DE102010042102A1 - Anchor for an electric machine, in particular a DC motor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Anker (10; 10a) für eine elektrische Maschine (1), insbesondere einen Gleichstrommotor, mit einem auf einer Ankerwelle (15) drehfest angeordneten Kommutator (17; 17a), der einen ringförmigen Lamellenträgerkörper (18; 18a) aufweist, auf dessen Mantelfläche Kommutatorlamellen (19) angeordnet sind, und mit einem Magnetelement (25) als Bestandteil einer Sensoranordnung zur Erfassung der Drehwinkellage bzw. Drehzahl des Kommutators (17; 17a), das mit der Ankerwelle (15) drehfest verbunden ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Magnetelement (25) als integraler Teil des Lamellenträgerkörpers (18; 18a) ausgebildet ist und dass die Kommutatorlamellen (19) zumindest annähernd über die gesamte Länge des Kommutators (17; 17a) angeordnet sind.The invention relates to an armature (10; 10a) for an electrical machine (1), in particular a direct current motor, with a commutator (17; 17a) which is non-rotatably arranged on an armature shaft (15) and which has an annular plate carrier body (18; 18a), Commutator lamellae (19) are arranged on its outer surface, and with a magnetic element (25) as part of a sensor arrangement for detecting the rotational angle position or speed of the commutator (17; 17a), which is connected to the armature shaft (15) in a rotationally fixed manner. According to the invention, it is provided that the magnet element (25) is designed as an integral part of the plate carrier body (18; 18a) and that the commutator plates (19) are arranged at least approximately over the entire length of the commutator (17; 17a).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Anker für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Gleichstrommotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an armature for an electrical machine, in particular a DC motor, according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Anker ist aus der
Nachteilig dabei ist, dass durch den sich an den Lamellenträgerkörper bzw. die Lamellen seitlich anschließenden Ringmagneten die Baugröße bzw. -länge des Kommutators und somit auch des Ankers relativ groß ist. Ferner ist sowohl die Herstellung des Ringmagneten als separates Bauteil, als auch die Befestigung des Ringmagneten auf der Ankerwelle bzw. an dem Lamellenträgerkörper mit einem zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden, der die Herstellkosten des Ankers erhöht.A disadvantage is that the size or length of the commutator and thus also of the armature is relatively large by the laterally adjacent to the disk carrier body or the slats ring magnet. Furthermore, both the production of the ring magnet as a separate component, as well as the attachment of the ring magnet on the armature shaft or on the disk carrier body associated with an additional workload, which increases the manufacturing cost of the armature.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Anker für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Gleichstrommotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dieser besonders kompakt aufgebaut ist. Zusätzlich soll auch die Möglichkeit geschaffen werden, die Herstellkosten des Ankers gegenüber dem Stand der Technik zu verringern. Diese Aufgabe wird bei einem Anker für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Gleichstrommotor, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, das Magnetelement zur Erkennung der Winkellage des Ankers am Kommutator als integralen Teil des Lamellenträgerkörpers auszubilden, so dass die Kommutatorlamellen über zumindest annähernd die gesamte Länge des Kommutators reichen können. Durch die integrale Ausbildung des Magnetelements am bzw. im Lamellenträgerkörper wird somit ein besonders kompakter Aufbau des Kommutators und somit auch des Ankers ermöglicht. Insbesondere ist dessen axiale Baulänge gegenüber einem Anker gemäß dem Stand der Technik verringert.Based on the illustrated prior art, the invention has the object, an anchor for an electric machine, in particular a DC motor, according to the preamble of claim 1 such that it is constructed very compact. In addition, the possibility should also be created to reduce the manufacturing costs of the armature compared to the prior art. This object is achieved with an armature for an electrical machine, in particular a DC motor, with the features of claim 1. The invention is based on the idea to form the magnetic element for detecting the angular position of the armature on the commutator as an integral part of the disk carrier body, so that the commutator can extend over at least approximately the entire length of the commutator. Due to the integral design of the magnetic element on or in the disk carrier body thus a particularly compact construction of the commutator and thus also of the armature is made possible. In particular, its axial length is reduced compared to an armature according to the prior art.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ankers für eine elektrische Maschine sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the armature for an electric machine according to the invention are specified in the subclaims. All combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Magnetelement als ein räumlich begrenzter Teil des Lammellenträgerkörpers ausgebildet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass das Magnetelement zwar als separates Bauteil ausgebildet ist, jedoch räumlich insbesondere innerhalb des Lamellenträgerkörpers angeordnet ist. Hierbei wird unter einer räumlichen Anordnung insbesondere eine radiale Anordnung des Magnetelements innerhalb des Lamellenträgerkörpers verstanden, so dass dessen axiale Baulänge nicht vergrößert ist.In a first embodiment of the invention, it is provided that the magnetic element is formed as a spatially limited part of the Lammellenträgerkörpers. In other words, this means that the magnetic element is indeed formed as a separate component, but is spatially arranged in particular within the disk carrier body. Here, a spatial arrangement is understood in particular to mean a radial arrangement of the magnetic element within the disk carrier body, so that its axial length is not increased.
Hierbei ist es in einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Magnetelement ringförmig ausgebildet und konzentrisch zum Lamellenträgerkörper angeordnet ist.In this case, it is provided in a structurally preferred embodiment that the magnetic element is annular and is arranged concentrically to the disk carrier body.
In einer alternativen konstruktiven Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Lamellenträgerkörper insgesamt aus einem Material besteht, das magnetische Eigenschaften aufweist. Das bedeutet, dass der Lamellenträgerkörper insofern homogen ausgebildet ist, als dass das Magnetelement und der Lamellenträgerkörper durch ein und dasselbe Element gebildet sind.In an alternative design embodiment of the invention, it is provided that the disk carrier body as a whole consists of a material having magnetic properties. This means that the disk carrier body is formed so far homogeneous in that the magnetic element and the disk carrier body are formed by one and the same element.
Bei beiden konstruktiven Ausführungen der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Lamellenträgerkörper auf insbesondere seiner einen Stirnseite wenigstens einen Bereich aufweist, der von einem Magnetfeldsensor, insbesondere einem Hallsensor, erfassbar ist.In both constructive embodiments of the invention, it is provided that the disk carrier body in particular has on its one end face at least one region which is detectable by a magnetic field sensor, in particular a Hall sensor.
Weiterhin kann es zur Ausbildung eines möglichst kompakten Ankers vorgesehen sein, dass der Magnetfeldsensor auf der von Kommutatorfahnen des Kommutators abgewandten Seite des Lamellenträgerkörpers angeordnet ist.Furthermore, it may be provided to form a possible compact anchor that the magnetic field sensor is disposed on the side facing away from commutator of the commutator side of the disk carrier body.
Die Erfindung umfasst auch eine Maschine, insbesondere einen Gleichstrommotor mit einem erfindungsgemäßen Anker. Eine derartige Maschine weist einen besonders kompakten Aufbau auf und lässt sich, insbesondere wenn der Lamellenträgerkörper insgesamt aus einem Material besteht, das magnetische Eigenschaften aufweist, besonders kostengünstig herstellen.The invention also includes a machine, in particular a DC motor with an armature according to the invention. Such a machine has a particularly compact construction and, especially when the disk carrier body as a whole consists of a material which has magnetic properties, can be produced particularly inexpensively.
Erfindungsgemäß findet die Erfindung bevorzugt Verwendung bei einem Verstellmotor, insbesondere einem Fensterheberantrieb, einem Sitzverstellungsantrieb, einem Schiebedachantrieb oder dgl.According to the invention, the invention is preferably used in an adjusting motor, in particular a window lift drive, a seat adjustment drive, a sunroof drive or the like.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in:This shows in:
Gleich Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Like components or components with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.
In der
Der Anker
Zwischen dem Lager
Der Kommutator
Im axialen Zwischenraum zwischen dem Lager
Hierzu ist es erfindungsgemäß bei dem in der
Bei dem in der
In Abänderung des in der
Die soweit beschriebenen Anker
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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