener  giequelle normalerweise eine     Niederspannungs-Gleich-          stromquelle,    etwa eine     Akkumulatorenbatterie    ist.

   Es  ist verständlich, dass zur Befriedigung des Bedarfes  der Automobilindustrie und anderer Grossindustrien  geringe Herstellungskosten und ein für Massenpro  duktion geeigneter Aufbau des Motors für Uhren  oder     Zeitschalteinrichtungen    von grosser Wichtigkeit  ist, obwohl natürlich gleichzeitig alle Anforderungen  bezüglich Zuverlässigkeit und genügende Lebens  dauer erfüllt werden müssen.  



  Zur Erzielung optimaler Leistungsfähigkeit und  zur Verringerung der Funkenbildung zwischen den  Bürsten und den     Kommutatorsegmenten    ist bei einem  Gleichstrommotor mit Permanentmagnet die rich  tige Lage der magnetischen Achse des     Permanent-          magnetfeldes.gegenüber    der Achse der Schleifbürsten  erforderlich.

   Aber selbst bei Einhaltung dieser Vor  aussetzung tritt noch eine gewisse Funkenbildung  auf, weshalb zur Erhöhung der Lebensdauer bekannt  lich einander benachbarte     Kommutatorsegmente     über Entladungswiderstände zur Vernichtung der  sonst in den Funken auftretenden Energie mitein  ander verbunden werden, wodurch eine weitere Ver-         minderung    des     Abbrandes    und der Kraterbildung an  Bürsten und     Kommutatoren    erreicht werden kann.  Die Erfindung soll die Verwirklichung dieser Merk  male in einem billigen Gleichstrommotor ermög  lichen, zusammen mit einem Verfahren zur Fabrika  tion des Motors mit     geringstmöglichen    Montageauf  wand unter Anwendung der bei Massenprodukten  üblichen Gesichtspunkte.

   Dabei soll es möglich sein,  während des     Herstellvorganges    die magnetische  Achse des Permanentmagnetfeldes genau und für  dauernd in eine vorbestimmte Lage relativ zu den  andern Motorbauteilen zu bringen. Ferner soll der  Gleichstrommotor dadurch verbessert werden, dass  eine billige und für Massenproduktion geeignete  Widerstandsanordnung zur Verbindung benachbar  ter     Kommutatorsegmente    vorgesehen wird.  



  Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausfüh  rungsbeispiel und Varianten an Hand der     Fig.    1  bis 6 näher erläutert. Von diesen zeigt:       Fig.    1     eine    perspektivische Ansicht, teilweise im  Schnitt gezeichnet, der auseinandergenommenen Be  standteile eines erfindungsgemässen Motors,       Fig.    2 einen     Axialschnitt    des in     Fig.    1 darge  stellten Motors,       Fig.    3 eine perspektivische Ansicht einer     Kom-          mutatorbaueinheit    mit Überbrückungswiderstand,

         Fig.    4 ein anderes Ausführungsbeispiel der     Kom-          mutatorbaueinheit,    ähnlich derjenigen von     Fig.    3,       Fig.    5 ein     Prinzipschaltbild    des Stromlaufes  durch den Motor nach     Fig.    1,       Fig.    6 eine perspektivische Darstellung einer       Magnetisierungsvorrichtung    mit einem Abschnitt des       Motorstators    bereit zur     Magnetisierung    des Feld  magneten.  



  Wie aus den     Fig.    1 und 2 ersichtlich ist, besteht  das dargestellte Ausführungsbeispiel des Motors der      vorliegenden Bauart aus einem     Gussgehäuse    1 aus  beliebigem geeignetem- Kunststoff, etwa einem mit       Faserflocken    verstärkten     Phenolgiessharz    oder einem  andern giessbaren und vorzugsweise elektrisch iso  lierenden Material. Im Gehäuse 1 ist ein ringförmi  ger permanenter Feldmagnet 2 eingebettet und an  einander gegenüberliegenden Stellen, auf eine weiter  unten noch genauer erläuterte Weise magnetisiert.

    Zwei elastische Schleifbürsten 3 sind an den beiden       Bolzen    4 des Gehäuses 1, die an demselben angegos  sen sind, angebracht.     Ein    Lager 5 und zwei Augen 6  sind     ebenfalls    am Gehäuse 1 angegossen. Die Augen  6 sind in vorbestimmter Lage gegenüber den Halte  bolzen 4 für die Bürsten angeordnet, um die richtige  Ausrichtung der magnetischen Achse des Feldmagne  ten 2 relativ     zu    den Bürstenhaltern 4 bei der Mon  tage zu erleichtern, wie weiter unten noch näher  dargelegt. Die Enden der Bürsten 3 liegen in den  Schlitzen 7, die im Gehäuse 1 eingegossen sind, und  werden dort von zwei durch das Gehäuse 1 hin  durchführenden Schrauben 8 festgehalten, sind also  gegen Verdrehung gesichert.

   Die beiden Schrauben  8 dienen gleichzeitig als elektrische Anschlüsse für  die Bürsten 3 und sind am Gehäuse 1 mittels der  Muttern 9 befestigt.  



  Die     Rotoreinheit,    die in     Fig.    1 teilweise im  Schnitt wiedergegeben ist, besteht aus drei radial an  geordneten, einen symmetrischen     dreischenkligen     Stern     bildenden    Spulen 10, deren innen gelegene  Enden zu einem elektrischen Sternpunkt zusammen  geschaltet sind, wie aus     Fig.    5 ersichtlich. Durch  zwei Kernbleche 11 sind drei Polschuhe an den  Sternschenkeln gebildet, deren jeder längs des Um  fanges vom jeweils benachbarten Polschuh durch  eine Lücke 12 getrennt ist     (Fig.    1, 2 und 5).

   Die       Rotorspulen    10 sind, wie     in        Fig.    1 und 2 dargestellt,  beidseits durch Isolierscheiben 13 von den Kern  blechen 11     isoliert.    Der     Spulenaufbau    des Rotors  ist auf     eine    die Welle 14 umschliessende     Isolier-          hülse    15     aufgepresst.    Falls erwünscht, können auch  statt dessen die Kernbleche 11 direkt auf die Welle  14     aufgepresst    werden, in welchem Falle dann zwei  Isolierhülsen 15 von beiden Enden aus auf die Welle  14 aufgeschoben werden.  



  Die     Kommutatoreinheit    besteht aus     zwei    Schei  ben 16 aus geeignetem Isoliermaterial, die auf die  Welle 14     aufgepresst    sind und zwischen sich drei, je  einen Ausschnitt aus einem Kreiszylinder bildende       Kommutatorsegmente    17 tragen, die mit axial sich  erstreckenden Laschen durch entsprechende Schlitze  in den Scheiben 16     hindurchragen    und ausserhalb  umgebogen sind, um so die Segmente 17 festzu  halten (siehe auch     Fig.    3). Durch eine Scheibe 18  ist die     Kommutatoreinheit    vom     Spulenaufbau    isoliert.

    Eine weitere Isolierscheibe 19 ist vorgesehen, die  eine Anordnung von     überbrückungswiderständen    für  benachbarte     Kommutatorsegmente        trägt.    Die Einzel  heiten dieser Widerstandsanordnung wird noch an  hand der     Fig.    3 und- 4 weiter unten näher erläutert.    Aus den     Fig.    1 und 2 ist ferner ersichtlich, dass  die     Rotorwelle    14 am einen Ende in der Lagerhalte  rung 5 ruht, die am Gehäuse 1 angegossen und kon  zentrisch zum Feldmagnet 2 ausgerichtet ist.

   Zwi  schen dem innern Rand der Lagerhaltung 5 und der  einen     Kommutatorscheibe    16 ist eine Abstandshülse  20 auf der Welle 14 angeordnet, welche die Lage der       Rotoreinheit    in axialer Richtung im Gehäuse 1 be  stimmt. Das andere Ende der     Rotorwelle    14 ruht  in einer in der Deckplatte 22 vorgesehenen Lager  halterung 21. Diese Deckplatte 22 ist in ihrer Lage  relativ zum Gehäuse 1 durch die an demselben an  gegossenen Nasen 23 bestimmt, die in entsprechende  Löcher in der Deckplatte 22 passen. Auf der Welle  14 ist auf geeignete Weise ein     Ritzel    24 als Kupp  lungsglied zur anzutreibenden Einrichtung ange  bracht.

   Bei manchen Anwendungen kann es ein  facher sein, auf die Deckplatte 22 zu verzichten und  das betreffende Ende der Welle 14 unmittelbar in  der vom Motor anzutreibenden Einrichtung zu  lagern. Der Motor ist für eine solche Montage be  sonders gut geeignet, da die Nasen 23 dann zur  genauen Ausrichtung des Motors gegenüber der  anzutreibenden Einrichtung dienen können.  



  Die     Fig.    3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel  einer     Kommutatoreinheit,    die anstelle der in     Fig.    1  und 2 dargestellten verwendet werden kann und bei  der ein Überbrückungswiderstand einen Teil der  Baueinheit bildet.

   Die     Kommutatorsegmente    27 sind  in ähnlicher Weise wie bei     Fig.    1 und 2 gehalten,  jedoch besitzt hier die eine der Haltescheiben einen  grösseren Durchmesser und trägt die     überbrückungs-          widerstände.    Diese vergrösserte Scheibe 25 besteht  aus geeignetem Isoliermaterial und ist mit drei dün  nen Kupfersegmenten 26 versehen, die an der Schei  benoberfläche befestigt und mit den     Kommutator-          segmenten    27 elektrisch verbunden sind.

   Die     Kom-          mutatoreinheit    kann in gleicher Weise wie die ent  sprechende Baueinheit der     Fig.    1 und 2 auf der  Welle befestigt werden, woraufhin die drei Spulen  zuleitungen an je eines der Kupfersegmente 26 ange  lötet werden. Auf die Scheibenfläche ist mittels einer  beliebigen geeigneten Methode ein Widerstands  material 28 direkt aufgebracht, etwa durch Aufstrei  chen, Aufdrücken, Aufspritzen,     Aufpressen,    auf  phototechnischem Wege, Aufdämpfen, auf chemi  sche oder auf andere geeignete Weise.

   Die Wider  standsschicht 28 erstreckt sich zwischen benachbar  ten Kupfersegmenten 26, dieselben etwas überlap  pend, und bildet zwischen denselben je einen über  brückungs- bzw.     Ableitwiderstand.    Für das hier be  schriebene Ausführungsbeispiel des Motors     liegt    der       überbrückungswiderstand        zwischen    je zwei benach  barten Segmenten und ist von der Grössenordnung' von  1000 Ohm, jedoch kann durch entsprechende Aus  wahl des Widerstandsmaterials und der Gestalt der  Widerstandsschicht jeder     erwünschte    Wert erzielt  werden.

   Ferner braucht die Scheibe 25 nicht völlig  aus Isoliermaterial zu bestehen, wenn nur für das       Widerstandsmaterial    eine isolierende     Oberfläche    vor-      banden ist und die     Kommutatorsegmente    voneinander  gut isoliert sind. Das Widerstandsmaterial kann  dabei auf beliebige Weise auf der isolierenden Ober  fläche aufgebracht werden, muss aber auf derselben  fest haften. Die aufgebrachten Ableitungswiderstände  können natürlich auch auf einer nicht zur     Kommu-          tatoreinheit    gehörenden Scheibe aufgebracht werden,  etwa auf der Scheibe 19 der in     Fig.    1 und 2 dar  gestellten Bauart.  



  Die     Fig.    4 zeigt ein weiteres Ausführungsbei  spiel einer     Ableitungswiderstandsanordnung,    wobei  sich die Widerstände und die     Kommutatorsegmente     gemeinsam auf der Scheibe 29 befinden. Die     Kom-          mutatorsegmente    30 bestehen hier aus dünnem elek  trisch leitendem Material und sind auf der Scheiben  oberfläche z. B. aufgedrückt oder auf andere ge  eignete Weise aufgebracht. Anschliessend wird dann  ein     Widerstandsmaterialring    31 aufgebracht, durch  den benachbarte Segmente des     Kommutators    über  brückt werden.

   Das Aufbringen des Widerstands  materials 31 erfolgt mittels geeigneter Methoden,  wie sie oben im Zusammenhang mit der Beschrei  bung von     Fig.    3 erwähnt sind. Die     Kommutatorseg-          mente    30 sind mit geeigneten Laschen 32 zum An  schluss der Zuleitungen zu den Spulen versehen und  durch je eine     Ausnehmung    33 in der Scheibe 29  voneinander getrennt.

   Die Stromzuführung zum       Kommutator    erfolgt mittels zweier elastischer Draht  schleifbürsten 34, die den in     Fig.    1 und 2 dargestell  ten entsprechen, jedoch hier auf Haltebolzen in  anderer Länge am Gehäuse 1 befestigt sind, damit  dieselben in axialer Richtung auf die     Kommutator-          segmente    drücken können. Auch hier kann die  Scheibe 29 teilweise aus nichtisolierendem Material  bestehen, wenn die Widerstandsschicht sich auf  einem isolierenden     Oberflächenbelag    befindet und  zwischen den     Kommutatorsegmenten    eine entspre  chende Isolierung gewährleistet ist. Ferner lässt sich  die Anordnung der Ableitungswiderstände auch in  anderer gewünschter Weise vornehmen.

    



  Wie das Schema in     Fig.    5 erkennen lässt, sind  die     Rotorspulen    an ihren innern Enden     miteinander     bei 35 zu einem Sternpunkt zusammengeschaltet.  Jedes der aussen gelegenen     Spulenenden    ist mit dem  zugeordneten     Kommutatorsegment    verbunden. Die  Schleifbürsten sind über die Schrauben 8, die durch  das Gehäuse 1, wie aus     Fig.    1 und 2 ersichtlich,       hindurchragen,    an einer geeigneten Gleichstrom  quelle 36 angeschlossen.

   Der Feldmagnet 2 ist an  diametral einander gegenüberliegenden Stellen längs  der magnetischen Achse 37     magnetisiert,    welche  eine vorbestimmte Winkelstellung relativ zu den  Schleifbürsten aufweist, deren Achse 38 durch die  Haltebolzen 4     (Fig.    1, 2) bestimmt ist.  



  Wie bereits oben erwähnt, ist die richtige Lage  der magnetischen Achse des Feldes relativ zur Bür  stenachse von Wichtigkeit, teils um eine optimale  Motorleistung zu erhalten und teils wegen     einer     Verminderung der Funkenbildung zwischen den  Bürsten und dem     Kommutator.    Die günstigste Win-         kelstellung        zwischen    der magnetischen und der Bür  stenachse variiert bei verschiedenen Ausführungs  beispielen je nach der Anordnung der     Rotorspulen,     dem Feldverlauf und andern Parametern, jedoch ist  für alle Bauarten gemeinsam von grösster Wichtigkeit,

    dass die Winkelstellung der beiden Achsen zueinander       mit    möglichst geringem Aufwand und wenigen Hand  griffen richtig einstellbar ist.    Die     Fig.    6 zeigt das Prinzip eines Verfahrens,  um diese     Erforderung    zu erfüllen, das bei der Her  stellung der     Statoreinheit    des Motors nach     Fig.    1  und 2 verwendet     wird.    Hierzu     wird    die     Statoreinheit     39, bestehend aus dem Gehäuse 1, dem Feldmagnet  2 und den Haltemitteln 4 für die Bürsten aufgebaut,  woraufhin der Feldmagnet 2 in einer geeigneten Hal  terung 40 magnetisiert wird,

   wobei durch dieselbe  die magnetische Achse des Feldmagneten 2 in eine  vorbestimmte Lage relativ zu den Haltemitteln für  die Bürsten gebracht wird, die ihrerseits die Bürsten  achse bestimmen. Durch dieses wird eine     Anzahl     von     Fabrikations-    und Montagemassnahmen unnötig  gemacht, die zur genauen Ausrichtung eines vor  magnetisierten Feldmagneten beim Zusammenbau  mit dem Gehäuse und dessen Bürstenhalterungen  bisher erforderlich sind. Das     Verfahren    ist besonders  dann vorteilhaft, wenn ein ringförmiger Feldmagnet  der dargestellten Bauart verwendet wird, da derselbe  vollständig symmetrisch ist und     keine    äussern Merk  male     zur    genauen Ausrichtung seiner magnetischen  Achse aufweist.

   Im dargestellten Ausführungsbei  spiel wird die     Statorbaueinheit    39 in einem einzigen  Vorgang gegossen, wobei der     ringförmige    Feld  magnet 2 in die Giessform eingelegt und dann das  Gehäuse um denselben herum gegossen wird, und  dieser im Gehäuse unverrückbar festsitzt. Im glei  chen Arbeitsgang werden, zusammen mit dem Ge  häuse 1, die Halterungen 4 für die Bürsten und die  Augen 6 an diesem angegossen. Die Augen 6 passen  auf die Führungsflächen 41 der Grundplatte 42 der       Magnetisierungsvorrichtung    und gewährleisten die  richtige Lage der     Statorbaueinheit    in derselben.

    Die     Magnetisierungsvorrichtung    ist mit zwei Pol  schuhen 43 versehen, sowie den üblichen     Magneti-          sierwicklungen    mit Zubehör (nicht gezeichnet).  



  Das Verfahren der Herstellung der     Statorbau-          einheit    in einem einzigen Giessvorgang weist bedeu  tende     Vorteile        in        fabrikatorischer    Hinsicht und in  bezug auf die Gestehungskosten auf, jedoch können  auch andere     Herstellverfahren    für die     Statorbau-          einheit        verwendet    werden, die     ähnliche    Vorteile  bieten und durch die vorliegende     Motorbauart    er  möglicht werden.  



  Ausser andern Vorzügen ermöglicht die     beschrie-          bene    Motorbauart niedrige Gestehungskosten, einen  Gleichstrommotor für Massenproduktion, und ein       Herstellverfahren,    durch welches die Magnetfeld  achse in genau     vorbestimmte    Lage zur Bürsten  achse gebracht werden kann, was eine optimale  Motorleistung und eine Verringerung der Funken-           bildung    zwischen den Bürsten und dem     Kommu-          tator    ermöglicht. Diese Funkenbildung ist sichtbar  vermindert durch die neuartige billige     Ableitungs-          widerstandsanordnung.  



  Electric DC motor The present invention relates to electric motors and to a method for producing the same, in particular, but not exclusively, miniature DC motors with permanent magnetic fields, which are fed by a low-voltage DC source, such as a collector battery or dry elements will.



  The motor described below as an embodiment of the invention is particularly suitable as a drive for electrical clocks and timers, such as those used in automobiles, boats, airplanes and other vehicles, the only available electrical energy source normally being a low-voltage direct current source , for example a storage battery.

   It is understandable that in order to meet the needs of the automotive industry and other large-scale industries, low manufacturing costs and a structure of the motor for clocks or timers suitable for mass production are of great importance, although at the same time, of course, all requirements regarding reliability and sufficient service life must be met.



  In order to achieve optimum performance and to reduce the formation of sparks between the brushes and the commutator segments, the correct position of the magnetic axis of the permanent magnetic field in relation to the axis of the grinding brushes is necessary for a direct current motor with permanent magnet.

   But even if this requirement is met, a certain amount of spark formation still occurs, which is why, in order to increase the service life, as is well known, adjacent commutator segments are connected to one another via discharge resistors to destroy the energy that otherwise occurs in the sparks, which further reduces the burn-off and the Crater formation on brushes and commutators can be achieved. The invention is intended to enable these characteristics to be achieved in an inexpensive DC motor, together with a method for fabrication of the motor with the lowest possible installation cost using the aspects customary in mass products.

   It should be possible, during the manufacturing process, to bring the magnetic axis of the permanent magnetic field precisely and permanently into a predetermined position relative to the other engine components. Furthermore, the direct current motor is to be improved in that an inexpensive resistor arrangement suitable for mass production is provided for connecting adjacent commutator segments.



  The invention is explained in more detail below in an exemplary embodiment and variants with reference to FIGS. 1 to 6. Of these: FIG. 1 shows a perspective view, partially drawn in section, of the disassembled components of a motor according to the invention, FIG. 2 shows an axial section of the motor shown in FIG. 1, FIG. 3 shows a perspective view of a commutator module with a bridging resistor ,

         4 shows another exemplary embodiment of the commutator module, similar to that of FIG. 3, FIG. 5 shows a basic circuit diagram of the current flow through the motor according to FIG. 1, FIG. 6 shows a perspective illustration of a magnetizing device with a section of the motor stator ready for magnetizing the Field magnets.



  As can be seen from FIGS. 1 and 2, the illustrated embodiment of the motor of the present design consists of a cast housing 1 made of any suitable plastic, such as a phenolic resin reinforced with fiber flakes or another castable and preferably electrically insulating material. In the housing 1, a ringförmi ger permanent field magnet 2 is embedded and magnetized at opposite points, in a manner explained in more detail below.

    Two elastic brushes 3 are attached to the two bolts 4 of the housing 1, which are angegos sen on the same. A bearing 5 and two eyes 6 are also cast onto the housing 1. The eyes 6 are arranged in a predetermined position relative to the retaining bolt 4 for the brushes to facilitate the correct alignment of the magnetic axis of the Feldmagne th 2 relative to the brush holders 4 in the Mon days, as explained in more detail below. The ends of the brushes 3 lie in the slots 7, which are cast in the housing 1, and are held there by two screws 8 passing through the housing 1, so they are secured against rotation.

   The two screws 8 simultaneously serve as electrical connections for the brushes 3 and are fastened to the housing 1 by means of the nuts 9.



  The rotor unit, which is partially shown in section in Fig. 1, consists of three radially arranged, a symmetrical three-legged star forming coils 10, the inner ends of which are connected together to form an electrical star point, as shown in FIG. By two core sheets 11, three pole pieces are formed on the star legs, each of which is separated along the order of the adjacent pole piece by a gap 12 (Fig. 1, 2 and 5).

   As shown in FIGS. 1 and 2, the rotor coils 10 are insulated from the core 11 on both sides by insulating washers 13. The coil structure of the rotor is pressed onto an insulating sleeve 15 surrounding the shaft 14. If desired, the core laminations 11 can instead be pressed directly onto the shaft 14, in which case two insulating sleeves 15 are then pushed onto the shaft 14 from both ends.



  The commutator unit consists of two discs 16 made of suitable insulating material, which are pressed onto the shaft 14 and between them carry three commutator segments 17, each forming a section of a circular cylinder, which protrude with axially extending tabs through corresponding slots in the discs 16 and are bent outside so as to hold the segments 17 firmly (see also FIG. 3). The commutator unit is isolated from the coil structure by a disk 18.

    Another insulating washer 19 is provided which carries an arrangement of bridging resistors for adjacent commutator segments. The individual units of this resistor arrangement will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3 and 4. From FIGS. 1 and 2 it can also be seen that the rotor shaft 14 rests at one end in the bearing holder 5, which is cast onto the housing 1 and aligned concentrically to the field magnet 2.

   Between tween the inner edge of the bearing 5 and the one commutator disk 16, a spacer sleeve 20 is arranged on the shaft 14, which is the position of the rotor unit in the axial direction in the housing 1 be. The other end of the rotor shaft 14 rests in a bearing bracket 21 provided in the cover plate 22. This cover plate 22 is determined in its position relative to the housing 1 by the lugs 23 cast on the same, which fit into corresponding holes in the cover plate 22. On the shaft 14, a pinion 24 as a coupling member is introduced to the device to be driven in a suitable manner.

   In some applications it may be easier to dispense with the cover plate 22 and to mount the relevant end of the shaft 14 directly in the device to be driven by the motor. The motor is particularly well suited for such an assembly, since the lugs 23 can then be used to precisely align the motor with respect to the device to be driven.



  FIG. 3 shows another exemplary embodiment of a commutator unit which can be used instead of that shown in FIGS. 1 and 2 and in which a bridging resistor forms part of the structural unit.

   The commutator segments 27 are held in a manner similar to that in FIGS. 1 and 2, but here one of the holding disks has a larger diameter and carries the bridging resistors. This enlarged disk 25 consists of suitable insulating material and is provided with three thin copper segments 26 which are attached to the disk surface and are electrically connected to the commutator segments 27.

   The commutator unit can be attached to the shaft in the same way as the corresponding structural unit in FIGS. 1 and 2, whereupon the three coil leads are soldered to one of the copper segments 26 each. A resistance material 28 is applied directly to the pane surface by any suitable method, such as by brushing on, pressing on, spraying on, pressing on, by phototechnology, vapor deposition, chemical or other suitable means.

   The resistance layer 28 extends between neighbors th copper segments 26, the same slightly overlapping pend, and between the same forms a bridge or leakage resistance. For the embodiment of the motor described here, the bridging resistance is between two neighboring segments and is of the order of magnitude of 1000 ohms, but any desired value can be achieved by appropriate selection of the resistance material and the shape of the resistance layer.

   Furthermore, the disk 25 does not have to consist entirely of insulating material if there is only an insulating surface for the resistance material and the commutator segments are well insulated from one another. The resistance material can be applied to the insulating surface in any way, but must adhere firmly to the same. The applied dissipation resistances can of course also be applied to a disk that does not belong to the commutator unit, for example to disk 19 of the type shown in FIGS. 1 and 2.



  4 shows a further embodiment example of a discharge resistor arrangement, the resistors and the commutator segments being located on disk 29 together. The commutator segments 30 are made of thin electrically conductive material and are on the disk surface z. B. pressed or applied in other ge appropriate manner. Then a resistance material ring 31 is then applied, through which adjacent segments of the commutator are bridged.

   The resistance material 31 is applied by means of suitable methods, as mentioned above in connection with the description of FIG. The commutator segments 30 are provided with suitable tabs 32 for connecting the supply lines to the coils and are separated from one another by a recess 33 each in the disk 29.

   The power is supplied to the commutator by means of two elastic wire brushes 34, which correspond to the dargestell th in Fig. 1 and 2, but are fastened here on retaining bolts of a different length on the housing 1 so that they can press in the axial direction on the commutator segments. Here, too, the disk 29 can partially consist of non-insulating material if the resistance layer is on an insulating surface covering and appropriate insulation is ensured between the commutator segments. Furthermore, the discharge resistors can also be arranged in any other desired manner.

    



  As the diagram in FIG. 5 shows, the rotor coils are connected to one another at their inner ends at 35 to form a star point. Each of the outer coil ends is connected to the assigned commutator segment. The grinding brushes are connected to a suitable direct current source 36 via the screws 8 which protrude through the housing 1, as can be seen from FIGS. 1 and 2.

   The field magnet 2 is magnetized at diametrically opposite points along the magnetic axis 37, which has a predetermined angular position relative to the grinding brushes, the axis 38 of which is determined by the retaining bolts 4 (FIGS. 1, 2).



  As already mentioned above, the correct position of the magnetic axis of the field relative to the Bür most important axis, partly to obtain optimal motor performance and partly because of a reduction in spark formation between the brushes and the commutator. The most favorable angular position between the magnetic and the brush axis varies in different exemplary embodiments depending on the arrangement of the rotor coils, the field profile and other parameters, but it is of the greatest importance for all types of construction.

    that the angular position of the two axes to each other can be correctly adjusted with the least possible effort and a few simple steps. Fig. 6 shows the principle of a method to meet this requirement, which is used in the manufacture of the stator unit of the motor of FIGS. For this purpose, the stator unit 39, consisting of the housing 1, the field magnet 2 and the holding means 4 for the brushes is built up, whereupon the field magnet 2 is magnetized in a suitable holder 40,

   whereby the magnetic axis of the field magnet 2 is brought into a predetermined position relative to the holding means for the brushes, which in turn determine the brush axis. As a result of this, a number of manufacturing and assembly measures are made unnecessary, which were previously required for the precise alignment of a magnetized field magnet when assembling with the housing and its brush holders. The method is particularly advantageous when an annular field magnet of the type shown is used, since it is completely symmetrical and has no external features for precise alignment of its magnetic axis.

   In the illustrated Ausführungsbei game the stator assembly 39 is cast in a single operation, the annular field magnet 2 inserted into the mold and then the housing is cast around the same, and this is immovable in the housing. In the same operation, together with the Ge housing 1, the brackets 4 for the brushes and the eyes 6 are cast on this. The eyes 6 fit on the guide surfaces 41 of the base plate 42 of the magnetization device and ensure the correct position of the stator assembly in the same.

    The magnetization device is provided with two pole shoes 43 and the usual magnetization windings with accessories (not shown).



  The method of manufacturing the stator assembly in a single casting process has significant advantages in terms of manufacturing and in terms of production costs, but other manufacturing methods can also be used for the stator assembly, which offer similar advantages and are due to the present motor design become possible.



  In addition to other advantages, the described motor design enables low production costs, a direct current motor for mass production, and a manufacturing process by which the magnetic field axis can be brought into a precisely predetermined position relative to the brush axis, resulting in optimum motor performance and a reduction in spark formation between the Brushes and the commutator made possible. This spark formation is visibly reduced thanks to the new, inexpensive discharge resistor arrangement.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Elektrischer Gleichstrommotor, insbesondere für elektrische Uhrwerke, mit einem Rotor mit Kom- mutator und mit letzterem verbundenen Wicklungen, wobei der Kommutator von mindestens einem min destens teilweise aus Isoliermaterial bestehenden Teil getragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Überbrückungswiderstände für die Wicklungen vor handen sind, wobei deren Widerstandsmaterial als Schicht auf aus Isoliermaterial bestehende Stellen des den Kommutator tragenden Teils aufgebracht ist. PATENT CLAIMS I. Electric direct current motor, especially for electric clockworks, with a rotor with a commutator and windings connected to the latter, the commutator being supported by at least one part consisting at least partially of insulating material, characterized in that bridging resistances are available for the windings are, the resistance material of which is applied as a layer to locations made of insulating material on the part carrying the commutator. II. Verfahren zur Herstellung des Motors nach Patentanspruch I, mit einem Gehäuse, einem ring förmigen Magnet und Bürstenhalterungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse samt den Bürsten halterungen und dem Ringmagnet als eine Bauein heit hergestellt wird und der ringförmige Magnet anschliessend in vorbestimmter Lage relativ zu den Bürstenhalterungen magnetisiert wird. II. A method for producing the motor according to claim I, with a housing, a ring-shaped magnet and brush holders, characterized in that the housing together with the brush holders and the ring magnet is manufactured as a unit and the ring-shaped magnet is then relatively in a predetermined position is magnetized to the brush holders. UNTERANSPRÜCHE 1. Gleichstrommotor nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Kommutatorbauein- heit parallele koaxiale Scheiben mit einem axialen Abstand voneinander aufweist, welche die Kommu- tatorsegmente tragen und mit diesen eine Baueinheit bilden, wobei die Überbrückungswiderstände auf die Oberfläche einer dieser Scheiben aufgebracht sind. 2. SUBClaims 1. DC motor according to claim I, characterized in that the commutator unit has parallel coaxial disks at an axial distance from one another, which carry the commutator segments and form a unit with them, the bridging resistors being applied to the surface of one of these disks are. 2. Gleichstrommotor nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch eine Kommutatorbaueinheit mit nur einer Scheibe, auf deren einen Seite die Kommu- tatorsegmente angebracht sind, und die ausserdem auf einer Seite die Überbrückungswiderstände trägt. 3. Gleichstrommotor nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch eine Baueinheit, die das Ge häuse, die Bürstenhalterungen und einen ringförmi gen Feldmagnet umfasst, wobei der Feldmagnet an diametral einander gegenüberliegenden Stellen, in vorbestimmter Lage relativ zu den Bürstenhalterun gen magnetisiert ist. 4. DC motor according to claim I, characterized by a commutator unit with only one disk, on one side of which the commutator segments are attached, and which also carries the bridging resistors on one side. 3. DC motor according to claim I, characterized by a structural unit that comprises the Ge housing, the brush holders and a ringförmi gene field magnet, the field magnet being magnetized at diametrically opposite points in a predetermined position relative to the Bürstenhalterun gene. 4th Gleichstrommotor nach Unteranspruch 3, ge kennzeichnet durch Bürstenhalterungen, die sich parallel zur Motorachse erstrecken, einen gegenseiti gen Abstand voneinander aufweisen und je einige Drahtwindungen aus elastischem Material tragen, welche als Bürsten für den Kommutator dienen. DC motor according to dependent claim 3, characterized by brush holders that extend parallel to the motor axis, have a mutual distance from each other and each wear some wire turns made of elastic material, which serve as brushes for the commutator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1109778B (en) * 1959-11-28 1961-06-29 Wilhelm Fischer Dipl Ing Dr Permanent magnet arrangement for direct current motors
DE1121190B (en) * 1958-07-22 1962-01-04 British Thomson Houston Co Ltd Magnetic switch with a stationary armature and a permanent magnet rotor
DE1281014B (en) * 1959-11-10 1968-10-24 Gross Hans Electric motor for driving shutters, blinds, garage doors, etc. like

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