DE102005005680A1 - Commutator e.g. barrel commutator, for electrical machine of e.g. window lift drive, has commutator sections separated from one another by slots, where centre plane of one part of slot runs parallel to centre plane of other slot - Google Patents
Commutator e.g. barrel commutator, for electrical machine of e.g. window lift drive, has commutator sections separated from one another by slots, where centre plane of one part of slot runs parallel to centre plane of other slot Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Kommutator für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche. Ein derartiger Kommutator umfasst mehrere Lamellen, die Kontaktflächen aufweisen und durch Schlitze voneinander getrennt sind, wobei die Schlitze jeweils eine in Längsrichtung des jeweiligen Schlitzes verlaufende Mittelebene aufweisen.The Invention is based on a commutator for an electric machine according to the generic term of the independent Claims. Such a commutator comprises a plurality of blades, which have contact surfaces and separated by slots, the slots one in the longitudinal direction Having the respective slot center plane running.
In Elektromotoren kommen Kommutatoren zum Einsatz, über die die Stromverteilung über Bürsten zu den Spulen geschieht. Auf dem Kommutator befinden sich Lamellen aus Kupfer-Segmenten mit Haken, an die die Ankerwicklung befestigt, bspw. angeschweißt, wird. Durch entsprechende Anordnung der stromführenden Bürsten zu den Spulen wird die Drehung des Ankers erzeugt. Die einzelnen Lamellen müssen durch Schlitze getrennt sein, so dass keine elektrische Verbindung benachbarter Lamellen besteht.In Electric motors are used commutators, over which the power distribution via brushes to the coils happens. There are slats on the commutator copper segments with hooks to which the armature winding is attached, welded, for example becomes. By appropriate arrangement of the current-carrying brushes to the coils, the rotation of the anchor generated. The individual slats must be separated by slots be so that there is no electrical connection of adjacent slats.
Es sind zwei Verfahren zur Herstellung von Kommutatoren bekannt: Zum einen wird, bei so genannten Bandkommutatoren, ein gewalztes Kupfer-Flachband rund gebogen und mit Pressmasse ausgespritzt. Anschließend werden die Schlitze gefräst. Zum andern wird ein Kupfer-Band topfförmig tiefgezogen, mit Pressmasse ausgespritzt und anschließend werden die Schlitze gefräst.It Two methods of manufacturing commutators are known one, in so-called band commutators, a rolled copper ribbon bent round and sprayed with molding compound. Then be milled the slots. On the other hand, a copper band is cup-shaped deep-drawn, with molding compound injected and then the slots are milled.
Die Schlitze werden durch axiales Fräsen des Bandes bzw. Topfes erzeugt, wodurch einzelne, elektrisch voneinander getrennte Segmente, die durch die Pressmasse zusammengehalten werden, entstehen. Dies geschieht mit einem Schlitzfräser, der in einer entsprechenden Fräsmaschine um den Kommutator angeordnet ist und in mehreren Durchgängen mit jeweiligem Weitertakten um entsprechende Winkel die Schlitze fräst. Es sind auch Anordnungen bekannt, in der sich zwei um 180° gegenüberliegende Fräser um den Kommutator befinden, wodurch zwei l80° gegenüberliegende Schlitze gleichzeitig gefräst werden. Die Schlitze, die dabei entstehen, sind immer radial zur Mitte hin ausgerichtet.The Slots are made by axial milling of the Bandes or Topfes generated, whereby individual, electrically from each other separate segments, which are held together by the molding compound, arise. This is done with a slot cutter, which is in a corresponding milling Machine arranged around the commutator and in several passes with respective indexing by appropriate angle the slots milled. There are Also known arrangements in which two opposite by 180 ° milling cutter to locate the commutator, creating two l80 ° opposing slots simultaneously milled become. The slots that are created are always radial to Center aligned.
Bei ausreichenden Platzverhältnissen – was nur bei großen Kommutatordurchmessern möglich ist – und passender Teilung des Kommutators sind auch mehr als zwei um den Kommutator angeordnete Fräser möglich, die gleichzeitig die Schlitze erzeugen (z.B. 3 × 120°, 4 × 90°, usw.). Der Mechanismus zum Vorschub und Verdrehen/Weitertakten ist dann aber sehr aufwendig, kompliziert und fehleranfällig. Auch ist die Toleranz der Teilungen untereinander, die einen Einfluss auf Motorkennlinie und Geräuschverhalten hat, nicht unerheblich.at sufficient space - which only at big Commutator diameters possible is and matching division of the commutator are also more than two around the Commutator arranged cutters possible, which simultaneously create the slots (e.g., 3 × 120 °, 4 × 90 °, etc.). The mechanism for feeding and twisting / indexing is then very complicated, complicated and error prone. Also, the tolerance of the divisions among each other, which has an influence on motor characteristic and noise behavior has, not insignificant.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Der erfindungsgemäße Kommutator für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass bei einer einfachen Anordnung von Fräsern zum Schlitzen von Kommutatoren mindestens zwei Schlitze in einem Prozessschritt erzeugt werden können, wodurch die Prozesszeit verringert wird, wobei der Verdrehwinkel beim Weitertakten mindestens verdoppelt wird, d.h. die Anzahl an Weitertaktungen wird mindestens halbiert. Dies geschieht durch parallel versetztes Anordnen von zwei oder auch mehreren Schlitzfräsern auf einer Achse, wodurch diametrale Schlitze entstehen. Hierzu ist ein Kommutator für eine elektrische Maschine vorgesehen, der mehrere Lamellen umfasst, die Kontaktflächen aufweisen und durch Schlitze voneinander getrennt sind, wobei die Schlitze jeweils eine in Längsrichtung des jeweiligen Schlitzes verlaufende Mittelebene aufweisen, wobei die Mittelebenen wenigstens eines Teils der Schlitze nicht durch die Mittelachse des Kommutators, jedoch parallel zu einer Mittelebene wenigstens eines anderen Schlitzes, sowie mit einem bestimmten Abstand zu der Mittelebene des wenigstens einen anderen Schlitzes verlaufen.Of the commutator according to the invention for an electrical Machine with the features of claim 1 has the other hand Advantage that with a simple arrangement of milling cutters for Slitting commutators at least two slots in one process step can be generated whereby the process time is reduced, the angle of rotation when doubling, at least doubling, i. the number of Further tactics will be at least halved. This happens through parallel staggered placement of two or more slot cutters on an axis, creating diametrical slots. This is a Commutator for one provided electrical machine which comprises a plurality of fins, the contact surfaces and are separated by slots, wherein the slots one in the longitudinal direction Have the respective slot extending center plane, wherein the Center planes of at least a portion of the slots not through the Central axis of the commutator, but parallel to a median plane at least one other slot, as well as with a certain distance to the center plane of at least one other slot run.
Vorzugsweise verlaufen wenigstens die Mittelebenen mindestens zweier benachbarter Schlitze parallel und mit Abstand zueinander, dadurch ergeben sich gleichmäßige Toleranzwerte. Wenn wenigstens drei benachbarte Schlitze parallele und voneinander beabstandete Mittelebenen aufweisen – mit anderen Worten die Schlitze zweier benachbarter Lamellen gleichzeitig hergestellt werden, verbessern sich die Toleranzwerte noch weiter.Preferably At least the middle planes of at least two adjacent extend Slots parallel and spaced apart, this results uniform tolerance values. When at least three adjacent slots are parallel and spaced from each other have spaced center planes - in other words, the slots two adjacent slats are produced simultaneously, improve the tolerance values still further.
Wenn wenigstens zwei Schlitze jeweils eine gemeinsame Mittelebene haben, so bedeutet dies, dass zwei am Kommutator „gegenüberliegende" Schlitze miteinander fluchten. Dadurch können sie bei der Herstellung auch leicht durch zwei auf parallel zueinander verlaufenden Achsen angeordnete Fräser gleichzeitig hergestellt werden. Die Fräser lassen sich dabei sehr gut – beispielsweise über Passhülsen – zueinander ausrichten, wodurch die Genauigkeit erhöht wird.If at least two slots each have a common median plane, this means that two "opposite" slots on the commutator are aligned with each other can They are also easy to manufacture by two in parallel running axes arranged simultaneously cutters become. The cutters can be left doing very well - for example via dowel sleeves - each other Align, which increases accuracy.
Wenn zwischen den Mittelebenen der äußeren Schlitze zweier benachbarter Lamellen symmetrisch und mit dem jeweils gleichen Abstand, der größer Null ist, zu den Mittelebenen eine Ebene verläuft, in der die Mittelachse des Kommutators liegt, so können mit einem Fräs-. bzw. Sägevorgang zwei Lamellen hergestellt werden.If between the middle planes of the outer slots two adjacent lamellae symmetrical and with the same in each case Distance greater than zero is, to the median planes extends a plane in which the central axis of the commutator, so can with a milling. or sawing process two slats are produced.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines derartigen Kommutators werden die Schlitze wenigstens einer Lamelle gleichzeitig hergestellt, wobei die Schlitze so hergestellt werden, dass sie parallel zueinander verlaufen, wodurch sich die Prozesszeiten bei der Herstellung beträchtlich reduzieren lassen. Weiter reduziert werden können die Prozesszeiten, wenn die Schlitze wenigstens zweier benachbarter Lamellen gleichzeitig hergestellt werden. Hierbei werden die Schlitze vorzugsweise durch Sägen oder Fräsen hergestellt, da dies leicht beherrschbare Verfahren sind.In a method of manufacturing such a commutator, the slots become sparse At least one lamella produced simultaneously, wherein the slots are made so that they are parallel to each other, whereby the processing times can be reduced considerably in the production. The process times can be further reduced if the slots of at least two adjacent lamellae are produced simultaneously. In this case, the slots are preferably produced by sawing or milling, since these are easily controllable methods.
Wird ein derartiger Kommutator in einer elektrischen Maschine verwendet, die ihrerseits wiederum in einer Antriebseinheit, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, so wirken sich die Kostenvorteile der günstigen Kommutatorherstellung ebenfalls positiv auf die elektrische Maschine bzw. Antriebseinheit aus. Beispiele für solche Anwendungen sind Fensterheberantrieb, Schiebdachantrieb, Kleingebläsemotor, Triebstrangsteller, insbesondere Kupplungssteller oder dergleichen.Becomes using such a commutator in an electrical machine, in turn, in a drive unit, in particular in a motor vehicle is used, so affect the cost advantages the cheap Commutator also positive for the electric machine or drive unit. Examples of such applications are window regulator drive, Sliding roof drive, small blower motor, Triebstrangsteller, in particular clutch plate or the like.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further Advantages and advantageous developments emerge from the subclaims and the Description.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:One embodiments are shown in the drawing and in the following description explained in more detail. It demonstrate:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In
der
In
den
In
Längsrichtung
verlaufende Schlitze
Die
Schlitze
Aus
der
Wesentlich
ist, dass die Mittelebenen
Bei
der Herstellung des Kommutators
In
der
Natürlich ist
die Erfindung nicht nur auf Trommelkommutatoren beschränkt. Sie
kann auch bei Stirnkommutatoren – auch Plankommutatoren genannt – angewendet
werden, bei denen die Lamellen an einer Stirnfläche angeordnet sind. Hierbei
werden ebenfalls mindestens zwei näherungsweise parallele Schlitze
Durch eine zwei- oder mehrfach parallel versetzte Anordnung der Fräswerkzeuge werden im Kommutator in einem Prozessschritt also zwei oder mehr Schlitze gleichzeitig angebracht. Die Schlitze sind nicht mehr radial sondern diametral bzw. parallel angeordnet. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Winkeltoleranz zwischen benachbarten Schlitzen minimiert wird, da diese nun durch den festen mechanischen Fräserabstand auf dem Werkzeug bestimmt wird und nicht durch den Schaltvorgang eines Servomotors, Schaltwerks etc. des Säge – oder Fräserwerkzeugs. Eine genauere Schlitzposition mit gleichmäßigeren Toleranzen bringt weniger Streuung der Kennlinie im zusammengebauten Gesamtmotor. Eine gleichmäßigere Bestromung aufgrund geringerer Abweichung der Segmentwinkel untereinander minimiert die Geräuschanregung. Das vorgeschlagene Verfahren kann die Prozesszeit umso mehr verkleinern, je kleiner der Durchmesser des Kommutators und je größer die Anzahl der Schlitze ist. Ein Kommutator mit einem Durchmesser von beispielsweise 12 mm und 18 Schlitzen ist besser als ein Kommutator mit Durchmesser von beispielsweise 23 mm und 12 Schlitzen, da der Segmentwinkel und die Sehnenlänge kleiner sind und damit mehr Schlitzfräser auf der Achse angeordnet werden können.By a two or more times parallel offset arrangement of the milling tools become in the commutator in a process step so two or more Slots attached at the same time. The slots are no longer radial but arranged diametrically or in parallel. Another advantage is that the angular tolerance between adjacent slots is minimized, as these now by the fixed mechanical cutter spacing on the tool is determined and not by the switching operation of a servomotor, derailleur etc. of the saw or cutter tool. A closer slot position with more even tolerances brings less Scattering of the characteristic in the assembled total engine. A more even energization minimized due to less deviation of the segment angle with each other the noise excitation. The proposed method can reduce the process time all the more, the smaller the diameter of the commutator and the larger the Number of slots is. A commutator with a diameter of For example, 12mm and 18 slots is better than a commutator with a diameter of, for example, 23 mm and 12 slots, since the Segment angle and chord length are smaller and thus more slot cutter arranged on the axis can be.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510005680 DE102005005680A1 (en) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Commutator e.g. barrel commutator, for electrical machine of e.g. window lift drive, has commutator sections separated from one another by slots, where centre plane of one part of slot runs parallel to centre plane of other slot |
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Publications (1)
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DE102005005680A1 true DE102005005680A1 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=36709761
Family Applications (1)
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DE200510005680 Withdrawn DE102005005680A1 (en) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Commutator e.g. barrel commutator, for electrical machine of e.g. window lift drive, has commutator sections separated from one another by slots, where centre plane of one part of slot runs parallel to centre plane of other slot |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102005005680A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010009959A2 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Commutator for an electrical machine and system |
-
2005
- 2005-02-08 DE DE200510005680 patent/DE102005005680A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010009959A2 (en) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Commutator for an electrical machine and system |
WO2010009959A3 (en) * | 2008-07-25 | 2010-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Commutator for an electrical machine and system |
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