DE102020102564A1

DE102020102564A1 - Commutator for an electrical machine, a method for producing a commutator and an electrical machine with a commutator

Info

Publication number: DE102020102564A1
Application number: DE102020102564.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Borshov
Original assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kommutator (1a) für eine elektrische Maschine, wobei der Kommutator (1a) eine Vielzahl von Lamellen (10a), die entlang eines Umfangs des Kommutators (1a) um eine Drehachse (20) des Kommutators (1a) angeordnet sind, zur Kontaktierung von Bürsten (2) der elektrischen Maschine aufweist, wobei sich die Lamellen (10a) auf einer Außenseite des Kommutators (1a) parallel zur Drehachse (20) des Kommutators (1a) erstrecken, wobei die Lamellen (10a) durch Längsnuten (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und elektrisch getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10a) und die Längsnuten (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) derart ausgebildet sind, dass sich eine Breite (100a) von wenigstens zwei Lamellen in Umfangsrichtung und/oder eine Breite (300b, 300c) von wenigstens zwei Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander unterscheiden, ein Verfahren zur Herstellung des Kommutators (1a) sowie eine elektrische Maschine mit dem Kommutator (1a).

The invention relates to a commutator (1a) for an electrical machine, the commutator (1a) having a plurality of lamellae (10a) which are arranged along a circumference of the commutator (1a) around an axis of rotation (20) of the commutator (1a), for contacting brushes (2) of the electrical machine, the lamellae (10a) extending on an outside of the commutator (1a) parallel to the axis of rotation (20) of the commutator (1a), the lamellae (10a) being formed by longitudinal grooves (30a , 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) are spaced apart from one another in the circumferential direction and electrically separated, characterized in that the lamellae (10a) and the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f) are designed such that a width (100a) of at least two lamellas in the circumferential direction and / or a width (300b, 300c) of at least two longitudinal grooves in the circumferential direction differ from one another, a method for producing the commutator (1a) and an electrical machine with the commu tator (1a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kommutator für eine elektrische Maschine, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kommutators sowie eine elektrische Maschine mit einem solchen Kommutator.The present invention relates to a commutator for an electrical machine, a method for producing such a commutator and an electrical machine with such a commutator.

Stand der TechnikState of the art

Ein Kommutator ist ein Kollektor oder Stromwandler, der zur Umpolung (Stromwendung) in elektrischen Maschinen verwendet wird. Kommutatoren können eine Vielzahl von länglichen Lamellen aufweisen, die mit Wicklungsdrähten eines Ankers der elektrischen Maschine verbindbar sind. Die Lamellen sind dabei entlang eines Umfangs des Kommutators um eine Drehachse des Kommutators und auf einer Außenseite des Kommutators angeordnet, wobei die Lamellen beispielsweise durch Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und elektrisch getrennt sind. Die Lamellen dienen zur Kontaktierung von Bürsten der elektrischen Maschine.A commutator is a collector or current transformer that is used for polarity reversal (current reversal) in electrical machines. Commutators can have a multiplicity of elongated lamellas that can be connected to winding wires of an armature of the electrical machine. The lamellae are arranged along a circumference of the commutator around an axis of rotation of the commutator and on an outside of the commutator, the lamellae being spaced apart from one another in the circumferential direction and electrically separated, for example by longitudinal grooves. The lamellae are used to contact brushes of the electrical machine.

Bei Betrieb der elektrischen Maschine dreht sich der Kommutator und die Bürsten schleifen über die Lamellen. Dies kann zu störenden Geräuschen führen.When the electrical machine is in operation, the commutator rotates and the brushes slide over the lamellae. This can lead to annoying noises.

Es ist somit wünschenswert, einen Kommutator bereitzustellen, bei dem die Erzeugung störender Geräusche reduziert bzw. unterdrückt werden kann.It is therefore desirable to provide a commutator in which the generation of disruptive noises can be reduced or suppressed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Kommutator einer elektrischen Maschine, ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators sowie eine elektrische Maschine mit einem Kommutator mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a commutator of an electrical machine, a method for producing a commutator and an electrical machine with a commutator having the features of the independent claims are proposed. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Der erfindungsgemäße Kommutator für eine elektrische Maschine weist eine Vielzahl von Lamellen zur Kontaktierung mit Bürsten der elektrischen Maschine auf. Die Lamellen sind entlang eines Umfangs des Kommutators um eine Drehachse des Kommutators angeordnet. Ferner erstrecken sich die Lamellen auf einer Außenseite des Kommutators parallel zur Drehachse des Kommutators und sind durch Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und elektrisch getrennt bzw. isoliert.The commutator according to the invention for an electrical machine has a plurality of lamellae for making contact with brushes of the electrical machine. The lamellae are arranged along a circumference of the commutator about an axis of rotation of the commutator. Furthermore, the lamellae extend on an outside of the commutator parallel to the axis of rotation of the commutator and are spaced apart from one another in the circumferential direction by longitudinal grooves and are electrically separated or insulated.

Zudem sind die Lamellen und die Längsnuten derart ausgebildet, dass sich eine Breite von wenigstens zwei Lamellen in Umfangsrichtung und/oder eine Breite von wenigstens zwei Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen den die Kohlebürsten zuerst treffenden („führenden“) Kanten zweier benachbarter Lamellen nicht für alle benachbarten Lamellenpaare gleich. Dadurch kann die Erzeugung insbesondere von Resonanzschwingungen reduziert werden.In addition, the lamellae and the longitudinal grooves are designed in such a way that a width of at least two lamellae in the circumferential direction and / or a width of at least two longitudinal grooves in the circumferential direction differ from one another. In other words, the distance between the "leading" edges of two adjacent lamellae that hit the carbon brushes first is not the same for all neighboring lamellae pairs. In this way, the generation of resonance vibrations in particular can be reduced.

Bei nicht-erfindungsgemäßen Kommutatoren, bei denen Lamellen verwendet werden, die jeweils die gleiche Breite in Umfangsrichtung aufweisen und regelmäßig derart entlang des Umfangs des Kommutators angeordnet sind, dass die Längsnuten jeweils die gleiche Breite aufweisen, können durch das regelmäßige Muster, das sich durch die Anordnung der Lamellen und der Längsnuten ergibt, Resonanzschwingungen, z.B. eine Grundschwingung und/oder Oberschwingungen, entstehen, die ihrerseits störende Geräusche erzeugen.In commutators not according to the invention, in which lamellae are used which each have the same width in the circumferential direction and are regularly arranged along the circumference of the commutator in such a way that the longitudinal grooves each have the same width, the regular pattern that extends through the The arrangement of the lamellas and the longitudinal grooves results in resonance vibrations, for example a fundamental vibration and / or harmonics, which in turn generate disturbing noises.

Durch die besondere Ausgestaltung der Lamellen bzw. Längsnuten des im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Kommutators, wonach sich eine Breite von wenigstens zwei Lamellen in Umfangsrichtung und/oder eine Breite von wenigstens zwei Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander unterscheiden, weist der Kommutator kein vollkommen regelmäßiges Muster mehr auf. Dies führt dazu, dass Schwingungsresonanzen reduziert oder unterdrückt bzw. vermieden werden. Auf diese Weise werden außerdem störende Geräusche, die durch die Schwingungsresonanzen erzeugt würden, reduziert oder unterdrückt. Due to the special design of the lamellas or longitudinal grooves of the commutator proposed within the scope of the invention, according to which a width of at least two lamellas in the circumferential direction and / or a width of at least two longitudinal grooves in the circumferential direction differ from one another, the commutator no longer has a perfectly regular pattern . This leads to the fact that vibration resonances are reduced or suppressed or avoided. In this way, disturbing noises that would be generated by the oscillation resonances are also reduced or suppressed.

Vorteilhafterweise weisen die Lamellen dieselbe Breite, z.B. einen Wert zwischen 2 mm und 4 mm, z.B. von ca. 2,7 mm, auf und werden derart entlang des Umfangs des Kommutators angeordnet, dass die Längsnuten nicht alle dieselbe Breite aufweisen. Die Breite der Längsnuten kann beispielsweise zwischen 0,1 und 2 mm variieren, insbesondere zwischen 0,4 mm und 0,8 mm. Vorzugsweise ist die Breite der Längsnuten gleichverteilt. Dadurch können Resonanzschwingungen besonders effektiv unterdrückt werden. Sie kann aber auch normalverteilt oder anders verteilt sein.The lamellas advantageously have the same width, for example a value between 2 mm and 4 mm, for example approximately 2.7 mm, and are arranged along the circumference of the commutator in such a way that the longitudinal grooves do not all have the same width. The width of the longitudinal grooves can vary, for example, between 0.1 and 2 mm, in particular between 0.4 mm and 0.8 mm. The width of the longitudinal grooves is preferably evenly distributed. In this way, resonance vibrations can be suppressed particularly effectively. However, it can also be normally distributed or distributed differently.

Alternativ weisen die Lamellen nicht alle dieselbe Breite auf und sind derart entlang des Umfangs des Kommutators angeordnet, dass die Längsnuten jeweils dieselbe Breite, z.B. einen Wert zwischen 0,5 und 1,5 mm, z.B. von 0,7 mm, aufweisen. Die Breite der Lamellen kann beispielsweise zwischen 1,5 und 4 mm variieren, insbesondere zwischen 2,3 mm und 3,1 mm. Vorzugsweise ist die Breite der Lamellen gleichverteilt. Dadurch können Resonanzschwingungen besonders effektiv unterdrückt werden. Sie kann aber auch normalverteilt oder anders verteilt sein. Auch auf diese Weise kann durch die unterschiedliche Breite der Lamellen sichergestellt werden, dass der Kommutator durch die Anordnung der Lamellen kein regelmäßiges Muster entlang seines Umfangs aufweist und störende Geräusche, die durch die Schwingungsresonanzen erzeugt werden, können reduziert oder unterdrückt werden.Alternatively, the lamellas do not all have the same width and are arranged along the circumference of the commutator in such a way that the longitudinal grooves each have the same width, for example a value between 0.5 and 1.5 mm, for example 0.7 mm. The width of the lamellae can vary, for example, between 1.5 and 4 mm, in particular between 2.3 mm and 3.1 mm. The width of the lamellae is preferably evenly distributed. In this way, resonance vibrations can be suppressed particularly effectively. However, it can also be normally distributed or distributed differently. In this way, too, the different widths of the lamellas can ensure that the commutator passes through the The arrangement of the lamellae does not have a regular pattern along its circumference and disturbing noises that are generated by the vibration resonances can be reduced or suppressed.

Vorteilhafterweise weisen die Lamellen eine Kontaktoberfläche zur Kontaktierung von Bürsten der elektrischen Maschine auf, wobei die Kontaktoberfläche beispielsweise rechteckig oder quadratisch ist. Die Bürsten schleifen über die Kontaktoberfläche der Lamellen, die mit Wicklungsdrähten eines Ankers der elektrischen Maschine verbunden sind. Während die Bürsten über die Kontaktoberfläche schleifen, wird elektrischer Strom von den Bürsten auf die Lamellen und von den Lamellen auf die Wicklungsdrähte des Ankers der elektrischen Maschine übertragen, so dass dieser sich weiterhin drehen kann. Je breiter die Lamellen sind, desto mehr Zeit steht für die Stromleitung bereit.The lamellae advantageously have a contact surface for contacting brushes of the electrical machine, the contact surface being, for example, rectangular or square. The brushes slide over the contact surface of the lamellae, which are connected to the winding wires of an armature of the electrical machine. While the brushes drag over the contact surface, electrical current is transmitted from the brushes to the lamellas and from the lamellas to the winding wires of the armature of the electrical machine, so that it can continue to rotate. The wider the slats, the more time is available for the power line.

Vorteilhafterweise ist mindestens eine sich in Richtung der Drehachse erstreckende Kante bei mindestens einer Lamelle an der Kontaktoberfläche abgerundet oder angefast (abgeflacht oder abgeschrägt). Zweckmäßigerweise handelt es sich dabei um die führende Kante. Durch diese Maßnahme werden insbesondere Stöße während des Betriebs, die ebenfalls Geräusch erzeugen, reduziert.Advantageously, at least one edge extending in the direction of the axis of rotation is rounded or chamfered (flattened or beveled) in at least one lamella on the contact surface. Expediently, this is the leading edge. This measure, in particular, reduces shocks during operation, which also generate noise.

Vorteilhafterweise weisen die Lamellen Kupfer auf und sind insbesondere daraus hergestellt. Kupfer ist ein weiches Metall und lässt sich gut formen. Die Lamellen können somit leicht und in beliebiger Dicke hergestellt werden. Kupfer ist zudem ein besonders gut stromleitendes Metall, so dass es sich als Material für Lamellen eines Kommutators besonders eignet. Ferner ist Kupfer relativ kostengünstig und in großer Menge verfügbar.The lamellae advantageously have copper and are in particular made from it. Copper is a soft metal and is easy to shape. The lamellas can thus be produced easily and in any thickness. Copper is also a metal that conducts electricity particularly well, so that it is particularly suitable as a material for the lamellae of a commutator. Furthermore, copper is relatively inexpensive and available in large quantities.

Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Kommutator, der insbesondere nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Durch die Erhöhung der Lebensdauer der Bürsten wird auch die Lebensdauer der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine erhöht.The invention also relates to an electrical machine with a commutator according to the invention, which is produced in particular by a method according to the invention. By increasing the service life of the brushes, the service life of the electrical machine according to the invention is also increased.

Ferner weist die elektrische Maschine bei Betrieb des Kommutators, durch die Reduzierung bzw. Unterdrückung von Schwingungsresonanzen weniger Störgeräusche auf als vergleichbare elektrische Maschinen ohne den erfindungsgemäßen Kommutator.Furthermore, when the commutator is in operation, the electrical machine exhibits less interference than comparable electrical machines without the commutator according to the invention due to the reduction or suppression of oscillation resonances.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombination oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

1 shows schematically a preferred embodiment of a commutator according to the invention in a side view.
2 shows schematically a further preferred embodiment of a commutator according to the invention in a side view.
3 shows schematically a section of a commutator according to the invention in a further preferred embodiment.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kommutators in einer Seitenansicht von außen gezeigt und insgesamt mit 1a bezeichnet.In 1 a preferred embodiment of a commutator according to the invention is shown schematically in a side view from the outside and designated as a whole with 1a.

Der Kommutator 1a weist eine Vielzahl von Lamellen 10a zur Kontaktierung von Bürsten 2 einer elektrischen Maschine auf. Die Lamellen sind entlang eines Umfangs des Kommutators 1a um eine Drehachse 20 des Kommutators 1a angeordnet.The commutator 1a has a multitude of slats 10a for contacting brushes 2 an electrical machine. The laminations are along a perimeter of the commutator 1a around an axis of rotation 20th of the commutator 1a arranged.

Ferner erstrecken sich die Lamellen 10a auf einer Außenseite des Kommutators 1a parallel zur Drehachse 20 des Kommutators 1a und sind durch Längsnuten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und elektrisch getrennt bzw. isoliert.The lamellae also extend 10a on an outside of the commutator 1a parallel to the axis of rotation 20th of the commutator 1a and are through longitudinal grooves 30a , 30b , 30c , 30d , 30e , 30f spaced from one another in the circumferential direction and electrically separated or insulated.

Die Lamellen bestehen aus Kupfer und weisen eine Kontaktoberfläche 110 auf, wobei die Bürsten 2 im Betrieb der elektrischen Maschine über die Kontaktoberfläche 110 schleifen. Die Kontaktoberfläche ist bevorzugt rechteckig oder quadratisch ausgebildet, wodurch die Lamellen 10a platzsparend entlang des Umfangs des Kommutators 1a angeordnet werden können.The lamellae are made of copper and have a contact surface 110 on, taking the brushes 2 during operation of the electrical machine via the contact surface 110 grind. The contact surface is preferably rectangular or square, whereby the lamellae 10a space-saving along the circumference of the commutator 1a can be arranged.

Die Bürsten 2 schleifen über die Kontaktoberfläche 110 der Lamellen 10a, die mit Wicklungsdrähten eines Ankers der elektrischen Maschine verbunden sind. Während die Bürsten 2 über die Kontaktoberfläche 110 schleifen, wird elektrischer Strom von den Bürsten 2 auf die Lamellen 10a und von den Lamellen 10a auf die Wicklungsdrähte des Ankers der elektrischen Maschine übertragen, so dass dieser sich weiterhin drehen kann.The brushes 2 drag across the contact surface 110 of the slats 10a connected to winding wires of an armature of the electrical machine. While the brushes 2 over the contact surface 110 grind, electric current is drawn from the brushes 2 on the slats 10a and from the slats 10a on the winding wires of the armature transmitted to the electrical machine so that it can continue to rotate.

In dieser Ausführungsform weisen die Lamellen 10a beispielhaft jeweils dieselbe Breite 100a (z.B. von 2,7 mm) auf. Dies gewährleistet eine ausreichende Stromleitungszeitwährend des Betriebs .In this embodiment, the slats 10a the same width, for example 100a (e.g. from 2.7 mm). This ensures sufficient power conduction time during operation.

Die Längsnuten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f sind in der gezeigten Ausführungsform derart zwischen den Lamellen 10a ausgebildet, dass sich die Breiten (z.B. 300b, 300c) der Längsnuten in Umfangsrichtung voneinander unterscheiden. Hier unterscheiden sich beispielsweise die Breite 300b der Längsnut 30b und die Breite 300c der Längsnut 30c voneinander usw. Die Breite 300b der Längsnut 30b beträgt hier beispielsweise 0,6 mm und die Breite 300c der Längsnut 30c beträgt beispielsweise 0,8 mm. Insbesondere weisen die Längsnuten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f eine unterschiedliche Breite von jeweils zwischen 0,4 mm und 0,8 mm auf.The longitudinal grooves 30a , 30b , 30c , 30d , 30e , 30f are in the embodiment shown between the slats 10a designed that the widths (for example 300b, 300c) of the longitudinal grooves differ from one another in the circumferential direction. Here, for example, the width differs 300b the longitudinal groove 30b and the width 300c the longitudinal groove 30c from each other, etc. The width 300b the longitudinal groove 30b is here, for example, 0.6 mm and the width 300c the longitudinal groove 30c is, for example, 0.8 mm. In particular, the longitudinal grooves 30a , 30b , 30c , 30d , 30e , 30f a different width of between 0.4 mm and 0.8 mm each.

Durch die unterschiedlichen Breiten der Längsnuten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f wird sichergestellt, dass der Kommutator 1a durch die Anordnung der Lamellen 10a kein regelmäßiges Muster entlang seines Umfangs aufweist. Schleift nun die Bürste 2 über die Kontaktoberfläche 110 der Lamellen 10a, wobei der Schleifkontakt der Bürsten 2 mit den Lamellen 10a durch die Längsnuten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f in unregelmäßigen Abständen unterbrochen wird, werden störende Geräusche, die durch Resonanzschwingungen (Grundschwingung und/oder erste Oberschwingung), die beim Schleifen der Bürsten 2 über die Kontaktoberfläche 110 der Lamellen 10a erzeugt werden, reduziert oder sogar unterdrückt.Due to the different widths of the longitudinal grooves 30a , 30b , 30c , 30d , 30e , 30f ensures that the commutator 1a by the arrangement of the slats 10a does not have a regular pattern along its circumference. Now sand the brush 2 over the contact surface 110 of the slats 10a , the sliding contact of the brushes 2 with the slats 10a through the longitudinal grooves 30a , 30b , 30c , 30d , 30e , 30f Interrupted at irregular intervals, there are disturbing noises caused by resonance vibrations (fundamental oscillation and / or first harmonic) that occur when the brushes are sanded 2 over the contact surface 110 of the slats 10a generated, reduced or even suppressed.

In 2 ist schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kommutators in einer Seitenansicht von außen gezeigt und insgesamt mit 1b bezeichnet.In 2 a further preferred embodiment of a commutator according to the invention is shown schematically in a side view from the outside and designated as a whole with 1b.

Der Kommutator 1b weist eine Vielzahl von Lamellen 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g zur Kontaktierung von Bürsten 2 einer elektrischen Maschine auf, die durch Längsnuten 30g voneinander beabstandet und elektrisch getrennt bzw. isoliert.The commutator 1b has a multitude of slats 10b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g for contacting brushes 2 an electrical machine on which by longitudinal grooves 30g spaced from each other and electrically separated or isolated.

Im Gegensatz zu dem Kommutator 1a aus 1 weisen in dieser Ausführungsform die Längsnuten 30g jeweils dieselbe Breite 300g von beispielhaft 0,7 mm auf. Diese Breite 300g ist ausreichend, um die Lamellen 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g voneinander elektrisch zu trennen bzw. zu isolieren.In contrast to the commutator 1a out 1 have in this embodiment the longitudinal grooves 30g the same width in each case 300g of, for example, 0.7 mm. This width 300g is sufficient to the slats 10b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g to separate or isolate electrically from each other.

In dieser Ausführungsform unterscheiden sich jedoch beispielsweise die Breiten von Lamellen voneinander. Insbesondere unterscheidet sich die Breite 100d der Lamelle 10d von der Breite 100f der Lamelle 10f usw. Die Breite 100d der Lamelle 10d beträgt hier beispielsweise 3,1 mm und die Breite 100f der Lamelle 10f 2,7 mm. Insbesondere weisen die Lamellen 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g eine Breite von jeweils zwischen 2,3 mm und 3,1 mm auf. Diese Breiten gewährleisten eine ausreichende Stromleitungszeit.In this embodiment, however, the widths of sipes differ from one another, for example. In particular, the width differs 100d the lamella 10d from the breadth 100f the lamella 10f etc. The width 100d the lamella 10d here is, for example, 3.1 mm and the width 100f the lamella 10f 2.7 mm. In particular, the slats 10b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g a width of between 2.3 mm and 3.1 mm each. These widths ensure sufficient power conduction time.

Auch in dieser Ausführungsform wird durch die unterschiedliche Breite der Lamellen 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g sichergestellt, dass der Kommutator 1b durch die Anordnung der Lamellen 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, kein regelmäßiges Muster entlang seines Umfangs aufweist. Somit können auch hier störende Geräusche, die durch Schwingungsresonanzen (insbesondere Grundschwingung und/oder erste Oberschwingung), die beim Schleifen der Bürsten 2 über die Kontaktoberfläche 110 der Lamellen 110b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g erzeugt werden, reduziert oder unterdrückt werden.In this embodiment too, the different widths of the slats 10b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g ensured that the commutator 1b by the arrangement of the slats 10b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g , does not have a regular pattern along its circumference. Thus, disturbing noises caused by oscillation resonances (in particular fundamental oscillation and / or first harmonic) that occur during the grinding of the brushes can also occur here 2 over the contact surface 110 of the slats 110b , 10c , 10d , 10e , 10f , 10g can be generated, reduced or suppressed.

Es versteht sich, dass die Maßnahmen der beiden Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 auch beliebig kombiniert werden können, d.h. sowohl variierende Lamellenbreiten als auch variierende Nutbreiten vorgesehen werden können. Ausschlaggebend ist lediglich, dass der Abstand zwischen den führenden Kanten zweier benachbarter Lamellen nicht für alle benachbarten Lamellenpaare gleich ist.It goes without saying that the measures of the two embodiments according to FIGS 1 and 2 can also be combined as required, ie both varying lamella widths and varying groove widths can be provided. The only decisive factor is that the distance between the leading edges of two adjacent lamellae is not the same for all adjacent lamellae pairs.

In 3 ist schematisch ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kommutators 1c in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit Lamellen 10h, 10i, 10j gezeigt, die durch die Längsnuten 300h und 300i voneinander getrennt sind. Die Lamellen 10h, 10i, 10j weisen jeweils eine Kontaktoberfläche 110 auf, wobei sich jeweils zwei Kanten 120, 130 der Kontaktoberfläche 110 in Richtung der Drehachse erstrecken. Zur besseren Veranschaulichung möglicher Kantenformen ist im gezeigten Beispiel eine Kante 140 der Lamelle 10i angefast und die andere Kante 130 abgerundet.In 3 is a schematic section of a commutator according to the invention 1c in a further preferred embodiment with lamellae 10h , 10i , 10y shown by the longitudinal grooves 300h and 300i are separated from each other. The slats 10h , 10i , 10y each have a contact surface 110 on, each having two edges 120 , 130 the contact surface 110 extend in the direction of the axis of rotation. For a better illustration of possible edge shapes, an edge is shown in the example shown 140 the lamella 10i chamfered and the other edge 130 rounded.

Es kann nun vorgesehen sein, dass beliebige Kanten auf beliebige Weise bearbeitet sind, insbesondere können alle Kanten einheitlich oder unterschiedlich bearbeitet sind, wobei eine unterschiedliche Bearbeitung auch unbearbeitete Kanten, also scharfe Kanten wie 120, umfasst.It can now be provided that any edges are processed in any way, in particular all edges can be processed uniformly or differently, with a different processing also including unprocessed edges, that is to say sharp edges such as 120.

Insbesondere können alle führenden und/oder hinteren Kanten einheitlich oder unterschiedlich bearbeitet sein. Vorzugsweise sind jedoch alle führenden Kanten bearbeitet, insbesondere abgerundet oder angefast.In particular, all leading and / or rear edges can be processed uniformly or differently. However, all leading edges are preferably machined, in particular rounded or chamfered.

Die Bürsten 2 schleifen über die Kontaktoberflächen 110 und unterliegen beispielsweise einem Verschleiß, der durch Reibungskräfte, die zwischen den Kontaktoberflächen 110 und den Bürsten 2 entstehen, hervorgerufen wird. Da sich die Bürsten 2 im Laufe der Zeit verkürzen, werden die Bürsten 2 beispielsweise durch ein Federelement in Richtung der Kontaktoberflächen 110 mit Kraft beaufschlagt. Dieses Federelement dient dazu, die Bürsten 2 in Kontakt mit der Kontaktoberfläche 110 zu halten. Dreht sich der Kommutator 1c der elektrischen Maschine, wird der Kontakt der Bürste 2 mit der Kontaktoberfläche 110 durch eine Längsnut, beispielsweise Längsnut 300i, unterbrochen, wodurch die Bürste 2 zumindest zum Teil über der Längsnut 300i steht.The brushes 2 drag across the contact surfaces 110 and are subject, for example, to wear caused by frictional forces between the contact surfaces 110 and the brushes 2 arise, is caused. As the brushes 2 Over time, the brushes will shorten 2 for example by a spring element in the direction of the contact surfaces 110 applied with force. This spring element serves to hold the brushes 2 in contact with the contact surface 110 to keep. The commutator rotates 1c the electrical machine, the contact becomes the brush 2 with the contact surface 110 by a longitudinal groove, for example a longitudinal groove 300i , interrupted, causing the brush 2 at least partially over the longitudinal groove 300i stands.

In einer solchen Stellung ist es möglich, dass die Bürste 2 bzw. deren führende Kante durch das Federelement etwas in die Längsnut 300i gedrückt wird. Dreht sich der Kommutator anschließend weiter, trifft die führende Kante der Lamelle 10i an der Kontaktoberfläche 110 auf eine Seitenwand und/oder auf eine Kante der Bürste, was Stöße und/oder Geräusch verursacht.In such a position it is possible that the brush 2 or the leading edge through the spring element somewhat into the longitudinal groove 300i is pressed. If the commutator then continues to rotate, the leading edge of the lamella hits 10i at the contact surface 110 on a side wall and / or on an edge of the brush, causing bumps and / or noise.

Es versteht sich, dass alle bevorzugten Ausführungsformen beliebig kombiniert werden können.It goes without saying that all preferred embodiments can be combined as desired.

Claims

Commutator (1a, 1b, 1c) for an electrical machine, the commutator (1a, 1b, 1c) having a plurality of laminations (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j), the are arranged along a circumference of the commutator (1a, 1b, 1c) around an axis of rotation (20) of the commutator (1a, 1b, 1c), for contacting brushes (2) of the electrical machine, the lamellae (10a, 10b , 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) extend on an outside of the commutator (1a, 1b, 1c) parallel to the axis of rotation (20) of the commutator (1a, 1b, 1c), the lamellae ( 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) are circumferentially spaced and electrically separated by longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i), characterized in that the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) and the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) in such a way are designed that a width (100a, 100d, 100f) of at least differentiate two lamellas in the circumferential direction and / or a width (300b, 300c, 300g) of at least two longitudinal grooves in the circumferential direction.

Commutator (1a, 1b, 1c) Claim 1 , wherein the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) have the same width (100a, 100d, 100f) and are arranged in this way along the circumference of the commutator (1a, 1b, 1c) are that the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) do not all have the same width (300b, 300c, 300g).

Commutator (1a, 1b, 1c) Claim 1 , the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) not all having the same width (100a, 100d, 100f) and thus along the circumference of the commutator (1a, 1b, 1c ) are arranged so that the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) have the same width (300b, 300c, 300g) of 0.7 mm.

Commutator (1a, 1b, 1c) according to one of the preceding claims, wherein the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) have a contact surface (110) for contacting brushes (2) of the electrical machine.

Commutator (1a, 1b, 1c) Claim 4 , wherein at least one edge (130) extending in the direction of the axis of rotation is rounded or chamfered on the contact surface (110) in at least one lamella (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j).

Commutator (1a, 1b, 1c) according to one of the preceding claims, wherein the laminations (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) have copper.

Method for producing a commutator (1a, 1b, 1c), in particular according to one of the Claims 1 to 6th , wherein a plurality of lamellas (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) for contacting brushes (2) of an electrical machine along a circumference of the commutator (1a, 1b, 1c) an axis of rotation (20) of the commutator can be arranged so that the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) on an outside of the commutator (1a, 1b, 1c) parallel to The axis of rotation (20) of the commutator (1a, 1b, 1c) and the lamellas (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) through longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) are spaced from one another in the circumferential direction and are electrically separated, characterized in that the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) and the longitudinal grooves ( 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) are formed in such a way that a width (100a, 100d, 100f) of at least two lamellas in the circumferential direction and / or a width (300b, 300c, 300g ) of at least two longitudinal grooves differ from each other in the circumferential direction.

Procedure according to Claim 7 , wherein lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) are used, each of which has the same width (100a, 100d, 100f), and in such a way along the circumference of the commutator (1a, 1b, 1c) are arranged so that the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) do not all have the same width (300b, 300c, 300g).

Procedure according to Claim 7 , wherein lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) are used, which do not all have the same width (100a, 100d, 100f), and so along the circumference of the commutator (1a , 1b, 1c) are arranged so that the longitudinal grooves (30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, 30i) each have the same width (300b, 300c, 300g).

Method according to one of the Claims 7 to 9 , wherein the lamellae (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) have a contact surface (110) for contacting brushes (2) of the electrical machine, and wherein at least one extends in the direction of the Axis of rotation (20) extending edge (130) is rounded or chamfered on at least one lamella (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 10j) on the contact surface (110).

Electrical machine with a commutator (1a, 1b, 1c) according to one of the Claims 1 to 6th , in particular by a method according to one of the Claims 7 to 10 is made.