DE102011004482A1

DE102011004482A1 - Commutator for commutator motor, has connectors comprising receiving and catching portions, where wires do not cross one above other such that receiving space extends in direction parallel to rotation axis of catching portion

Info

Publication number: DE102011004482A1
Application number: DE201110004482
Authority: DE
Inventors: Georg Bonk
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2014-02-13

Abstract

The commutator (1) has connectors (3) comprising a wire receiving portion (4) and a wire catching portion (5). The wire receiving and wire catching portions limit a wire receiving space (10) and a wire catching space (11), respectively. A cross-section of the receiving space is formed such that a height of the receiving space perpendicular to a rotation axis of the commutator is maximum and amounts to half times of a wire diameter. Winding wires do not cross one above the other such that the receiving space extends in a direction parallel to a rotation axis of the wire catching portion.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kommutator eines Kommutatormotors, mit einer Vielzahl von Kommutatorlamellen, die jeweils mit zumindest einem hakenartigen Anschlussteil einstückig sind, die zur Aufnahme von mehreren Wicklungsdrähten einer Rotorwicklung am wicklungsseitigen Ende der Kommutatorlamellen dienen, wobei die Kommutatorlamellen auf einem Isolierstoffzylinder befestigt sind die Anschlussteile in einem Vormontagezustand aus einem Drahtaufnahmeabschnitt und einem Drahtfangabschnitt bestehen, wobei der Drahtaufnahmeabschnitt einen Drahtaufnahmeraum sowie der Drahtfangabschnitt einen Drahtfangraum begrenzt und der Drahtfangabschnitt vom Drahtaufnahmeabschnitt des Anschlussteils weggebogen oder abgeknickt ist.The invention relates to a commutator of a commutator, with a plurality of Kommutatorlamellen, each with at least one hook-like connector part, which serve to receive a plurality of winding wires of a rotor winding on the winding side end of the commutator, wherein the commutator are mounted on a Isolierstoffzylinder the connection parts in a Vormontagezustand consist of a wire receiving portion and a wire catching portion, wherein the wire receiving portion defines a wire receiving space and the wire catching portion a wire trapping space and the wire catching portion is bent or bent away from the wire receiving portion of the connecting part.

Aus der DE 27 44 419 ist ein gattungsgemäßer Kommutator bekannt. Bei dem bekannten Kommutator sind zwei Wicklungsdrähte in Bezug auf die Drehachse übereinander angeordnet, so dass der Drahtaufnahmeraum sich rechtwinklig zur Drehachse erstreckt, während der Drahtfangabschnitt sich parallel zur Drehachse erstreckt. Dies hat zur Folge, dass für jeden Drahtdurchmesser oder für jeden zusätzlichen Wicklungsdraht, der in den Drahtaufnahmeraum verbracht werden soll die Geometrie des Aufnahmeraums angepasst werden muss, sofern ungeordnete, sich überkreuzende Drähte vermieden werden sollen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Aufnahmeraum sich in das Lamellenmaterial hinein erstreckt, wodurch der Herstellungsaufwand erheblich vergrößert wird.From the DE 27 44 419 is a generic commutator known. In the known commutator, two winding wires are arranged one above the other with respect to the rotation axis, so that the wire accommodation space extends at right angles to the rotation axis, while the wire catching section extends parallel to the rotation axis. This has the consequence that for each wire diameter or for each additional winding wire, which is to be moved into the wire receiving space, the geometry of the receiving space must be adjusted if disorderly, crossing wires should be avoided. Another disadvantage is that the receiving space extends into the fin material, whereby the manufacturing cost is considerably increased.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher bei einem gattungsgemäßen Kommutator dafür Sorge zu tragen, dass er einfach herstellbar ist, Wicklungsdrähte einfach und sicher montierbar und kontaktierbar sind und dass der Kommutator universell für eine Reihe von Drahtdurchmessern und für eine unterschiedliche Anzahl von anzuschließenden Drähten einsetzbar ist.The object of the present invention is therefore to ensure in a generic commutator that it is easy to manufacture, winding wires are easy and safe to mount and contact and that the commutator can be used universally for a number of wire diameters and for a different number of wires to be connected ,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen 2 bis 5 dargestellt. Dadurch, dass der Querschnitt des Drahtaufnahmeraums so gestaltet ist, dass seine Höhe rechtwinklig zur Drehachse des Kommutators maximal das eineinhalbfache des Drahtdurchmessers beträgt und/oder die Wicklungsdrähte sich nicht übereinander oder überkreuzt anordnen können ist gewährleistet, dass die Wicklungsdrähte geordnet nebeneinander und damit geordnet an der Kommutatorlamelle und dem Anschlussteil anliegen, wodurch die Sicherheit der elektrischen Verbindung nach einem Schweißvorgang den Anforderungen reproduzierbar erfüllt. Durch die Wahl der Höhe des Drahtaufnahmeraums können unterschiedliche Drahtdurchmesser ohne Geometrieänderung des Anschlussteils verarbeitet werden. Da sich der Drahtaufnahmeraum in einer Richtung parallel zur Drehachse an den Drahtfangabschnitt anschließt und der Drahtaufnahmeraum sich in einer Richtung parallel zur Drehachse auch erstreckt, ist eine besonders einfache Herstellung möglich und die Anzahl der anzuschließenden Drähte kann variieren, ohne Modifikationen am Anschlussteil vorzunehmen, wobei die gleichen günstigen Eigenschaften erhalten bleiben. Durch die genannte Anordnung stimmt die Fügerichtung mit der Erstreckungsrichtung des Drahtaufnahmeraums überein und damit mit der Abfolge der Drahtaufnahme mehrerer Wicklungsdrähte.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Further developments of the invention are shown in the subclaims 2 to 5. Characterized in that the cross section of the wire receiving space is designed so that its height is at a maximum perpendicular to the axis of rotation of the commutator one and a half times the wire diameter and / or the winding wires can not be arranged one above the other or crossed ensures that the winding wires ordered next to each other and thus arranged on the Commutator blade and the connector abut, whereby the security of the electrical connection after a welding process meets the requirements reproducible. By choosing the height of the wire receiving space different wire diameter can be processed without changing the geometry of the connection part. Since the wire accommodating space adjoins the wire catching portion in a direction parallel to the rotational axis and the wire accommodating space also extends in a direction parallel to the rotational axis, particularly simple manufacture is possible and the number of wires to be connected can vary without making modifications to the terminal part same favorable properties are retained. As a result of the arrangement mentioned, the joining direction coincides with the direction of extension of the wire receiving space and thus with the sequence of wire receiving a plurality of winding wires.

Es wird vorgeschlagen, dass der Drahtaufnahmeabschnitt zumindest eine Länge, parallel zur Drehachse des Kommutators, von eineinhalb Drahtdurchmessern hat. Durch diese Maßnahme sind die ersten beiden anzuschließenden Drähte sicher aufgenommen und in ihrer radialen Lage definiert. Ein dritter Draht könnte hinzukommen und würde sich möglicherweise um einen halben Drahtdurchmesser höher anordnen. Beim herabbiegen des Drahtfangabschnittes würde der dritte Draht dann mitgenommen werden, wodurch sich wieder eine geordnete Anlage ergäbe.It is proposed that the wire receiving portion has at least a length, parallel to the axis of rotation of the commutator, of one and a half wire diameters. By this measure, the first two wires to be connected are securely received and defined in their radial position. A third wire could be added and would possibly rank higher by half a wire diameter. When bending down the wire-catching section, the third wire would then be taken along, which would result in an orderly system again.

Vorteilhaft ist es, wenn der Drahtaufnahmeraum von einem inneren Wandungsbereich und einem äußeren Wandungsbereich begrenzt ist, welche parallel oder koaxial zueinander sind. Durch diese Anordnung können auch Aufnahmeräume realisiert werden, die winklig zur Drehachse sind.It is advantageous if the wire receiving space is bounded by an inner wall area and an outer wall area which are parallel or coaxial with one another. By this arrangement, receiving spaces can be realized which are at an angle to the axis of rotation.

Es wird jedoch bevorzugt, dass die Wandungsbereiche zur Drehachse des Kommutators (1) parallel sind, weil hierbei die Herstellbarkeit besonders einfach ist.However, it is preferred that the wall regions to the axis of rotation of the commutator ( 1 ) are parallel, because in this case the manufacturability is particularly simple.

Die Vorteile der Erfindung kommen besonders dann zum tragen, wenn der Drahtfangabschnitt und die Wicklungsdrähte in einem montierten Zustand mit der Kommutatorlamelle verschweißt sind. Die Qualität von Kommutatorschweißstellen hängt erfahrungsgemäß besonders vom Ordnungszustand der aufgenommenen Wicklungsdrähte ab.The advantages of the invention are particularly useful when the wire-catching section and the winding wires are welded in an assembled state with the commutator. Experience has shown that the quality of commutator welds depends, in particular, on the state of order of the taken winding wires.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Kommutator ohne Wicklungsdrähte, 1 a commutator according to the invention without winding wires,

2 den erfindungsgemäßen Kommutator mit drei eingelegten Wicklungsdrähten 2 the commutator according to the invention with three inserted winding wires

3 einen Kommutator gemäß Stand der Technik, 3 a commutator according to the prior art,

4 einen Kommutator mit geordneten Wicklungen, 4 a commutator with ordered windings,

5 den Kommutator gemäß der Erfindung und 5 the commutator according to the invention and

6 den Kommutator nach Verschweißung der Anschlüsse. 6 the commutator after welding the connections.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kommutator 1 ohne Wicklungsdrähte, mit einer Kommutatorlamelle 2, die auf einem Isolierstoffzylinder 7 befestigt ist. Der Kommutator ist auf einer Ankerwelle 12 montiert. Die Kommutatorlamelle 2 ist einstückig mit einem Anschlussteil 3, das aus einem Drahtaufnahmeabschnitt 4 und einem Drahtfangabschnitt 5 besteht, wobei der Drahtfangabschnitt 5 vom Drahtaufnahmeabschnitt abgebogen oder abgeknickt ist. Der Drahtaufnahmeabschnitt 4 begrenzt einen Drahtaufnahmeraum 10 und der Drahtfangabschnitt begrenzt einen Drahtfangraum. Der Drahtaufnahmeraum 10 ist durch einen inneren Wandungsbereich 8 und einen äußeren Wandungsbereich 9 begrenzt. Die Höhe des Aufnahmeraums hängt so vom Drahtdurchmesser ab, dass sie maximal das eineinhalbfache des Drahtdurchmessers beträgt. Je nach Drahtzug und Stabilität des Anschlussteils kann die maximale Höhe auch kleiner als das angegebene Maß sein, um eine geordnete Aufnahme der Wicklungsdrähte zu gewährleisten. Der Biegewinkel des Drahtfangabschnitts und seine Länge sind im Wesentlichen von der Qualität der Wickelmaschine und dem Bauraumangebot abhängig. 1 shows a commutator according to the invention 1 without winding wires, with a commutator blade 2 on an insulating cylinder 7 is attached. The commutator is on an armature shaft 12 assembled. The commutator blade 2 is integral with a connector 3 that made a wire-receiving section 4 and a wire catching section 5 consists, wherein the wire-catching section 5 bent or bent from the wire receiving section. The wire receiving section 4 delimits a wire-receiving space 10 and the wire catching section defines a wire catching space. The wire reception room 10 is through an inner wall area 8th and an outer wall area 9 limited. The height of the receiving space depends on the wire diameter so that it is at most one and a half times the wire diameter. Depending on the wire pull and stability of the connection part, the maximum height may also be smaller than the specified dimension in order to ensure an orderly reception of the winding wires. The bending angle of the wire catching section and its length are essentially dependent on the quality of the winding machine and the space available.

2 zeigt den erfindungsgemäßen Kommutator, mit drei Wicklungsdrähten 6, die im Drahtaufnahmeraum 10 nebeneinander angeordnet sind. 2 shows the commutator according to the invention, with three winding wires 6 standing in the wire-receiving room 10 are arranged side by side.

Die 3 bis 5 zeigen anschaulich die unterschiedlichen Eigenschaften von möglichen Anschlussformen am Kommutator 1. In 3 ist ein herkömmlicher Kommutator 1 mit schräg gestelltem Kommutatorhaken (Anschlussteil 3) ohne Unterscheidung zwischen Drahtaufnahmeabschnitt und Drahtfangabschnitt. Der Kommutatorhaken übernimmt hier beide Funktionen. Spätestens bei drei Wicklungsdrähten 6 je Haken kommt es zu übereinander liegenden Drähten. Dies führt dazu dass der Lackabbrand und damit die Kontaktierung undefiniert ist.The 3 to 5 clearly show the different properties of possible connection forms on the commutator 1 , In 3 is a conventional commutator 1 with inclined commutator hook (connection part 3 ) without distinction between the wire-receiving portion and the wire-catching portion. The commutator hook takes over both functions here. Latest at three winding wires 6 each hook comes to superimposed wires. This leads to the Lackabbrand and thus the contact is undefined.

Bei der 4 wurde durch ein parallel verlaufendes Anschlussteil 3 zumindest für eine geordnete Anordnung der Wicklungsdrähte 6 gesorgt. Bei einer Höhe des Drahtaufnahmeraums im Bereich des Drahtdurchmessers können die Drähte sich nicht überkreuzen oder übereinander angeordnet sein. Der Nachteil dieses Zwischenschrittes ist, dass keine ausreichende Drahtfangfunktion vorhanden ist, so dass entweder die Geschwindigkeit der Wickelmaschine entsprechend herabgesetzt werden muss oder mit fehlerhaften Anschlüssen zu rechnen ist.In the 4 was by a parallel connecting part 3 at least for an ordered arrangement of the winding wires 6 taken care of. At a height of the wire receiving space in the range of the wire diameter, the wires can not cross over or be arranged one above the other. The disadvantage of this intermediate step is that there is no sufficient wire-catching function, so that either the speed of the winding machine has to be reduced accordingly or faulty connections must be expected.

5 zeigt die erfindungsgemäße Form, bei der zwei Funktionen ohne großen Aufwand in das Anschlussteil integriert sind. Der Drahtfangabschnitt 5 erleichtert den Wickelvorgang und der Drahtaufnahmeabschnitt führt zu einer geordneten Anordnung der Wicklung. 5 shows the form according to the invention, in which two functions are integrated into the connector without much effort. The wire catching section 5 facilitates the winding process and the wire receiving portion leads to an orderly arrangement of the winding.

6 zeigt den Kommutator nach Verschweißung des Anschlussteils sowohl im Bereich des Drahtfangabschnitts 5 als auch im Bereich des Drahtaufnahmeabschnitts 4. Der Drahtfangabschnitt 5 ist beim Schweißen durch einen Stempel auf die Kommutatorlamelle 2 gedrückt und deformiert worden. Auch der Aufnahmeraum 10, sowie die Wicklungsdrähte 6 wurden deformiert und der Aufnahmeraum verkleinert. 6 shows the commutator after welding the connection part both in the area of the wire catching section 5 as well as in the area of the wire receiving section 4 , The wire catching section 5 is by welding a stamp on the commutator blade during welding 2 pressed and deformed. Also the recording room 10 , as well as the winding wires 6 were deformed and the receiving space reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kommutatorcommutator
22: Kommutatorlamellecommutator
33: Anschlussteilconnector
44: DrahtaufnahmeabschnittWire housing
55: DrahtfangabschnittWire catching portion
66: Wicklungsdrahtwinding wire
77: Isolierstoffzylinderdielectric cylinder
88th: äußerer Wandungsbereichouter wall area
99: innerer Wandungsbereichinner wall area
1010: DrahtaufnahmeraumWire receiving space
1111: DrahtfangraumWire trap area
1212: Ankerwellearmature shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2744419 [0002]

Claims

Commutator ( 1 ) of a commutator motor, with a plurality of commutator blades ( 2 ), each with at least one hook-like connection part ( 3 ) are integral, for receiving a plurality of winding wires ( 6 ) serve a rotor winding at the winding-side end of the commutator, wherein the commutator ( 2 ) on an insulating cylinder ( 7 ), the connecting parts ( 3 ) in a preassembled state from a wire receiving section ( 4 ) and a wire catching section ( 5 ), wherein the wire receiving portion ( 4 ) a wire receiving space ( 10 ) and the wire catching section ( 5 ) a wire catching room ( 11 ), the wire-catching section ( 5 ) from the wire receiving section ( 4 ) of the connection part ( 3 ) is bent or kinked, characterized in that the cross section of the wire receiving space ( 10 ) is designed so that its height is perpendicular to the axis of rotation of the commutator ( 1 ) is at most one and a half times the wire diameter and / or the winding wires can not be arranged one above the other or crossed, the wire receiving space connects in a direction parallel to the axis of rotation to the wire catching section and the wire receiving space extends in a direction parallel to the axis of rotation.

Commutator according to claim 1, characterized in that the wire receiving portion ( 4 ) at least one length, parallel to the axis of rotation of the commutator ( 1 ), of one and a half wire diameters.

Commutator according to claim 1 or 2, characterized in that the wire receiving space ( 10 ) from an inner wall area ( 8th ) and an outer wall area ( 9 ) which are parallel or coaxial with each other.

Commutator according to claim 3, characterized in that the wall regions ( 8th . 9 ) to the axis of rotation of the commutator ( 1 ) are parallel.

Commutator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wire-catching section ( 5 ) and the winding wires ( 6 ) are welded in an assembled state with the commutator.