DE1478276A1 - Elektromotor - Google Patents

Description

• Elektromotor

  Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere

  einen T;Iinlaturelektrorno-Gor, der in der Spielzeug- und Modell-

  irtc')iu:;-Grie benutzt wird.

  ;@l@i@risc;.e lAo toren .für Spielzeug und Modelle arbeiten

  @f@:.untsächlicii mit verhältnisr@iälif; gerinf;en Spannuniren z'@@Ji-

  :c-ien 8 und 27E Volt. Außerdem mü ssen Motoren dieser Ver-iren-

  ,:zaiz@ sehr klein sein und unterliegen Gerichtsbeschränkungen.

  Zus:ützl.ch worden an sie noch außerordentliche Anforderungen

  --este7_l.t in bezuauf schlechte Behandlung und leichte Repa-

  rierbarkeit.

  rfindunn; ist ein Miniaturelektroiaotor,

  !:evenstan'_ dieser i

  1'.l einer und koiapakter als die üblicherweise f;ebrauchten

  ohne eine kleinere Ausgangsleistung zu haben.

  'Jci Gerinn soll dieser hiniaturelektromotor bei niedrigen

  5;@:,nri@inE;en wehr Dretunonent erzeugen, lange Zeit ohne Über-

  tiitz>>.nf-; arbeiten und mir einen niedrigen Raucri einnehmen.

  In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und sche-

  matisch dargestellt. Es zeigen:

  Fig. 1 eine Seitenansicht,

  FiE. 2 eine Draufsicht,

  Fig. > eine Ansicht von unten,

  Fig. 4 einen verCrÖßerten Schnitt nach Linie 4-4 in Fi[;. 2,

  Fig. 5 eine Ansicht des zerlegten Motors von oben,

  Fig. 6 eine Ansicht des

  von unten.

  Die Erfindung ist am Beispiel eines Koll.e-torm.otor°s iriit

  Magnetstator erläutert. Der Elektromotor;ers_iß der Erfindung

  arbeitet mit niedrif ;er Spannung.. Seine kompakte Konstruktion

  und. sein geringes Gewicht machen ihn speziell für Sniel.zeue-,--

  automobile, Eisenbahnen od. dgl. Eeeignet. Da nur niedrir=,e

  Spannung erforderlich ist und der Motor kUhler .als die Uib-

  lichen fÜr diesen Zweck benutzten Votoren 1':uft; ist er

  sicherer bei der Benutzung durch Kinder.

  In den Zeichnungen bedeutet 10 ein kombiniertes 1V.@otorge@iuse

  und Chassis für das Fahrzeug. Dieses Geh_iise ist, wie aus

  Fig. 1 ersichtlich, verh,:iltnisiri#-ißir flach und erstreckt sick

  über den Durchiiesser des Motors. :Das @eiaase ist aus einem S-tici> und aus hartem hiin.ststoff, -.B. -_,Iylon,

  tigt, so daß es isoliert und auch das Chassis hild_et. gas

  Geii.'zuse besteht aus einem Bodenteil 11 und Sei-tentei i_i,it 12,

  die zusammen das Chassis des Fahrzeuges bilden und sich im

  "aesen-tlicrieri über. die Länge des Fahrzeuges erstrecken. Die

  Seitenteile 12 des Gehäuses 10 sind nahe dem vorderen Ende

  des Fahrzeuges durch eine Wand. 13 verbunden, die ebenfalls

  fei' des Gehäuses und mit diesem fest verbunden ist. Die

  Seitenteile 12 sind, wie aus Fit;. 5 ersiclitl ich, so geformt,

  da' jede ihrer beiden Innenseiten einen Viertelkreis bildet.

  Teile des Bodens 11 des Gehäuses 10 sind in der N<Uhe der

  .eschnit-

  Wand 13 und gegen das hintere Ende des Gehäuses ausfr

  ten, wie in Fig. 5 ersichtlich, und bilden so Räume 15A und

  15B, in die Magnete 16A und 16B eingelassen werden können.

  Die 1',ii-z nete 16A und 16B, die vorzugsweise die Form von Vier-

  telkreisringen haben, passen in die Räume 15A und 15B, so

  da:@ die inneren Oberflächen der Magnete und die inneren

  Oberflächen der Seiten 12 des Gehäuses einen kreisförmigen

  Inner:raun i)mschließen.

  In der 1.?itte dieses kreisförmigen Raumes befindet sich am

  Po,.-?en des Gehäuses ein kreisförmiges Loch 17, das das untere

  Ende 1@; der Welle 20 aufnimmt. Die Welle 20 besteht vorzugs-

  cJeise aus Bronze, Kupfer, 1Jessing oder rostfreieia Stahl. Sie

  dreh-'c :-ich in dem Loch 17 und. hat an ihrem unteren Ende

  einer. rinCförmigen Bund C'-'1, der auf dem Boden 11 des Gehäu-

  ses aufliegt. Da das Gehäuse aus hartem Kunststoff besteht,

  bilden d_c::? Bund :in Gier `Helle und das Gehäuse Lageroberflüchan.

  -Ein Paar mit Gummireifen 23 versehene Naben 22 sind auf der

  Achse 24 montiert, die frei drehbar am Vorderende des Gehäuses angebracht ist. Ebenfalls sind am hinteren Ende ein Paar Naben 25 mit Gummireifen 23 auf der Achse 26 befestigt, die im hinteren Gehäuseteil drehbar gelagert ist.
• Ein Kronenrad 27 ist auf der Achse 26 fest angebracht und dreht sich mit dieser in einer Öffnung 28, dieim hinteren Bodenteil des Gehäuses vorgesehen ist.
• Ein Paar Öffnungen 29A und 29B im Boden des Gehäuses 10 nimmt, wie aus Fig. 5 ersichtlich, ein Paar Kollektorbürsten 30A und 30B beweglich auf. Diese Bürsten haben vorzugsweise kreisförmige Oberflachen, die gegen die Kollektorplatte 31 anliegen .
• Die vordere Kollektorbürste 30A ist in der Öffnung 29A geführt und wird durch eine Bürstenfeder 32A gegen die Kollektorplatte 31 gedrückt, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Entsprechend wird die hintere Kollektorbürste 30B in der Öffnung 29B geführt und durch die hintere Bürstenfeder 32B gegen die Kollektörplatte 31 gedrückt.
• Um die Abnutzung der Unterseite der Kollektorplatte 31 und der Bürsten 30A und 30B herabzusetzen, können anstelle der Bürsten auch Rollen verwendet werden, wobei diese Rollen ebenfalls durch die Öffnungen 29A und 29B in ihrer Position gehalten und durch Federn 32A und 32 B gegen die Kollektorplatte 31 gedrückt werden: Diese Rollen würden auf' der Unterseite der Kollektorplatte 31 abrollen und so die Abnutzung, der Kollektorplatte 31 und der Rollen wesentlich vermindern. Ein Paar Stromannehmer 33A und 33B bestehen aus dünnen Metallstreifen und sind, wie aus Fig. 6 ersichtlich, dazu bestimmt, mit den Schienen Kontakt zu haben. Sie liefern auf diese Weise den Strom für den Motor. Die Stromabnehmer haben an einem Ende einen gebogenen Teil 34, der in Schlitze 35 der Stromabnehmerhalter 36A und 36B greift. Dadurch werden die gekrümmten Teile 34 der Stromabnehmer 33A und 33B fest gegen den Boden des Gehäuses gedrückt, wenn die Stromabnehmerhalter am Gehäuse 10 festgenietet sind. Das andere Ende der Stromabnehmer 33A und 33B ist rechtwinklig geknickt, wie in Fig. 6 dargestellt, und weist einen vertikalen Schlitz 36 in diesem Teil auf,der über Vorsprünge 37 greift, die sich am vorderen Ende befinden. Daher können sich die Enden 35 der Stromabnehmer 33A und 33B vertikal frei bewegen, wenn sie in Kontakt mit der Schiene sind, nehmen aber im wesentlichen eine horizontale Lage ein.
• Die Stromabnehmer 33A und 33B werden durch ein Paar Federn 38A und 38B nach unten gedrückt. Die Federn sitzen auf Stiften 39 an der Unterseite des Gehäuses.
• Die Stromabriehmerhalter 36A und 36B sind durch Niete 40 am Gehäuse befestigt. Um festeren und besseren Kontakt zu gewährleisten, sind die Platten der Bürstenfedern 32A und 32B noch mit einem zureiten Niet 41 fest am Gehäuse angebracht.
• Die Bürstenfedern 32A und 32B haben Kontakt mit der Unterseite der Kollektorbürsten und drücken diese nach oben, so daß die Bürsten an der Kollektorplatte schleifen.
• Wenn alles in der oben beschriebenen Anordnung an der Unterseite des Gehäuses anmontiert ist, wird das Gehäuse herumgedreht und ist fertig zur Aufnahme der Einrichtungen der Oberseite. Der Anker ist auf der Welle 20 befestigt und hat eine Kollektorplatte 31, die im wesentlichen von dreieckiger Form ist und drei Vorsprünge 42 und einen Loch 53 in der Mitte besitzt, wie aus Fig. 5 ersichtlich. Die Kollektorplatte 31 ist fest mit der Welle 20 verbunden, so daß sie gegen einen ringförmige Platte 44 anliegt, die an der Ankerwelle 20 ungefähr in der Mitte sich befindet. An den Enden der drei Vorsprünge 42 der Kollektorplatte 31 befinden sich Nuten 45. Die Kollektorplatte wird vorzugsweise nach Art gedruckter Schaltungen hergestellt, aber auch andere konventionelle Arten von k-inen benutzt werden.
• Ein Paar Ankerlamellen 46A und z@6B, vorzugsweise aus magnetisch weichem Eisen, werden an der Ankerwelle 20 befestigt, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Ankerlamellen sind jeweils in einer Form ausgebildet, daß sie etwa drei Kreissegmente 47 bilden, die in der Mitte durch Stege 48 verbunden sind. An den Enden der teilkreisförmigen Segmente 47 der oberen Ankerlamellen 46A befindet sich je eine nach unten ragende Zunge 49. Ankerwicklungen 50 sind um die Stege 48 der Ankerlamellen 46A und 46B gewickelt. Jede der Wicklungen hat Endverbindungen, so daß sie mit einer der Lamellen verbunden sind. Die Wicklungen 50 bestehen aus Kupferdraht mit dünner Isolierung und sind in bei solchen kleinen Motoren üblicher Weise gewickelt.
• Das Paar Ankerlamellen 46A und 46B ist, nachdem es in oben beschriebener Weise zusammengesetzt ist, auf das Ende der Ankerwelle 20 aufgeschoben. Die Lamellenanordnung ruht dann fest auf der Ringplatte 44 der Welle 20 und ist von der Kollektorplatte 31 durch diese Ringplatte getrennt. Die nach unten ragenden Zungen 49 der Ankerlammellen sind so ausgebildet, daß sie in die Nuten 45 in der Kollektorplatte 31 Dassen und so die Anordnung fest zusammenhalten.
• Während in der bish jetzt beschriebenen Anordnung ein Paar Ankerlamellen benutzt wird, hat es sich gezeigt, daß auch eine einzelne Ankerlamelle, bestehend- aus reichem Eisen mit bestimmten magnetischen Eigenschaften, benutzt werden kann. Durch die Verwendung zweier Lamellen jedoch ist die Anordnung verbindungssteifer.
• TJinc Getriebewelle 52 ist in einer Öffnung 54 im Boden des Gehäuses gelagert. Auf dieser Welle ist ein Ritzel 53 befestigt, das mit dem Kronenrad 27 kämmt. Eine Getriebeplatte 55 erstreckt sich im wesentlichen über Motor und Gehäuse und ist mit einem Loch 56 zur Aufnahme der Ankerwelle 20 versehen. Ein zweites Loch 57 nimmt die Getriebewelle j2 auf. Diese Getriebeplatte wird über der gesamten oben beschriebenen Anordnung aufgesetzt, wobei die Wellen 20 und 52 noch über die Oberfläche der Getriebeplatte herausragen. Ein Zahnrad 53 ist auf dem oberen Ende der Ankerwelle 20 befestigt, das über die Getriebeplatte 55 herausragt. Ein Zahnrad 59 wird auf dem oberen Teil der Welle 52 befestigt. Ein Zwischenzahnrad 60 ist frei drehbar auf einem Lagerzapfen 61 montiert, der an der Getriebeplatte 55, wie in Fig. 5 gezeigt, befestigt ist. Die Zähne des Zwischenzahnrades 60 kämmen auf der einen Seite mit denen des Zahnrades 58 und auf der anderen Seite mit denen des Zahnrades 59, so daß auf diese Weise eine Kraftübertragung von der Motorwelle 20 über die Zahnräder 58, 60 und 59 auf die Welle 22 und das -Ritzel 53 stattfindet. Das Ritzel 53 wiederum kämmt mit dem Kronenrad 27 und treibt über dieses die Achse 26 mit den hinteren Rädern 25 des Fahrzeuges an.
• Eine federnde Klammer 62 greift mit den Enden 63 in Schlitze 64 der Seitenteile des Gehäuses 10 und hält so die Getriebeplatte 55 und das Zwischenzahnrad 60 in ihrer Larre. Wenn es erforderlich ist, den Motor auseinanderzunehmen, werden die Klammerenden 63 aus den Schlitzen 64 im Gehäuse herausgezogen und die Klammer 62 abgenommen. Das Zwischenzahnrau 60 kann dann vom Lagerzapfen 61 abgezogen werden, worauf die Getriebeplatte 55 vom Gehäuse 10 abgenommen wird. Die Zahnräder 53, 60 und 59 können variiert werden, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse zu ergeben. Um z.B. eine größere Kraft zu erzeugen, macht man das Zahnrad 58 größer und das Zahnrad 59 kleiner. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird das Zahnrad 48 verkleinert und das Zahnrad 59 vergrößert.
• Zur Führung des Fahrzeuges ist eine Leitplatte 65 vorgesehen, von der ein Führungszapfen 66 bis unter die Lauffläche der Reifen herunterragt. Der Führungszapfen soll dabei in einem hierfür vorgesehenen Schlitz in der Laufbahn des Fahrzeuges geführt werden und dieses so in der Spur halten.
• Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß dieser neue Elektromotor besonders nützlich ist für Automodelle und andere Spielzeugfahrzeuge. Er ist leicht zusammensetzbar und kann werren seiner großen Kompaktheit in kleinen Räumen untergebraut werden. Außerdem kann der Motor schnell und einfach für Reparaturarbeiten auseinandergenommen werden und nach Reinigung oder Erneuerung von Teilen desselben wieder zusammengesetzt werden, ohne die Teile zu beschädigen. Da Mo@@rgehäuse und Chassis des Fahrgezeuges bei dieser Konstrucktion identisch sind, wird Ra@m g@espart und das Gehäuse braucht nicht isoliert zu werden, da es aus isolierendem Material besteht, das außerdem noch die Eigenschaft hat, schmierungsfreie Lagerflächen bilden zu können. Das Gehäuse besteht aus einem Plastikmaterial, das diese Eigenschaften erfüllt. " Bei der Anordnung der Ankerlamell en wird vorgeschlagen, diese in übliche Isolationsüberzug- oder Plastiküberzugsmaterialien bis zu einer Dicke des Überzugs von 0,025 bis 0,05 mm zu tauchlen, So erübrigt es sich, zur Isolation Papier zwischen die Lamellen zu legen. Auf diese Weise wird die Dicke der Lamnell enanordnung und damit der Drahtwicklungen 50 vermindert.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s o r ü c h e 1.' Elektromotor für Spielzeugfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse aus isolierendem Material besitzt, daß das Gehäuse gleichzeitig als Chassis für das Fahrzeug dient, daß dieses Gehäuse einen abnehmbaren Deckel besitzt, daß ein rotierender Anker auf einer Ankerwelle montiert ist, daß dieser Anker mehrere Wicklungen besitzt, daß auf der Ankerwelle unterhalb des Ankers und auf der Ankerwelle fest montiert eine Kollektorplatte sitzt, daß das untere Ende der Ankerwelle im Boden des Gehäuses und das obere Ende im abnehmbaren Deckel gelagert ist, daß mehrere Kollektorbürsten durch den Boden des Gehäuses nach oben hervorragen und gegen die Unterseite der Kollektorplatte drücken, daß Federfinger, die am Gehäuse angebracht sind, gegen die Unterseite der Bürsten drücken und so die Bürsten gegen die Kollektorplatte drucken, daß ein Paar von Magneten im Gehäuse um den Anker herum angebracht ist, daß der abnehribare Deckel des Gehäu ses als Getriebeplatte für den Muotor dient, daß ein Zahnrad eines Vorgeleges arn oberen Ende der Ankerwelle sitzt, das die Kraft vorn Motor auf ein Kronenrad überträgt, welches fest auf der Achse des Fahrzeuges sitzt.
2. 2. ELektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor für Fahrzeu)F°e @@estün@üt ist, die auf Schienen laufen, die der Motor die r_1_e_trische Enerfe z>>fL;hren, W mehrerevor<-;e;el?en sind, hie Von de« Schienen der Stro?-, und da£ die Strc;wn:- nehre.rblye? mit den f;;rsten in Verbindung 2teben und diesen elektrischen Strom zufähreno