DE112008000953T5 - Miniaturmotor und sein Herstellungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Miniaturmotor, bei dem Magneten an einer inneren Umlauffläche eines Motorgehäuses so angeordnet sind, dass ihre Nord- und Südpole wechselweise umgekehrt sind, um als Feldmagneten zu dienen, wobei eine gerade Anzahl an Rotorpolen und ein Kommutator, der dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten wie die Anzahl der Rotorpole aufweist, auf einer drehbaren Welle angeordnet sind, wobei jeder der Rotorpole einen ausgeprägten magnetischen Polkern und eine Wicklung aufweist, die um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern oder eine Vielzahl von ausgeprägten magnetischen Polkernen gewickelt ist, wobei gegenüberliegende Enden der Wicklung mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, und wobei ein Kurzschlussdraht zwei Kommutatorsegmente verbindet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind,
wobei die Wicklungen, die jeweils mit den Kommutatorsegmenten verbunden sind, einer Kombination aus Wicklungen eines ersten Typs und Wicklungen eines zweiten Typs entsprechen, wobei die Wicklung des ersten Typs mit benachbarten Kommutatorsegmenten so verbunden sind, dass ihr eines Ende mit einem der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Miniaturmotor, der eine fortlaufende Durchführung ermöglicht zur Aufwicklung von Rotorpolwicklungen, zum Verbinden von Rotorpolwicklungen mit Kommutatorsegmenten, und zum Verbinden eines Kurzschlussdrahtes mit zwei Kommutatorsegmenten, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, und betrifft ein Herstellungsverfahren für den Miniaturmotor.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein 4-Pol-Feld-Gleichstrom-(DC)-Miniaturmotor wird in einem Einsatzgebiet verwendet, das große Ausgangsleistung erfordert, wie etwa in dem Gebiet von motorbetriebenen Werkzeugen. Die 16 entspricht einer Aufbauansicht, die das Prinzip herkömmlicher Rotorwicklungen für einen 4-Pol-Feld-DC-Miniaturmotor darstellt (siehe Patentdokument 1). Das Prinzip einer herkömmlichen Wicklung wird für den Fall von sechs Rotorpolen (rotor poles) und sechs Kommutatorsegmenten bzw. -lamellen beschrieben und als Beispiel einer sogenannten multipolaren Wicklung herangezogen, bei der die Wicklung um drei Rotorpole gewickelt ist. Die dargestellte Wicklung bzw. Aufwicklung wird kontinuierlich mittels zwei elektrischer Drähte ausgeführt. Die durchgezogene Linie zeigt eine erste Wicklung, die von einem Kommutatorsegment a ausgeht bzw. beginnt, und eine gestrichelte Linie, die eine zweite Wicklung darstellt, die von einem Kommutatorsegment a' ausgeht.
  • In 16 sind die Kommutatorsegmente a und a', b und b' bzw. c und c' jeweils radial gegenüberliegend zueinander auf einem Kommutator angeordnet. Die erste Wicklung, die durch die durchgezogene Linie angezeigt wird, fängt an dem Kommutatorsegment a an, wird um die Rotorpole 3, 2 und 1 mit vorgebbaren Windungen (turns) gewickelt, wird mit dem nächst benachbarten Kommutatorsegment b verbunden (angeschlossen) und wird dann mit dem Kommutatorsegment b' verbunden, das radial gegenüberliegend zu dem Kommutatorsegment b angeordnet ist. Ein Abschnitt der ersten Wicklung, welcher die Kommutatorsegmente b und b' verbindet, ist als ein Kurzschlussdraht dargestellt. Dann geht die erste Wicklung an dem Kommutatorsegment b' weiter, wird auf ähnliche Weise um die Rotorpole gewickelt, wird mit dem benachbarten Kommutatorsegment c' verbunden und wird dann mit dem Kommutatorsegment c verbunden, das radial gegenüberliegend zum Kommutatorsegment c' angeordnet ist. Dann geht die erste Wicklung an dem Kommutatorsegment c weiter und wird schließlich über das Kommutatorsegment a' mit dem Kommutatorsegment a verbunden, von welchem die Wicklung ausgegangen ist. Auf ähnliche Weise beginnt die zweite Wicklung, die durch die Strichlinie angezeigt ist, am Kommutatorsegment a' und endet am Kommutatorsegment a'.
  • Die 17 ist eine Aufbauansicht, die Rotorwicklungen eines tatsächlich hergestellten herkömmlichen 4-Pol-Feld-Gleichstrom-Miniaturmotors darstellt. Die herkömmliche Wicklung wird für den Fall von 10 Rotorpolen und 10 Kommutatorsegmenten beschrieben und als ein Beispiel einer sogenannten multipolaren Wicklung herangezogen, bei der die Wicklung um drei Rotorpole gewickelt ist. In 17 sind zur klaren Darstellung die Rotorpole in zwei vertikal getrennten Reihen dargestellt, jedoch zeigt dieselbe Nummer bzw. Ziffer denselben Rotorpol an. Die dargestellte Wicklung wird kontinuierlich mittels zwei elektrischer Drähte ausgeführt. Die erste Wicklung, die von dem Kommutatorsegment a ausgeht, ist unterhalb einer Reihe von Kommutatorsegmenten dargestellt, und die zweite Wicklung, die von dem Kommutator a' ausgeht, ist oberhalb der Reihe der Kommutatorsegmente dargestellt. In 17 bezeichnet S einen Wicklungsanfangspunkt und E bezeichnet einen Wicklungsendpunkt. Das Verfahren des Aufwickelns ist in 17 dargestellt und ist im Wesentlichen ähnlich zu dem in 16 dargestellten Verfahren. Somit kann die Beschreibung des Wicklungsverfahrens ausgelassen werden.
  • Ein 4-Pol-Feld-Gleichstrom-Miniaturmotor, wie in 16 oder 17 gezeigt, benötigt eigentlich Kurzschlussdrähte zur Verbindung radial gegenüberliegender Kommutatorsegmente, wenn ein Paar von Bürsten verwendet wird oder wenn, obwohl zwei Bürstenpaare verwendet werden, eine Genauigkeit der Motorrotation es erfordert, weiter verbessert zu werden. Die veranschaulichte Verdrahtungsmethode ermöglicht es, das Wickeln um Rotorpole und das Verbinden von Kurzschlussdrähten mittels Verwendung von zwei elektrischen Drähten kontinuierlich auszuführen.
  • Jedoch benötigt ein solches Wickelverfahren das Anschließen von drei elektrischen Drähten an dem Wicklungsbeginn und am Ende der Kommutatorsegmente. Beispielsweise kommen in 17 die elektrischen Drähte an dem Kommutatorsegment a wie folgt zusammen: Zusätzlich zu dem ersten Anschluß eines Wicklungsanfangsdrahtes und dem zweiten Anschluß eines Wicklungsenddrahtes wird ein elektrischer Draht von einem Kommutatorsegment e um Rotorpole gewickelt, wird drittens an dem Kommutatorsegment a angeschlossen (third hooked) und wird dann mit dem Kommutatorsegment a' verbunden, das radial gegenüberliegend zum Kommutatorsegment a angeordnet ist. Die angeschlossenen elektrischen Drähte sind an den jeweiligen Kommutatorsegmenten zur elektrischen Verbindung und mechanischen Festigung punktverschweißt bzw. punktfixiert. In dem Fall, bei dem Rotorwicklungen dicke Drähte verwenden, um einen Motor mit großer Ausgangsleistung zu implementieren, ist das Punktschweißen mit Schwierigkeiten verbunden.
  • Die 18 entspricht einer Serie von Ansichten zur Erläuterung von Verbindungen elektrischer Drähte mit einem Kommutatorsegment. Wie in (a) der 18(A) gezeigt, ist ein Endbereich eines Kommutatorsegmentes gebogen bzw. abgekantet, das auf einem zylindrischen Kommutatorkern angeordnet ist, der an einer Welle fixiert ist, wodurch ein elektrischer Drahtverbindungsbereich ausgebildet wird. Als nächstes werden, wie in (b) bezeigt, elektrische Drähte in einer Ausnehmung angeschlossen, die zwischen dem elektrischen Drahtverbindungsbereich und dem Kommutatorsegment ausgebildet ist. Als nächstes, wie in (c) gezeigt, wird eine Punktschweiß-Elektrode gegen den elektrischen Drahtverbindungsbereich gepresst, und nachfolgend punkt-verschweißt. Jedoch, wie in (d) gezeigt, sind mit dem Punktverschweißen Schwierigkeiten verbunden, wenn drei dicke elektrische Drähte angeschlossen werden. Falls der elektrische Drahtverbindungsbereich verlängert wird (eine Nut wird vertieft, in der elektrische Drähte verbunden sind), um die Punktschweißfähigkeit zu verbessern, wächst die gesamte Motorlänge an. Somit wird aufgrund der Beschränkung von Motorabmessungen solch eine dimensionale Vergrößerung verhindert.
  • Gemäß der in 16 und 17 gezeigtem Wicklungsmethode, und um das Aufwicklung um Rotorpole und die Verbindung von Kurzschlussdrähten durch kontinuierliche Wicklungsvorgänge zu ermöglichen, werden radial gegenüberliegende Kommutatorsegmente zweifach verbunden, d. h. radial gegenüberliegende Kommutatorsegmente werden über zwei Kurzschlussdrähte verbunden. Somit kommen in einem Bereich zwischen dem Kommutator und den Rotorpolen die Kurzschlussdrähte zum Kommutator hin zusammen. Insbesondere wenn ein dicker elektrischer Draht verwendet wird, sammeln sich die elektrischen Drähte voluminös in der Nähe der Kommutatorsegmente. Auch wird die äußere Erscheinung der Wicklung ungleichförmig, woraus ein Unterschied in dem Wicklungswiderstand unter den Wicklungen auftritt. Deshalb wird die Funktionsfähigkeit (Strom) instabil.
  • Die 19(A) und 19(B) entsprechen einem Paar konzeptioneller Ansichten zur Erläuterung der ungleichförmigen Wicklungserscheinung und zeigen Wicklungen, wie sie aus Längsrichtung eines Rotor gesehen werden. Die 19(A) zeigt einen Fall, bei dem durch Einsatz von zwei elektrischen Drähten sechs Wicklungen kontinuierlich durch Aufwicklung von je zwei Wicklungen aufgewickelt werden. Die 19(B) zeigt einen Fall, wo durch Verwendung eines elektrischen Drahtes sechs Wicklungen kontinuierlich gewickelt werden. In jedem Fall wird eine multipolare Wicklung angewendet und die Anzahl, die den Wicklungen zugeordnet ist, durch entsprechende Ellipsen in 19(A) und 19(B) angezeigt, welche die Abfolge der Wicklung darstellt. Eine laterale Projektion einer Wicklung 1, die zuerst gewickelt wird, ist gering. Da eine nachfolgende Windung auf der vorhergehenden Windung aufgewickelt wird, wächst eine laterale Projektion der nachfolgenden Windung an (die äußere Erscheinung der Wicklung wird ungleichförmig). Die Unförmigkeit der Erscheinung der Wicklung wird durch voluminöses Zusammenkommen von Kurzschlussdrähten in der Nähe der Kommutatorsegmente gesteigert und durch Verwendung von dicken elektrischen Drähten. Da der elektrische Widerstand jeder Wicklung, die zwischen zwei Kommutatorsegmenten verbunden ist, von der Gesamtlänge abhängt, steigt der elektrische Widerstand einer jeden Wicklung sequentiell in Richtung der letzten gewickelten Windung an. Bei einem 4-poligen Feld-Gleichstrom-Motor fließt Strom in zwei radial gegenüberliegende Wicklungen zur selben Zeit, wodurch magnetische Felder derselben Richtung überlagernd erzeugt werden. Insbesondere, wenn, wie in 19(A) gezeigt, zwei Windungen mit geringem Widerstand und zwei Windungen mit großem Widerstand jeweils in einer radial gegenüberliegenden Art angeordnet sind, schwankt der Strom stark, der während einer Umdrehung des Motors fließt.
  • Die 20 entspricht einer Ansicht, die die Schwankungen eines Stromsignals während des Umlaufs einer Umdrehung des Rotors darstellt. In 20 gibt „Stand der Technik” die Schwankungen in gemessenen Stromsignalen eines Miniaturmotors an, der Wicklungen, wie in 17 gezeigt, aufweist. Im Gegensatz zu einem Miniaturmotor der vorliegenden Erfindung (erstes Ausführungsbeispiel wird später mit Bezug auf 6 und 7 geschildert), hat der herkömmliche Miniaturmotor in Messungen große Fluktuationen bzw. Schwankungen im Strom aufgewiesen, der während eines Umlaufs einer Rotorumdrehung fließt.
  • Bei dem in 16 und 17 gezeigten Wicklungsverfahren sind die gegenüberliegenden Enden einer jeden Wicklungsspule, die um Rotorpole gewickelt ist, mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden, und radial gegenüberliegende Kommutatorsegmente sind durch einen Kurzschlussdraht verbunden, wodurch zwei radial gegenüberliegende Wicklungen parallel an eine Gleichstromversorgung angeschlossen wird. Jedoch ist die Serienverbindung von Wicklungen ebenfalls bekannt. Die 21 entspricht einer Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels von Wicklungen in allgemeiner Serienverbindung. Wie in 21 gezeigt, beginnt die Wicklung von dem Kommutatorsegment a ausgehend, wird die Wicklung 1 um die Rotorpole 3, 2 und 1 mit vorgebbaren Windungen (turns) gewickelt, kontinuierlich in Reihe mit der Wicklung 1 wird eine Wicklung 2 um die Rotorpole 8, 7 und 6 gewickelt und dann wird die Wicklung 2 mit dem nächsten benachbarten Kommutatorsegment verbunden. Dann wird das Kommutatorsegment b über einen Kurzschlussdraht mit dem Kommutatorsegment b' verbunden, das radial gegenüberliegend zum Kommutatorsegment angeordnet ist. Nachfolgend fährt das Aufwicklen in gleicher Weise fort. In solchen seriellen Verbindungen von Wicklungen, werden zwei Wicklungen in Serie zwischen benachbarten Kommutatorsegmenten verbunden. Somit sind radial gegenüberliegende Kommutatorsegmente miteinander lediglich über einen Kurzschlussdraht verbunden, so dass das oben genannte Problem des Anschlusses von drei elektrischen Drähten nicht auftritt. Jedoch ist die Serienverbindung von Wicklungen in ihrer Wirkungsweise der parallelen Verbindung von Wicklungen unterlegen. Mittels eines Halbierens der Anzahl von Windungen und einer Verdopplung des Bereiches (Dicke) des elektrischen Drahtes, kann die Serienverbindung von Wicklungen eine Funktionsfähigkeit bzw. Wirksamkeit vorweisen, die ähnlich zu jener von parallelen Verbindung von Wicklungen ist. Jedoch bürdet das Aufwickeln eines dicken elektrischen Drahtes bei Miniaturmotoren der Herstellung eine Belastung auf. Außerdem erhöht das Aufwickeln eines dicken Drahtes den Grad der Ungleichförmigkeit der äußeren Erscheinung der Wicklung, wodurch ein Unterschied im Widerstand unter den Rotorwicklungen auftritt.
    • Patentdokument 1: Japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung (kokoku). Nr. H6-2463
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDEN AUFGABEN
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gleichstrom-Miniaturmotor vorzuschlagen, der vier- oder mehrpolige Felder aufweist, der Kurzschlussdrähte für parallele Verbindungen enthält, um somit kontinuierliches Aufwickeln von Rotorwicklungen paralleler Verbindungen zu ermöglichen, der vorteilhaft in seiner Wirkungsweise ist und der die elektrische Verbindung erleichtert sowie die mechanische Befestigung von elektrischen Drähten an Kommutatorsegmenten durch Beschränkung auf eine Anzahl von elektrischen Drähten, die an dem Kommutatorsegment angeschlossen sind, auf Zwei oder weniger ermöglicht.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABEN
  • Die vorliegende Erfindung schlägt einen Miniaturmotor und sein Herstellungsverfahren vor, bei dem Magneten an einer inneren Umlauffläche eines Motorgehäuses so angeordnet sind, dass ihre Nord- und Südpole wechselweise umgekehrt sind, um somit als Feldmagneten bzw. Ständermagneten zu dienen, wobei eine gerade Anzahl von Rotorpolen und einen Kommutator, welcher dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten wie die Anzahl der Rotorpole aufweist, auf einer drehbaren Welle bzw. Rotorwelle angeordnet sind, wobei jeder der Rotorpole einen ausgeprägten magnetischen Polkern (pole core) und eine Wicklung aufweist, die um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern oder um eine Vielzahl von ausgeprägten magnetischen Polkernen gewickelt ist, wobei gegenüberliegende Enden der Wicklung mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, und wobei ein Kurzschlussdraht zwei Kommutatorsegmente verbindet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind. Die Wicklungen, welche jeweils mit den Kommutatorsegmenten verbunden sind, stellen eine Kombination von Wicklungen ersten Typs und Wicklungen zweiten Typs dar, wobei die Wicklung des ersten Typs mit benachbarten Kommutatorsegmenten so verbunden ist, dass ihr erstes Ende mit einem der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist und ihr anderes Ende mit dem anderen der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist, wobei die Wicklung des zweiten Typs mit Kommutatorsegmenten so verbunden ist, dass mindestens ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem der benachbarten Kommutatorsegmente angeordnet ist, mit denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre. Nur ein Kurzschlussdraht wird für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet.
  • Wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente gleich der geraden Anzahl von Rotorpolen ist und durch 2 × N repräsentiert wird, wobei N eine Integer-Zahl darstellt, und wenn jedes Paar der Wicklungen aus zwei Windungen besteht, die radial gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, werden die Wicklungen des ersten Typs und die Wicklungen des zweiten Typs so verwendet, dass, wenn N einer geraden Anzahl entspricht, jedes der mindestens N/2 Paare aus der Wicklung des ersten Typs und aus der Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der übrigen Paare aus der Wicklung des ersten Typs und der Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht, oder so dass, wenn N eine ungerade Anzahl darstellt, jedes der mindestens (N – 1)/2 Paare aus der Wicklung des ersten Typs und der Wicklung des zweiten Typs besteht und jedes der verbleibenden Paare aus der Wicklung des ersten Typs und der Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt auch einen Rotor für einen Miniaturmotor vor, bei dem, während Wicklungen kontinuierlich durch Verwendung von einem oder zwei elektrischen Drähten gewickelt werden, zwei oder ein elektrischer Draht an einem elektrischen Drahtverbindungsabschnitt eines jeden Kommutatorsegmentes angeschlossen ist. Wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente gleich ist zur geraden Anzahl von Rotorpolen und durch 2 × N repräsentiert wird, wobei N eine Integer-Zahl darstellt, und wenn jedes Paar von Kommutatorsegmenten aus zwei Kommutatorsegmenten besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, besteht jedes von (N – 1) Paaren aus einer Gesamtzahl von N-Paaren aus einem Kommutatorsegment, an dem vier elektrische Drähte zusammentreffen und aus einem Kommutatorsegment, an dem zwei elektrische Drähte zusammentreffen. Das verbleibende eine Paar, das die Kommutatorsegmente enthält, an denen die Wicklung beginnt oder endet, ist derart, dass, wenn die Wicklung an demselben Kommutatorsegment beginnt und endet, das eine Paar aus einem Kommutatorsegment besteht, an dem vier elektrische Drähte zusammentreffen, und aus einem Kommutatorsegment besteht, an dem die Windung beginnt und endet und an dem zwei elektrische Drähte zusammentreffen, und ist derart, dass, wenn die Wicklung an jeweils verschiedenen Kommutatorsegmenten beginnt und endet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, das eine Paar aus zwei Kommutatorsegmenten besteht, an denen drei elektrische Drähte jeweils zusammenkommen.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung zur kontinuierlichen Aufwicklung von Rotorwicklungen in paralleler Verbindung bzw. Verdrahtung, was vorteilhaft in der Wirkungsweise ist, kann ein Gleichstrom-Miniaturmotor mit einem vier- oder mehrpoligen Feld so konfiguriert werden, dass nur ein Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet wird, und so, dass die Anzahl der elektrischen Drähte, die an jedem Kommutatorsegment angeschlossen sind, auf Zwei oder weniger begrenzt ist.
  • Selbst wenn ein dicker elektrischer Draht verwendet wird, vermeidet der Einsatz von lediglich einem Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung das Problem, bei dem elektrische Drähte voluminös in der Nähe der Kommutatorsegmente zusammentreffen, was andererseits sich aus dem Zusammenkommen von Kurzschlussdrähten in Richtung des Kommutators im Bereich zwischen dem Kommutator und den Rotorpolen ergeben könnte, wodurch die Unförmigkeit der äußeren Erscheinung der Wicklung beschränkt wird und die Ungleichheit des Widerstandes unter den Wicklungen beschränkt wird. Demzufolge kann die Funktionsfähigkeit bzw. Wirkung (Strom) stabilisiert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1(A) entspricht einer vertikalen Schnittansicht, die einen gesamten 4-Pol-Feld-Miniaturmotor darstellt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, und 1(B) entspricht einer Ansicht, die lediglich einen Kommutator darstellt.
  • 2(A) ist eine frontale Ansicht, die einen Rotor darstellt vor der Ausführung einer Wicklung auf seiner horizontal liegenden Welle, und 2(B) ist eine seitliche Ansicht des Rotors wie er von der Kommutatorseite aus gesehen wird.
  • 3 ist eine Ansicht, die eine Lagerelation eines Bürstenpaares zum Kommutator darstellt, und 3(B) ist eine Ansicht, die eine Anordnung von zwei Bürstenpaaren darstellt.
  • 4 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung des Prinzips der einfachsten herkömmlichen Drahtverbindung für einen 4-poligen Motor und 4 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer herkömmlichen kontinuierlichen Aufwicklung.
  • 5(A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wicklung darstellt zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung und 5(B) ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer Wicklung der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 ist eine Aufbauansicht, die Rotorwicklungen eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 ist eine erläuternde Ansicht, die die Wicklungen nach 6 in einer umlaufend angeordneten Art und Weise darstellt.
  • 8 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Wicklungssequenz für die in 7 dargestellte Wicklungskonfiguration.
  • 9 ist eine Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 10 ist eine Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 11 ist eine Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 ist eine Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 13 ist eine Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 14 ist eine Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
  • 15 ist eine Ansicht, die ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
  • 16 ist eine Aufbauansicht, die das Prinzip der herkömmlichen Rotorwicklungen für einen 4-Pol-Feld-Gleichstrom-Miniaturmotor darstellt.
  • 17 ist eine Aufbauansicht, die Rotorwicklungen eines tatsächlich hergestellten herkömmlichen 4-Pol-Feld-Gleichstrom-Miniaturmotors darstellt.
  • 18 ist eine Reihe von Ansichten zur Erläuterung der Verbindungen bzw. Anschlüsse von elektrischen Drähten mit einem Kommutatorsegment.
  • 19(a) und 19(B) entsprechen einem Paar von konzeptionellen Ansichten zur Erläuterung der ungleichförmigen äußeren Erscheinung der Wicklungen, welche die Wicklungen, von der Rotorseite aus gesehen, darstellen, 19(A) zeigt einen Fall, bei dem durch Anwendung von zwei elektrischen Drähten, sechs Wicklungen kontinuierlich gewickelt werden mittels gleichzeitiger Wicklung von je zwei Wicklungen, und 19(B) zeigt einen Fall, bei dem durch Einsatz eines elektrischen Drahtes sechs Wicklungen kontinuierlich gewickelt werden.
  • 20 ist eine Ansicht, die Fluktuationen bzw. Schwankungen im Stromverlauf während des Umlaufs einer Umdrehung des Rotors darstellt.
  • 21 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels von Wicklungen in einer allgemeinen seriellen Verbindung.
  • BESTE WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindungen werden als Nächstes anhand von Beispielen beschrieben. Vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele wird ein Miniaturmotor mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Die 1 entspricht einem Paar von Ansichten, die einen 4-Pol-Feld-Miniaturmotor darstellen, auf dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, wobei die 1(A) einer vertikalen Querschnittsansicht entspricht, die den Motor in Gänze darstellt, und die 1(B) einer Ansicht entspricht, die nur einen Kommutator darstellt. In dem dargestellten Motor sind zwei Paare von Magneten (vier Pole) an einer innen umlaufenden Fläche des Motorgehäuses angeordnet, welches aus einem metallischen Material in einer rohrförmigen, unten abgeschlossenen Form derart ausgebildet ist, dass ihre Nord- und Südpole alternierend umgekehrt sind, um somit als Feldmagneten bzw. Ständermagneten zu dienen. Die vorliegende Erfindung kann auf einen Motor mit vier oder mehrpoligen Feldern angewendet werden, jedoch wird unten stehend als Beispiel ein 4-Pol-Feld-Miniaturmotor beschrieben.
  • Wie in 1(A) gezeigt wird, ist eine Gehäuseabdeckung an einem Öffnungsbereich des Motorgehäuses angepasst. Ein Lager bzw. eine Lagerung zur Aufnahme einer Welle ist in einem zentralen Abschnitt der Gehäuseabdeckung untergebracht. Das andere Ende der Welle wird durch ein Lager bzw. eine Lagerung gestützt, die an der Mitte des unteren Abschnitts des rohrförmigen unten geschlossenen Motorgehäuses angeordnet ist. Eine gerade Anzahl von Rotorpolen und ein Kommutator, der dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten hat wie die Anzahl der Rotorpole, sind an der Welle befestigt, wodurch ein Rotor des Miniaturmotors ausgebildet wird. Jeder der Rotorpole enthält einen lamellenförmig ausgeprägten magnetischen Polkern und eine Wicklung bzw. Windung, die um den ausgeprägten magnetischen Polkern gewickelt ist (der Anschluß, bzw. die Verbindung der Wicklung zu den Kommutatorsegmenten ist nicht dargestellt). Ein Paar oder zwei Paare von Kohlebürsten, die in Kontakt mit dem Kommutator stehen, werden von der Gehäuseabdeckung über Federelemente aufgenommen. Die Bürsten sind elektrisch mit einem Paar von externen Anschlüssen verbunden. Die 1(B) veranschaulicht einen Kommutator mit den Kommutatorsegmenten. Die Kommutatorsegmente sind aus einem elektrisch leitenden Material gebildet und voneinander durch Schlitze am Kommutatorkern getrennt, welcher aus einem elektrisch isolierenden Material (Harz) gebildet ist. Ein Endabschnitt eines jeden Kommutatorsegmentes ist gekrümmt, um somit einen elektrischen Drahtverbindungs- bzw. -anschlußbereich auszubilden. Die Endabschnitte bzw. -bereiche der um die ausgeprägten Magnetpolkerne gewickelten Wicklungen sind mit den jeweiligen elektrischen Drahtanschlußbereichen, nachfolgend durch Punktschweißen, verbunden (siehe 18).
  • Die 2 entspricht einem Paar von Ansichten, die den Rotor vor der Ausführung der Wicklung darstellen, wobei die 2(A) einer frontalen Ansicht entspricht, die den Rotor mit seiner horizontal liegenden Welle zeigt, und wobei 2(B) eine seitliche Ansicht des Rotors wiedergibt, wie sie von der Kommutatorseite aus gesehen wird. Die 3 entspricht einem Paar von Ansichten, die die Lagerelation der Bürsten zu dem Kommutator darstellt, wobei die 3(A) eine Anordnung von Bürstenpaaren zeigt, und wobei die 3(B) die Anordnung von zwei Bürstenpaaren zeigt. In dem Fall, bei dem zwei Bürstenpaare, wie in 3 gezeigt, an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, wobei sie angeordnet sind, zum Beispiel mit der dargestellten Polarität, sind die zwei Pluspole bzw. die zwei Minuspole elektrisch zusammen verbunden. In dem dargestellten Beispiel sind die Bürsten von der Position her fluchtend mit der Mitte der entsprechenden Magnete ausgerichtet.
  • Wie in 2(B) für die nachfolgende Beschreibung gezeigt wird, sind die 10 dargestellten Kommutatorsegmente (und elektrischen Drahtanschlussbereiche) durch Bezugszeichen a bis e und a' bis e' angegeben, und es sind gleich viele ausgeprägte magnetische Polkerne wie die Kommutatorsegmente durch Bezugszeichen 1 bis 10 angegeben. Gemäß einem grundlegenden Aufwicklungsverfahren kann eine um jeden der ausgeprägten Magnetpolkerne gewickelte Wicklung so sein, dass ihre gegenüberliegenden Enden mit den entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden sind. Beispielsweise sind die gegenüberliegenden Enden einer um einen ausgeprägten magnetischen Polkern 2 gewickelten Wicklung mit den Kommutatorsegmenten a und b verbunden. Wie im Falle des hier dargestellten Beispiels, sind, um die Stromrichtung einer Wicklung im Zentrum des Feldmagneten bzw. Ständers wechseln zu lassen, die Zentren der Wicklungen (Zentren der ausgeprägten Magnetpolkerne) ausgestaltet, damit sie mit den entsprechenden Schlitzen zwischen den Kommutatorsegmenten in Übereinstimmung sind, wodurch alle Wicklungen, die um die ausgeprägten magnetischen Polkerne gewickelt sind, auf eine elektrisch neutrale Art und Weise angeschlossen werden können (ohne positionelle Falschausrichtung zu den Schlitzen zwischen den Kommutatorsegmenten). Jedoch kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf die Konfiguration angewendet werden, bei der eine elektrische Neutralität hergestellt wird, sondern auch auf eine Konfiguration angewendet werden, bei der der Motor vorlaufend (oder nachlaufend) im Winkel eingestellt ist. Gemäß einem bekannten Verfahren zur Konfigurierung der verzögerten Winkelstruktur werden die radial gegenüberliegenden Bürsten in einer solchen Weise angeordnet, damit sie mit den entsprechenden Zentren der Nord- und Südmagnete bzw. -pole übereinzustimmen, und werden die Kommutatorsegmente des Rotors so angeordnet, damit sie betreffend Position bzw. Lage von den Rotorpolen in Rotationsrichtung des Rotors verschoben sind. Die vorliegende Erfindung kann auch auf einen Motor angewendet werden, der eine solche vorlaufende Winkelstruktur (oder nachlaufende Winkelstruktur) aufweist. Auch wurde auf herkömmliche Art eine multipolare Wicklung, bei der die Wicklung um zwei oder drei Rotorpole erfolgt, ausgeführt, um in größtmöglichem Ausmaß die Fluktuationen bzw. Schwankungen in Spannung und Strom, der an den Kommutator geschaltet wird, zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung kann nicht bloß auf eine unipolare Wicklungsstruktur angewendet werden, bei der die Wicklung um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern gewickelt ist, sondern kann auch auf eine multipolare Wicklungsstruktur angewendet werden.
  • Die 4(A) ist eine Ansicht zur Erläuterung des Prinzips der einfachsten herkömmlichen Drahtverbindung für einen 4-Pol-Feld-Motor. Die 4(B) zeigt ein herkömmliches kontinuierliches Aufwickeln. Die 5(A) entspricht einer Ansicht, die ein Beispiel einer Wicklung zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung darstellt. Die 5(B) ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel einer Wicklung der vorliegenden Erfindung darstellt. In 4 und 5 werden die Wicklungspulen (von denen zwei dargestellt sind), durch entsprechende Dreiecke repräsentiert, und die gegenüberliegenden Enden einer jeden Wicklungsspule sind jeweils mit benachbarten bzw. daneben liegenden Kommutatorsegmenten verbunden.
  • Wie in 4(A) gemäß der herkömmlichen einfachsten Motor-Verdrahtung bzw. -drahtverbindung gezeigt wird, treffen an jedem Kommutatorsegment drei (eine ungerade Anzahl von) elektrische(n) Drähte(n), insbesondere je ein Ende von Wicklungsspulen, die an entsprechend gegenüberliegenden Seiten eines Kommutatorsegmentes angeordnet sind, und ein Kurzschlussdraht zur Verbindung der radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmente, zusammen. Gemäß einer solchen Drahtverbindungsmethode wird kontinuierliches Aufwickeln verhindert. Somit wird beispielsweise das Aufwickeln kontinuierlich ohne Verbindung oder Anschluß von Kurzschlussdrähten durchgeführt, nachfolgend werden die Kurzschlussdrähte verbunden. Für kontinuierliches Aufwickeln, wie in 4 gezeigt, müssen zwei Kurzschlussdrähte für jedes Kommutatorsegment bereitgestellt werden. In diesem Falle, weil vier (eine gerade Anzahl von) elektrische(n) Drähte(n) an jedem Kommutatorsegment zusammentreffen, wird kontinuierliches Aufwickeln durch Verwendung einer Wicklungsmaschine ermöglicht. In der folgenden Beschreibung wird das Anschließen eines Drahtes, der aus einem Draht(-Abschnitt), welcher ein bestimmtes Kommutatorsegment erreicht, und aus einem Draht(-Abschnitt), welcher von dem Kommutatorsegment abgeht, hier als „Anschließen eines Drahtes” bezeichnet. Deshalb bedingen bei einem kontinuierlichen Aufwickeln vier zusammenkommende Drähte den Anschluß von insgesamt zwei Drähten. Jedoch werden an einem Wicklungsanfangs-Kommutatorsegment und dem Wicklungsende-Kommutatorsegment der Anschluß eines Wicklungsanfangs des elektrischen Drahtes und der Anschluß eines Wicklungsendes des elektrischen Drahtes zusätzlich jeweils benötigt. Demnach Somit werden, wie mit Bezugnahme auf 16 und 17 beschrieben, an dem Wicklungsanfangs-Kommutatorsegment und an dem Wicklungsende-Kommutatorsegment insgesamt drei elektrische Drähte verbunden bzw. angeschlossen.
  • Wie in 5(A) und 5(B) gezeigt, verwendet die vorliegende Erfindung Wicklungen vom Typ A und Wicklungen vom Typ B in einer kombinierten Art und Weise. Die Typ-A-Wicklung ist zwischen zwei benachbarten Kommutatorsegmenten verbunden. Die Typ-B-Wicklung ist mit den Kommutatorsegmenten so verbunden, dass mindestens ihr eines Ende verbunden ist mit einem Kommutatorsegment, das radial gegenüberliegend zu einem der benachbarten Kommutatorsegmente angeordnet ist, zu denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Windung dem Typ A entsprechen würde (hier wird nachfolgend ein solches Kommutatorsegment als „Kommutatorsegment, das radial gegenüberliegend zu einem gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist” bezeichnet). Die Typ-B-Wicklung, wie in 5(A) dargestellt, ist mit den Kommutatorsegmenten so verbunden, dass nur ein Ende davon mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist. Die Typ-B-Wicklung, wie in 5(B) dargestellt, ist mit Kommutatorsegmenten so verbunden, dass beide ihrer gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden sind, die radial gegenüberliegend zu benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind, an denen die Enden der Wicklung verbunden bzw. angeschlossen wären, wenn die Wicklung dem Typ A entspräche (hier werden nachfolgend solche Kommutatorsegmente als „Kommutatorsegmente, die radial gegenüberliegend zu gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind” bezeichnet).
  • Die Typ B-Wicklung, wie unten in 5(A) gezeigt, (ihr eines Ende ist mit einem Kommutatorsegment verbunden, das radial gegenüberliegend zu einem gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist) wird gewöhnlicherweise mit dem Kommutatorsegment a' und dem Kommutatorsegment b' verbunden (siehe 4(B)), ist aber an einem seiner Enden mit dem Kommutatorsegment a verbunden, das radial gegenüberliegend zu dem Kommutatorsegment a' angeordnet ist. Diese Verbindung bzw. Verdrahtung bedingt lediglich einen Kurzschlussdraht zur Verbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten. Darüber hinaus und im Kontrast zur 4(A), wird die Anzahl von elektrischen Drähten, die an dem Kommutatorsegment a' in 5(A) zusammentreffen, von Vier auf Zwei reduziert, obwohl die Anzahl an elektrischen Drähten, die an dem Kommutatorsegment a in 5(A) zusammenlaufen, unverändert bleibt, d. h. die Anzahl von zusammenlaufenden Drähten weiterhin Vier beträgt. Somit beträgt, wenn das Kommutatorsegment a einem zwischenliegenden Kommutatorsegment in der Mitte einer kontinuierlichen Wicklung entspricht, die Anzahl von angeschlossenen Drähten an dem Kommutatorsegment a' Eins. Wenn das Kommutatorsegment a' einem Wicklungsanfangs-Kommutatorsegment oder einem Wicklungsende-Kommutatorsegment entspricht, beträgt die Anzahl von angeschlossenen Drähten am Kommutatorsegment a' Zwei.
  • Auf ähnliche Weise ist die Typ B-Wicklung, wie unten in 5(B) gezeigt (beide ihrer gegenüberliegenden Enden sind mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden, die radial gegenüberliegend zu gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind), an ihren gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden, die radial gegenüberliegend zu gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind (ein bestimmtes Verdrahtungs- bzw. Verbindungsbeispiel wird später mit Bezugnahme auf 12 beschrieben). Die Typ B-Wicklung dient gewöhnlich dazu, mit dem Kommutatorsegment a' und dem Kommutatorsegment b' verbunden zu werden (siehe 4(B)), wird aber an seinen gegenüberliegenden Enden mit dem Kommutatorsegment a und dem Kommutatorsegment b jeweils verbunden. Somit wird nur ein Kurzschlussdraht benötigt, um die radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmente zu verbinden bzw. anzuschließen. Im Gegensatz zu 4(B) und obwohl die Anzahl der elektrischen Drähte, die an den Kommutatorsegmenten a und b in 5(B) zusammen kommen, unverändert bleibt, d. h. die Anzahl der zusammenkommenden Drähte vier beträgt, wird die Anzahl an elektrischen Drähten, die an den Kommutatorsegmenten a' und b' in 5(B) zusammentreffen, von vier auf zwei reduziert. Somit beträgt die Anzahl von angeschlossenen Drähten a' und b' Eins, wenn die Kommutatorsegmente a' und b' dazwischenliegende Kommutatorsegmente in der Mitte der kontinuierlichen Wicklung darstellen. Wenn jedes der Kommutatorsegmente a' und b' einem Wicklungsanfangs-Kommutatorsegment oder einen Wicklungsende-Kommutatorsegment entspricht, beträgt die Anzahl der angeschlossenen Drähte an dem Kommutatorsegment a' und b' Zwei.
  • Insgesamt gilt: Wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente 2 × N beträgt (N ist eine Integerzahl) ähnlich zur Anzahl der Rotorpole, d. h. wenn N Paare von Kommutatorsegmenten vorhanden sind, und wenn jedes Paar an Kommutatorsegmenten aus zwei radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten besteht, gibt es (N – 1) Paare an Kommutatorsegmenten, was sich aus dem Ausschluß von einem Paar aus N-Paaren ergibt, wobei das eine Paar Kommutatorsegmente umfasst, an denen die Wicklung beginnt oder endet und dergestalt sind, dass vier elektrische Drähte an einem Segment der jeweils (N – 1) Paare zusammentreffen (zwei elektrische Drähte sind angeschlossen), wohingegen zwei elektrische Drähte an dem anderen Kommutatorsegment eines jeden der (N – 1) Paare zusammentreffen (ein elektrischer Draht ist angeschlossen). Im Falle eines Paares von Kommutatorsegmenten, an denen die Wicklung anfangt bzw. endet, hängt die Anzahl von elektrischen Drähten, die an jedem Kommutatorsegment zusammentreffen, davon ab, ob die Wicklung an demselben Kommutatorsegment anfangt und endet oder an jeweils verschiedenen Kommutatorsegmenten anfangt und endet, die radial zueinander gegenüberliegend angeordnet sind. In dem Fall, bei dem die Wicklung an demselben Kommutatorsegment beginnt und endet (siehe z. B. 7), treffen vier elektrische Drähte an einem der gepaarten Kommutatorsegmente zusammen (zwei elektrische Drähte sind angeschlossen), wohingegen zwei elektrische Drähte an dem anderen Kommutatorsegment zusammentreffen, an dem die Wicklung beginnt und endet (zwei elektrische Drähte sind angeschlossen). In dem Fall, wo die Wicklung an jeweils verschiedenen Kommutatorsegmenten beginnt und endet, die radial gegenüberliegend zueinander angeordnet sind (siehe z. B. 9), treffen drei elektrische Drähte an jedem der Kommutatorsegmente zusammen (zwei elektrische Drähte sind angeschlossen).
  • Als nächstes wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel ist ein Gleichstrom-Miniaturmotor, der ein 4-poliges Feld aufweist und ein oder zwei Bürstenpaare aufweist und bei dem die Anzahl der Rotorpole und die Anzahl der Kommutatorsegmente derselben gradzahligen Anzahl von Sechs oder mehr entspricht, die durch 2 × N (N ist eine Integerzahl) repräsentiert wird. 6 entspricht einem Abwicklungsschema bzw. einer Aufbauansicht, die 10-Schlitz-Rotorwicklungen darstellt. Die 7 ist eine veranschaulichende Ansicht, die die Windungen bzw. Wicklungen nach 6 in einer umlaufend angeordneten Art und Weise darstellt.
  • Wie mit Bezugnahme auf 5 beschrieben wird, gibt es zwei Arten von Wicklungen (Wicklungen des Typs A und Wicklungen des Typs B), welche sich unterscheiden in der Art der Verbindung bzw. des Anschlusses von gegenüberliegenden Enden einer Wicklungsspule mit den Kommutatorsegmenten. In 7 wird die Typ-A-Wicklung durch ein Dreieck mit durchgezogenen Linien repräsentiert und ist mit Kommutatorsegmenten bzw. -lamellen so verbunden, dass eines ihrer Enden mit einem beliebigen bzw. willkürlichen Kommutatorsegment verbunden ist und das andere Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, welches benachbart zu dem beliebigen Kommutatorsegment angeordnet ist. Die Typ-B-Wicklung wird durch ein Diamantsymbol mit Strichlinien repräsentiert und ist mit den Kommutatorsegmenten so verbunden, dass eines ihrer Enden mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, dass radial gegenüberliegend zu einem gewöhnlichem benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist (an welches die Typ-A-Wicklung angeschlossen ist). In den Beispielen nach den 6 und 7 sind fünf (N) Typ-A-Wicklungen alternierend bzw. wechselweise in einer umlaufenden Richtung angeordnet. Die Buchstaben A und B, welche unten in 6 erscheinen, zeigen die Wicklungstypen an. Ein Kurzschlussdraht wird für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet und eine Gesamtanzahl von Kurzschlussdrähten entspricht der Hälfte (5) der Anzahl (10) an Kommutatorsegmenten. Somit kann die Anzahl an elektrischen Drähten, die an jedem Kommutatorsegment angeschlossen sind, auf zwei oder weniger reduziert worden. Ebenso ist ein kontinuierliches Aufwickeln (Aufwickeln ohne zwischenzeitliches Abschneiden) unter Verwendung eines Drahtes oder zweier Drähte möglich.
  • Die Wicklung wird weiter im besonderem beschrieben. Wie in 6 und 7 gezeigt wird, dient das Kommutatorsegment a als Wicklungsanfangspunkt S und als Windungsendpunkt E. In den Ausführungsbeispielen, die unten beschrieben werden, können der Windungsanfangspunkt S und der Windungsendpunkt E verkehrt bzw. vertauscht sein, d. h. die Wicklung kann von dem Windungsendpunkt E starten und kann an dem Windungsstartpunkt S enden. Jedoch zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung beginnt die Wicklung von dem Windungsstartpunkt S und endet am Windungsendpunkt E.
  • Zuerst werden die erste bis Nte (fünfte) Wicklung bzw. Windung als Typ-A-Wicklung aufgewickelt. Im besonderen beginnt die Wicklung vom Kommutatorsegment a und der elektrische Draht wird um die Rotorpole 6, 5 und 4 für eine multipolare Wicklung umwickelt und wird dann an das Kommutatorsegment b angeschlossen, das benachbart zum Kommutatorsegment a ist. Nachfolgend wird der elektrische Draht an das Kommutatorsegment b' angeschlossen, das radial gegenüberliegend dem Kommutatorsegment b angeordnet ist, wodurch ein kontinuierlicher Kurzschlussdraht dazwischen ausgebildet wird; wird dann um die Rotorpole 2, 1 und 10 gewickelt; und wird dann an das Kommutatorsegment c' angeschlossen, das benachbart zu dem Kommutatorsegment b' ist. Anschließend wird die Wicklung auf ähnliche Weise durchgeführt. Um die letzte Typ-A-Wicklung aufzuwickeln, d. h. die Nte (fünfte) Wicklung bzw. Windung, wird der elektrische Draht vor dem Kommutatorsegment e ausgehend um die Rotorpole 10, 9 und 8 gewickelt und wird dann mit dem Kommutatorsegment a' verbunden, welches nächst benachbart zum Kommutatorsegment e ist.
  • Anschließend werden die N + 1te bis 2Nte (sechste bis zehnte) Windung als Typ-B-Wicklung gewickelt. Im besonderen beginnt die Wicklung am Kommutatorsegment a' und der elektrische Draht wird um die Rotorpole 1, 10 und 9 gewickelt und wird dann an das Kommutatorsegment b angeschlossen, das radial gegenüberliegend zum Kommutatorsegment b' angeordnet ist, welches benachbart zum Kommutatorsegment a' ist. Nachfolgend wird die Windung auf ähnliche Weise durchgeführt. Schließlich wird, um die 2Nte (zehnte) Windung zu wickeln, der elektrische Draht vom Kommutatorsegment e' um die Rotorpole 5, 4 und 3 gewickelt. Nachfolgend wird der elektrische Draht an dem Kommutatorsegment a' angeschlossen, das radial gegenüberliegend dem Kommutatorsegment a' angeordnet ist und wird dann an dem anfänglichen Kommutatorsegment a angeschlossen, wodurch die Aufwicklung abgeschlossen wird.
  • Die 8 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung der Wicklungssequenz für die Wicklungskonfiguration wie in 7 gezeigt. Die Wicklungssequenz bzw.- -reihenfolge wird durch die Nummern zwischen 1 und 10 repräsentiert. Die Typ-A-Wicklung wird durch ein Dreieck aus durchgehenden Linien repräsentiert und die Typ-B-Wicklung wir durch ein Diamantensymbol aus gestrichelten Linien repräsentiert, wobei diese alternierend in einer Umfangsrichtung angeordnet sind und sich in einer radial gegenüberliegenden Lage befinden. Eine Wicklung, die als nächstes zu einer bestimmten Wicklung gewickelt werden soll, ist benachbart zu einer Wicklung angeordnet, die radial gegenüberliegend zu der bestimmten Windung angeordnet ist. Jedoch ist die sechste Windung, die nach dem Wickeln der fünften Windung gewickelt werden muss, benachbart zu der fünften Wicklung angeordnet. Diese Wicklungskonfiguration ermöglicht ein kontinuierliches Aufwickeln durch Verwendung von einem elektrischen Draht auf einer Wickelmaschine, die als „single flyer” bezeichnet wird oder durch Verwendung von zwei elektrischen Drähten auf einer Wickelmaschine, die als „double flyer” bezeichnet wird. Jedoch selbst im Falle des Aufwickelns unter Verwendung von zwei elektrischen Drähten muss das Windungsanfangs-Kommutatorsegment und das Windungsende-Kommutatorsegment ausgewählt werden, um somit das Anschließen von drei elektrischen Drähten zu verhindern. Wie oben erwähnt, wird die äußere Erscheinung der Wicklung nicht ungleichförmig werden, weil die Wicklungen nacheinander in einer wohl ausgewogenen Form in Umfangsrichtung gewickelt werden können, so dass ein Unterschied im Widerstand bei den Rotorwicklungen sehr klein ist. Wie oben mit Bezugnahme auf 20 beschrieben wurde und im Vergleich zum Stand der Technik zeichnet sich der Rotor, der gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingerichtet bzw. konfiguriert ist, in Messungen durch geringe Fluktuation bezüglich des Stromes aus, der während des Umlaufs einer Umdrehung des Rotors fließt.
  • Wie oben erwähnt, gibt es, wenn eine Wicklung als Typ-B-Wicklung verwendet wird, deren Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das an einer radial gegenüberliegenden Position angeordnet ist, und wenn jedes Paar von Windungsspulen aus zwei radial gegenüberliegenden Windungsspulen besteht, N – 1 Paare an Wicklungsspulen, die jeweils aus der Typ-A-Wicklung und der Typ-B-Wicklung bestehen, und das verbleibende Paar an Windungsspulen kann vom Typ-A-Wicklung oder vom Typ-B-Wicklung sein oder kann aus zwei Typ-A-Wicklungen bestehen. In den Ausführungsbeispielen, die unten beschrieben werden, können die Typ-A-Wicklung und die Typ-B-Wicklung, die radial gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, bezüglich des Windungstyps ungeklärt sein. Bezugnehmend auf die 9 bis 15 werden andere typische Ausführungsbeispiele als nächstes beschrieben.
  • 9 ist eine Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in den Wicklungsstart- und -endpositionen. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird, nachdem die zehnte Wicklung gewickelt ist, die zehnte Wicklung an das benachbarte bzw. nächste Kommutatorsegment a angeschlossen. Die Wicklung beginnt mit einem Kurzschlussdraht, der von dem Kommutatorsegment a' ausgeht zu dem Kommutatorsegment a. In diesem Beispiel gibt es, weil die 10 Windungen zur Typ-A-Wicklung hin geändert werden, N + 1 Typ-A-Windungen und N – 1 Typ-B-Windungen. Mit anderen Worten besteht jedes N – 1te Paar aus Typ-A-Wicklungen und die Typ-B-Wicklung, die radial zueinander gegenüberliegend angeordnet sind, wohingegen das andere verbleibende Paar aus zwei Typ-A-Wicklungen besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Die 10 ist eine Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Motor aus dem dritten Ausführungsbeispiel weist dieselbe Konfiguration auf wie die oben beschriebenen Beispiele, hat aber eine unterschiedliche Wicklungsreihenfolge. Die Wicklung beginnt am Wicklungsstartpunkt S und wird in aufsteigender Reihenfolge der Anzahl durchgeführt. Die ersten vier Wicklungen sind Typ-B-Wicklungen. Bevor mit dem Aufwickeln der fünften Wicklung begonnen wird, sind die Verbindungen aller Kurzschlussdrähte abgeschlossen. Die fünfte und nachfolgenden Wicklungen sind Typ-A-Wicklungen und werden nacheinander von einer zur benachbarten ausgeführt ohne Bedingung einer Kurzschlussdrahtverbindung. Schließlich wird das Wicklungsende der zehnten Wicklung an das benachbarte Kommutatorsegment angeschlossen, wodurch der gesamte Aufwicklungsablauf abgeschlossen ist. Das veranschaulichte Beispiel weist (N – 1) Typ-B-Windungen auf, die in einer sequentiell benachbarten Relation angeordnet sind, und (N + 1) Typ-A-Windungen auf, die in einer sequentiell benachbarten Relation angeordnet sind. Da die Wicklung so durchgeführt wird, dass Wicklungen in einer sequentiell benachbarten Relation angeordnet sind, wird die äußere Erscheinung der Wicklung ungleichmäßig; jedoch wird nur ein Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet und die Anzahl der angeschlossenen Drähte kann auf zwei oder weniger reduziert werden.
  • Die 11 ist eine Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das dargestellte Beispiel weist nachfolgend zu einer Typ A-Wicklung, (N – 1) Typ-B-Wicklungen auf, die in einer sequenziellen benachbarten Relation angeordnet sind und weist N Typ-A-Wicklungen auf, die in einer sequenziell benachbarten Relation angeordnet sind. Die Wicklung beginnt von dem Wicklungsstartpunkt S und wird in aufsteigender Reihenfolge der Anzahl ausgeführt. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel darin, dass die erste Wicklung einer Typ-A-Wicklung entspricht und die fünfte Wicklung einer Typ-B-Wicklung entspricht. Jedoch führt das vierte Ausführungsbeispiel zu Wirkungen die ähnlich jenen sind, zu denen das dritte Ausführungsbeispiel führt.
  • Die 12 ist eine Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispiel darin, dass die eingesetzte Typ-B-Wicklung einer Wicklung entspricht, deren beiden gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden sind, die radial gegenüberliegend zu üblichen benachbarten Kommutatorsegmente angeordnet sind (siehe 5(B)). Wie in dem Fall der oben beschriebenen Beispiele wird in dem fünften Ausführungsbeispiel, wie in 12 gezeigt, die Typ A-Wicklung durch ein Dreieck mit durchgezogener Linie repräsentiert und wird die Typ B-Wicklung durch ein Diamantsymbol mit gestrichelten Linien repräsentiert. Die zu den jeweiligen Wicklungen angeordneten Nummern zeigen eine Wicklungssequenz bzw. -reihenfolge an. Das veranschaulichte Beispiel weist drei Typ B-Wicklungen auf, von denen eine so ist, dass nur ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem üblichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist, und von denen zwei so sind, dass beide ihrer gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden sind, die radial gegenüberliegend zu üblichen benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind. Somit, wenn jedes Paar von Wicklungsspulen aus zwei radial gegenüberliegenden Wicklungsspulen besteht, besteht jedes der drei Paare aus der Typ A-Wicklung und der Typ B-Wicklung, und jedes der verbleibenden zwei Paare besteht aus zwei Typ A-Wicklungen. Weiterhin können die Typ A-Wicklung und die Typ B Wicklung, die radial gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, im Wicklungstyp umgekehrt bzw. vertauscht sein.
  • Als nächstes wird das Aufwickeln beschrieben. Wie in 12 gezeigt, dient das Kommutatorsegment A als Wicklungsstartpunkt S und als Wicklungsendpunkt E. Wie im Falle des oben beschriebenen und in 8 gezeigten Beispiels, werden zuerst die erste bis fünfte Wicklung bzw. Windung als Typ A-Wicklungen gewickelt. Jedoch in dem in 12 dargestellten Beispiel werden nachfolgend die sechste und achte Wicklung auch als Typ A-Wicklung gewickelt. Die siebte, neunte und zehnte Wicklung werden als Typ B-Wicklungen gewickelt. Die siebte und neunte Wicklung sind so, dass beide ihrer gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Kommutatorsegmenten verbunden sind, die radial gegenüberliegend zu üblichen benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind. Die zehnte Wicklung ist so, dass nur ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem üblichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist. Somit wird in dem Falle der oben beschriebenen Beispiele ein Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet, und eine Gesamtzahl von Kurzschlussdrähten beträgt die Hälfte (5) der Anzahl (10) an Kommutatorsegmenten. Somit kann die Anzahl von elektrischen Drähten, die an jedem Kommutatorsegment angeschlossen sind, auf zwei oder weniger reduziert werden. Außerdem ist kontinuierliches Aufwickeln (Wickeln ohne zwischenzeitliches Abschneiden) durch Verwendung von einem oder von zwei Drähten möglich.
  • Die 13 ist eine Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel darstellt. Das sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem fünften Ausführungsbeispiel in der Verwendung von zwei Typ B-Wicklungen. Die 13 zeigt ein Beispiel, bei dem, wenn jedes Paar von Wicklungsspulen aus zwei radial gegenüberliegenden Spulen besteht, jedes der zwei Paare aus der Typ A-Wicklung und der Typ B-Wicklung besteht, und jedes der verbleibenden drei Paare aus den zwei Typ A-Wicklungen besteht. Wie oben genannt, kann die vorliegende Erfindung auf einen Gleichstrom-Miniaturmotor bzw. -Kleinstmotor angewendet werden, bei dem die Anzahl der Rotorpole und die Anzahl der Kommutatorsegmente derselben geraden Anzahl entsprechen, die gleich oder größer als Sechs ist und repräsentiert wird durch 2 × N (N ist eine Integer-Zahl). Wenn N einer geraden Anzahl entspricht, entspricht die maximale Anzahl von Paaren, die jeweils aus zwei Typ A-Wicklungen bestehen N/2. Wenn N einer ungeraden Anzahl entspricht, entspricht die maximale Anzahl an Paaren, die jeweils aus zwei Typ A-Wicklungen bestehen, (N + 1)/2. Somit beträgt, wenn N einer geraden Anzahl entspricht, die Anzahl an Paaren, die aus Typ A-Wicklungen und Typ B-Wicklungen bestehen, mindestens N/2. Wenn N einer ungeraden Anzahl entspricht, ist die Anzahl an Paaren, die jeweils aus Typ A-Wicklungen und Typ B-Wicklungen bestehen, (N – 1)/2. In dem Falle des Beispiels nach 13, das 10 (N = ungerade Anzahl 5 (Paare)), zu Wicklungen (Rotorpole) aufweist, beträgt die maximale Anzahl von Paaren, die jeweils aus zwei Typ A-Wicklungen bestehen, (5 + 1)/2 = 3. Die Anzahl von Paaren, die jeweils aus der Typ A-Wicklung und der Typ B-Wicklung besteht, ist zumindest (5 – 1)/2 = 2.
  • Die 14 ist eine Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das siebte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel darin, dass die Anzahl der Rotorpole 20 beträgt (N = gerade Anzahl 10 (Paare)). Wie oben erwähnt ist, und weil N eine gerade Anzahl darstellt, beträgt die maximale Anzahl an Paaren, die jeweils aus zwei Typ A-Wicklungen besteht, N/2 = 5, und beträgt die Anzahl von Paaren, die jeweils aus der Typ A-Wicklung und der Typ B-Wicklung bestehen, mindestens 5. die 14 zeigt ein Beispiel, das die maximale Anzahl an Paaren aufweist, d. h. fünf Paare, von denen jedes aus zwei Typ A-Wicklungen besteht. In der 14 zeigen die Nummern, die zu den Kommutatorsegmenten angeordnet sind, die Anzahl der angeschlossenen Drähte.
  • Die 15 ist eine Ansicht, die ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das achte Ausführungsbeispiel ist ein Gleichstrom-Miniaturmotor, der ein 4-Pol-Feld aufweist und ein oder zwei Paare von Bürsten und bei dem die Anzahl von Rotorpolen und die Anzahl von Kommutatorsegmenten derselben Anzahl von sechs (gerade Anzahl) entspricht. Das achte Ausführungsbeispiel zeigt, dass die vorliegende Erfindung anwendbar ist, solange die Anzahl an Rotorpolen und die Anzahl an Kommutatorsegmenten derselben geraden Anzahl entsprechen. Die Aufwicklung startet von dem Wicklungsstartpunkt S und wird bis hin zur sechsten Wicklung in aufsteigender Reihenfolge gemäß Anzahl ausgeführt.
  • Zusammenfassung
  • Eine Typ-A-Wicklung, die durch ein Dreieck mit durchgezogenen Linien repräsentiert wird, wird an Kommutatorsegmente so angeschlossen, dass ihr eines Ende verbunden ist mit einem beliebigen Kommutatorsegment und dass ihr anderes Ende verbunden ist mit einem Kommutatorsegment, das benachbart zu dem beliebigen Kommutatorsegment angeordnet ist. Eine Typ-B-Wicklung wird durch ein Diamantensymbol mit gestrichelten Linien repräsentiert und ist mit Kommutatorsegmenten so verbunden, dass ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem gewöhnlichen benachbarten Kommutatorsegment angeordnet ist. Die Typ-A-Wicklungen und die Typ-B-Wicklungen werden in Kombination eingesetzt. Ein Kurzschlussdraht wird für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet. Eine Gesamtanzahl an Kurzschlussdrähten beträgt die Hälfte (5) der Anzahl (10) an Kommutatorsegmenten. Somit kann die Anzahl an elektrischen Drähten, die an jedem Kommutatorsegment angeschlossen sind, auf Zwei oder weniger reduziert werden. Auch kann kontinuierliches Aufwickeln durch Verwendung von einem Draht oder von zwei Drähten ermöglicht werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 6-2463 [0011]

Claims (13)

  1. Miniaturmotor, bei dem Magneten an einer inneren Umlauffläche eines Motorgehäuses so angeordnet sind, dass ihre Nord- und Südpole wechselweise umgekehrt sind, um als Feldmagneten zu dienen, wobei eine gerade Anzahl an Rotorpolen und ein Kommutator, der dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten wie die Anzahl der Rotorpole aufweist, auf einer drehbaren Welle angeordnet sind, wobei jeder der Rotorpole einen ausgeprägten magnetischen Polkern und eine Wicklung aufweist, die um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern oder eine Vielzahl von ausgeprägten magnetischen Polkernen gewickelt ist, wobei gegenüberliegende Enden der Wicklung mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, und wobei ein Kurzschlussdraht zwei Kommutatorsegmente verbindet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Wicklungen, die jeweils mit den Kommutatorsegmenten verbunden sind, einer Kombination aus Wicklungen eines ersten Typs und Wicklungen eines zweiten Typs entsprechen, wobei die Wicklung des ersten Typs mit benachbarten Kommutatorsegmenten so verbunden sind, dass ihr eines Ende mit einem der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist und ihr anderes Ende mit dem anderen der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist, wobei die Wicklung des zweiten Typs mit Kommutatorsegmenten so verbunden ist, dass zumindest ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem von benachbarten Kommutatorsegmente angeordnet ist, mit denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre; und wobei nur ein Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet wird.
  2. Miniaturmotor nach Anspruch 1, wobei, wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente, die gleich der geraden Anzahl der Rotorpole ist, durch 2 × N repräsentiert ist, wobei N einer Integerzahl entspricht, und wenn jedes Paar Wicklungen aus zwei Wicklungen besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, die Wicklungen des ersten Typs und die Wicklungen des zweiten Typs in Kombination so eingesetzt sind, dass, wenn N einer geraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens N/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der verbleibenden Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht, oder so eingesetzt sind, dass, wenn N einer ungeraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens (N – 1)/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht und jedes der übrigen Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht.
  3. Rotor eines Miniaturmotors, bei dem eine gerade Anzahl an Rotorpolen und ein Kommutator, der dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten wie die Anzahl der Rotorpole aufweist, auf einer drehbaren Welle angeordnet sind, wobei jeder der Rotorpole einen ausgeprägten magnetischen Polkern und eine Wicklung aufweist, die um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern oder eine Vielzahl von ausgeprägten magnetischen Polkernen gewickelt ist, wobei gegenüberliegende Enden der Wicklung mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, und wobei zwei Kommutatorsegmente, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, mittels eines Kurzschlussdrahtes verbunden sind, wobei zwei oder ein elektrischer Draht an einem elektrischen Drahtanschlussabschnitt eines jeden der Kommutatorsegmente angeschlossen ist.
  4. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 3, wobei, wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente gleich der geraden Anzahl der Rotorpole ist, die durch 2 × N repräsentiert ist, wobei N einer Integerzahl entspricht, und wenn jedes Paar von Kommutatorsegmenten aus zwei Kommutatorsegmenten besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, jedes der (N – 1) Paare aus einer gesamten Anzahl an N Paaren aus einem Kommutatorsegment, an dem vier elektrische Drähte zusammenkommen, und aus einem Kommutatorsegment, an dem zwei elektrische Drähte zusammenkommen, besteht, und wobei das übrige eine Paar Kommutatorsegmente enthält, an denen die Wicklung anfängt und endet, so dass, wenn die Wicklung an demselben Kommutatorsegment anfängt und endet, das eine Paar aus einem Kommutatorsegment, an dem vier elektrische Drähte zusammenkommen, und aus einem Kommutatorsegment, an dem an dem die Wicklung anfängt und endet und an dem zwei elektrische Drähte zusammenkommen, besteht, und dass, wenn die Wicklung an jeweils verschiedenen Kommutatorsegmenten anfängt bzw. endet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, das eine Paar aus zwei Kommutatorsegmenten besteht, an denen jeweils drei elektrische Drähte zusammenkommen.
  5. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 4, wobei die Wicklungen, die jeweils mit den Kommutatorsegmenten verbunden sind, einer Kombination aus Wicklungen eines ersten Typs und Wicklungen eines zweiten Typs entsprechen, wobei die Wicklung des ersten Typs mit benachbarten Kommutatorsegmenten so verbunden ist, dass ihr eines Ende mit einem der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist und ihr anderes Ende mit dem anderen der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist, wobei die Wicklung des zweiten Typs mit Kommutatorsegmenten so verbunden ist, dass zumindest ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem der benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet ist, mit denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre.
  6. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 5, wobei, wenn jedes Paar Wicklungen aus zwei Wicklungen besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, die Wicklungen des ersten Typs und die Wicklungen des zweiten Typs in Kombination so eingesetzt sind, dass, wenn N einer geraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens N/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der übrigen Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht, oder so eingesetzt sind, dass, wenn N einer ungeraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens (N – 1)/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der übrigen Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht.
  7. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 6, wobei, N Wicklungen des ersten Typs und N Wicklungen des zweiten Typs wechselweise benachbart und in einer radial gegenüberliegenden Lage angeordnet sind.
  8. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 6, wobei die Wicklungen des ersten Typs und die Wicklungen des zweiten Typs wechselweise benachbart und in einer radial gegenüberliegenden Lage angeordnet sind, ausgenommen einer zuerst oder zuletzt gewickelten Wicklung, wobei die zuerst oder zuletzt gewickelte Wicklung einer Wicklung des ersten Typs entspricht, die radial gegenüberliegend zu einer anderen Wicklung des ersten Typs angeordnet ist.
  9. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 6, wobei (N – 1) Wicklungen des zweiten Typs benachbart zueinander angeordnet sind und (N + 1) Wicklungen des ersten Typs benachbart zueinander angeordnet sind.
  10. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 6, wobei benachbart zu einer Wicklung des ersten Typs (N – 1) Wicklungen des zweiten Typs benachbart zueinander angeordnet sind und N Wicklungen des ersten Typs benachbart zueinander angeordnet sind.
  11. Rotor eines Miniaturmotors nach Anspruch 6, wobei jede der Vielzahl an Wicklungen des zweiten Typs einer Wicklung des zweiten Typs entspricht, deren eines Ende nur mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem von benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet ist, mit denen die Enden der Wicklung verbunden waren, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre, oder einer Wicklung des zweiten Typs entspricht, deren beiden Enden mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, die radial gegenüberliegend zu den benachbarten Kommutatorsegmenten angeordnet sind, mit denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre.
  12. Herstellungsverfahren für einen Miniaturmotor, bei dem Magneten an einer inneren Umlauffläche eines Motorgehäuses so angeordnet sind, dass ihre Nord- und Südpole wechselweise umgekehrt sind, um als Feldmagneten zu dienen, wobei eine gerade Anzahl an Rotorpolen und ein Kommutator, der dieselbe Anzahl an Kommutatorsegmenten wie die Anzahl der Rotorpole aufweist, auf einer drehbaren Welle angeordnet sind, wobei jeder der Rotorpole einen ausgeprägten magnetischen Polkern und eine Wicklung aufweist, die um einen einzelnen ausgeprägten magnetischen Polkern oder eine Vielzahl von ausgeprägten magnetischen Polkernen gewickelt ist, wobei gegenüberliegende Enden der Wicklung mit jeweiligen Kommutatorsegmenten verbunden sind, und wobei ein Kurzschlussdraht zwei Kommutatorsegmente verbindet, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Herstellungsverfahren umfasst: kontinuierliches Aufwickeln von Wicklungen eines ersten Typs und Wicklungen eines zweiten Typs in Kombination mittels Verwendung eines oder zweier elektrischer Drähte, um somit die Wicklungen auszubilden, die jeweils mit den Kommutatorsegmenten verbunden sind; Verbinden der Wicklung des ersten Typs mit benachbarten Kommutatorsegmenten, so dass ihr eines Ende mit einem der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist und ihr anderes Ende mit dem anderen der benachbarten Kommutatorsegmente verbunden ist; und Verbinden der Wicklung des zweiten Typs mit Kommutatorsegmenten, so dass zumindest ihr eines Ende mit einem Kommutatorsegment verbunden ist, das radial gegenüberliegend zu einem der benachbarten Kommutatorsegmente angeordnet ist, mit denen die Enden der Wicklung verbunden wären, wenn die Wicklung vom ersten Typ wäre; wobei nur ein Kurzschlussdraht für jede Kurzschlussverbindung von radial gegenüberliegenden Kommutatorsegmenten verwendet wird.
  13. Herstellungsverfahren für einen Miniaturmotor nach Anspruch 12, wobei, wenn die Anzahl der Kommutatorsegmente gleich der geraden Anzahl der Rotorpole ist, die durch 2 × N repräsentiert wird, wobei N einer Integerzahl entspricht, und wenn jedes Paar Wicklungen aus zwei Wicklungen besteht, die zueinander radial gegenüberliegend angeordnet sind, die Wicklungen des ersten Typs und die Wicklungen des zweiten Typs in Kombination so eingesetzt werden, dass, wenn N einer geraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens N/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der verbleibenden Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht, oder so eingesetzt werden, dass, wenn N einer ungeraden Anzahl entspricht, jedes von mindestens (N – 1)/2 Paaren aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs besteht, und jedes der übrigen Paare aus einer Wicklung des ersten Typs und einer Wicklung des zweiten Typs oder aus zwei Wicklungen des ersten Typs besteht.
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