DE1638247A1 - Kleinstelektromotor - Google Patents

Description

DIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-ING. MANFRED BONING

1 BERLIN 33 (DAHlEM) HOTTENWEG Telefon 03 11 /76 13 Telegramme: Consideration Berlin

16. Februar 1968 218/12 763 DE

Patentanmeldung

der Firma

PAILLARD S.A.
Sainte-Croix (Waadt, Schweiz)

"Kleinstelektromotor"

Die Erfindung betrifft einen Kleinstelektromotor mit einem eisenlosen, glockenförmigen und zwei Wicklungen tragenden Läufer und mit auf einer Seite des letzteren angeordnetem Doppelkommutator ₀

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Potticheckkento Berlin WeM 1743 84 Berliner lank AO., DapoiHenkelte

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Bei elektrischen Kleinstmotoren ist es bekannt, einen eisenlosen, aus synthetischem Harz bestehenden glockenförmigen Läufer zu verwenden, bei dem die Läuferv/icklungren in dem synthetischen Harz eingebettet sind. Bas magnetische Feld wird durch einen befestigten Dauermagneten fjebildet, der im allgemeinen im Innern des Läufers angeordnet ist. Der magnetische Kreislauf schließt sich über- eine ferromagnetische Hülse, die den Läufer umgibt.

Ebenso sind elektrische Maschinen mit Zweischicht-üicklungen und mit Doppelkommutatoren bekannt, z.B. bei den gebräuchlichen Einankerumformern, um eine niedrige Spannung in eine hohe Spannung umzuformen.

In bestimmten Anwendungsbereichen von elektrischen Kleinstmotoren wurde die Verwendung eines Motors mit Zweischichtwicklung verlangt, aber bislang war dies nicht möglich, da der Aufbau von Motoren mit einem eisenlosen, glockenförmigen Läufer es nicht zuließ, einen Kommutator auf jeder Seite des Läufers anzuordnen, und da die Verwirklichung der Anordnung eines Doppelkommutators auf nur einer Läuferseite große Schwierigkeiten mit sich brachte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Scheibe aus Isoliermaterial auf der '«felle des Läufers angeordnet ist, daß die Stirnflächen der Scheibe jeweils sich von ihrer Mitte zu ihrem Sand erstreckende leitende Teile aufweisen, und daß die Zahl letzterer auf jeder

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Stirnfläche gleich der Anzahl der Lamellen eines Kommutators ist.

Die anliegende Zeichnung; gibt schematisch und beispielhaft zwei AusfvJirunssiormen des kotors gemäß der Erfindung wieder.

Darin zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt der ersten Ausführungsform des Lotors;

Fig. 2 ein Detail der Fig. 1 in stark vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine .ansieht eines wesentlichen Seils des Motors ge.-ae.ii J¹Ig. 1;

Fig. 4- einen schnitt in Längsrichtung der zweiten Ausführungsform des Llotors;

Fig. 5 eine stirnfläche einer einen Kommutator bildenden Scheibe und

Fig. 6 die andere Stirnfläche dieser Scheibe.

Der dargestellte Llotor weist ein Gehäuse auf, das durch ein ausgebohrtes zylindrisches Magnetgestell 1 gebildet wird. Das Magnetgestell 1 ist an jedem seiner Enden durch einen Flansch 2 bs7,^r· 3 verschlossen. Ein durch einen vollv/andiren _f Zylinder gebildeter Dauermagnet 4· ist auf dem Flansch 3 an einer seiner Stirnseiten aufgeleimt. Die andere Stirnseite trägt ein selbstschmierendes La^er aus gesinterter Bronze und eine Scheibe 6, die für eine V/eile 7 sin axiales Drucklager bildet. Das Lager 5 und die Scheibe 6 sind in eine Plastikmasse 8 eingelassen, die an der zweiten Stirnseite des Daueraaijneten 4- festgeklebt ist.

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Die Welle 7 dreht sich gleichmäßig in dem Lager 9 Flansches 2 -und trägt einen glockenförmigen Läufer 10, der einen Mantel 11 aus synthetischem Kunstharz aufweist, in dem Wicklungen 12 und 13 eingelagert sind. Diese sind zur Anpassung an die Gestalt des Mantels 11 in der Art einer gewölbten Flachspule geformt.

Die Wicklungen 12 und 1$ sind mit zwei Kommutatoren 14- bzw. 15 verbunden. Jeder Kommutator weist eine Anzahl Lamellen auf, die gleich der Spulenzahl seiner Wicklungen 12 oder ist.

Fig. 2 gibt den Doppelkommutator im Schnitt und in starker Vergrößerung im Herstellungsstadium wieder. In diesem Fall wird der Kommutator 15 mit drei Lamellen durch eine Hülse gebildet, die ein Teil 17 von geringerem Durchmesser aufweist. Dieses Teil 17* besitzt drei in axialer Richtung verlaufende Luftspalte und erstreckt sich mit seinem Ende von geringerem Durchmesser bis zu einem Punkt 18. Zum anderen besitzt die Hülse 16 eine ringförmige Nut 19» die eine gute Auffangschale für einen als Isolierstoff dienenden Kunstharz bildet. Dieser gewährleistet durch seine Gußform den Halt des Kommutators 15 auf der Welle 7· Das Teil 17 mit geringerem Durchmesser der Hülse 16 erstreckt sich in das Innere einer zweiten Hülse 20, die drei Luftspalte 21 aufweist und den Kommutator 14 bildet. Das Teil 17 ist von der Hülse 20 durch einen Isolierpaßring 28 getrennt.

Das freie Ende des Teils 17 von gerins$erem Durchmesser verläuft durch eine zentrische Bohrung einer Scheibe 22 aus Isoliermaterial _β. Auf beiden Stirnflächen dieser

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Scheibe 22 sind, wie Fig. 3 zeigt, leitende Bänder 23 "bzw. 24- angebracht, die dazu "bestimmt sind, jeweils über eine Lötstelle 25 eine Verbindung mit den Lamellen der Kommutatoren 14 und 15 herzustellen. Die drei Bänder 23 auf der einen Stirnfläche der Scheibe 22 sind mit drei Teilen der Hülse 20 verlötet, die untereinander durch drei Luftspalte 21 getrennt sind. Die drei Bänder 24 der anderen Stirnfläche der Scheibe 22 sind elastisch mit drei Leitern verbunden, die durch das Teil 17 der Hülse 16 gebildet v/erden. Hach Herstellen der Lötverbindungen werden die Y/elle 7» die Hülsen 16 und £0 und die Scheibe 22 in eine Gußform eingepaßt, die ihre Stellung zueinander genau festhält und ein Eingießen derselben in einen polymeren Isolierharz zwecks Verbindung der einzelnen Teile untereinander ermöglicht.

Die ringförmigen Teile der Hülsen 16 und 20 werden räch Einfließen des Harzes gemäß der Anordnung der Luftspalte 21 auseinandergedrückt, so daß die verschiedenen Lamellen der Kommutatoren untereinander getrennt sind.

y/ie Fig. 3 zeigt, ragen die Bänder 23 und 24 etwas über den Rand der Scneibe 22 hinaus. Hierdurch ist es leicht möglich, die Bänder mit den Spulen zu verlöten, die durch die Wicklungen 12 und 13 gebildet werden. Die Spulen sind in einer G-ußform angeordnet, die das innere Ende der Welle in gleichmäßiger Lage hält und die ein Eingießen der v/icklungen in polymeren Harz möglich macht, nachdem die Spulen und die leitenden Bänder 23 und 24 elektrisch verbunden worden sind. Die Wicklungen werden zur gleichen Zeit %vie die Scheibe 22 der beiden Kommutatoren eingegossen.

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Der aus Isolierstoff bestehende Flansch 2 (s. Fig.l) wird von Leitern 26 durchlaufen, die an ihren Jinden Bürsten 27 aufweisen. Diese arbeiten in bekannter ./eise mit den Kommutatoren 14 bzw. 15 zusammen.

Bei der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform besteht der Kommutator aus einer Scheibe 30 aus Isoliermaterial, die auf ihren beiden Stirnflächen metallischen überzug, z.B. Kupfer, aufweist. Dieser metallische Überzug vermag in bekanntem Prozeß Stromschlüsse zu bewirken. Der metallische überzeug auf der in Fig. 5 gezeigten Stirnfläche teilt sich in zwei Gruppen von drei bogenförmigen, gemäß zv/ei konzentrischen Kreisen verlaufenden Lamellen. Die erste Gruppe besitzt drei Segmente 31, die drei Lamellen eines Kommutators bilden. Diese Segmente sind in der Zeichnung mit a, b, c bezeichnet, um eine Unterscheidung zwischen den verschiedenen Lamellen eines Kommutators zu treffen. Jedes Segment weist ein verlängertes Teil 32 auf, das sich bis an den Rand der Scheibe 30 erstreckt.

Am inneren, von den Segmenten 31 gebildeten Kreisbogen befinden sich drei andere metallische Überzüge, die gleichmäßig zu Segmenten 33 geformt sind. Jedes dieser Segmente 33 v/eist eine sich zur Mitte der Scheibe 30 erstreckende Erweiterung 34- auf. Jede Erweiterung 34- ist mit einem sich bis zur anderen Stirnfläche der Scheibe 30 erstreckenden Bohrloch 35 versehen. Jedes Bohrloch 35 enthält einen Niet, der jeweils den Stromschluß zwischen einem Segment 33 und einer sich auf der anderen Stirnfläche der Scheibe 50 in radialer Richtung erstreckenden. Lamellen 36 gewährleistet. Das an den Rand der Scheibe 30 jeder Lamelle 36

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angrenzenden Ende ist in gleicher "ileise mit einem Bohrloch 37 versehen, in dem ein siet geführt ist, der die Lamelle 36 mit einem auf der ersten Stirnfläche der Schei-

30
"be/angeordnet en Metallteil J8 verbindet.

Auf diese Weise werden die beiden Kommutatoren durch bogenförmige und konzentrisch angeordnete Lamellen gebildet, die sich auf ein- und derselben Stirnfläche der Scheibe JO befinden. Die Verbindung der Lamellen der Kommutatoren mit den Wicklungen werden durch die 5?eile 32 baw.38 verwirklicht, die sich am Rand der Scheibe 30 und auf eben derselben Stirnfläche befinden.

Die Stromzuführung für die beiden Kommutatoren wird durch flexible ivletallstücke 39 bzxv. 4-0 "bewerkstelligt, die durch Bohrungen des iTlansches 2 geführt sind und die die Bürsten bilden.

Der beschriebene Kommutator hat den großen Vorteil, daß er in großer Anzahl in der Form eingeprägter Kreisläufe hergestellt werden lcanii. Die iäiete 25 tend 37 können im übrigen weggelassen werden, wenn die Isolierscheibe in der Art bearbeitet worden ist, daß der LletallToerzug gleichmäßig in dem 'Peil einer Bohrung haftet, der von einer Seite zur anderen Seite führt. Ss genügt folglich, in der Scheibe die für die Niete 35 und 37 bestimmten Bohrungen vor der Herstellung eines eingeprägten Kreislaufs vorzusehen, um während der Herstellung des metallischen Überzugs Löcher in der leitenden ./and zu haben, die den Stromscliluß zwischen den Segmenten 33 j den Lamellen 3²I- und d?n Teilen 38 gewährleisten.

ώί: KK

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BAß ORJGtNAL

Claims (1)

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   16. Februar 1968 218/12 763

   Patentanmeldung

   der Firma

   PAILLAHD S.A.

   Sainte-Croix (Y/aadt, Schweiz)

   Patentansprüche :

   il .J Kleinstelektromotor mit einem eisenlosen, glockenförmigen und zwei Wicklungen tragenden Läufer und mit auf einer Seite des letzteren angeordnetem Doppelkommutator, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe (22) aus Isoliermaterial auf der VieHe (7) des Läufers (10) angeordnet ist, daß die Stirnflächen der Scheibe jeweils sich von ihrer Mitte zu ihrem Hand erstrekkende leitende 'Teile (2.3,24) aufweisen, und daß die ^ahl letzterer auf Jeder Stirnfläche gleich der Zahl der Lamellen eines Kommutators (14 bzw·15) ist.

   2, Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden 'feile der einen Scheibenstirnfläche mit den leitenden Teilen der anderen Stirnfläche elektrisch verbunden sind.

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   3. Motor gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die auf einer Stirnfläche "befindlichen Seile (23) um den Rand der Scheibe (22) gebogen sind und auf der anderen Stirnfläche enden.

   4, Motor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen der "beiden Kommutatoren durch metallische, auf nur einer Stirnfläche der Scheibe (30) angeordnete Teile (31, 33) gebildet werden.

   5· Motor gemäß Anspruch 1 und 4-, dadurch gekennzeichnet , daß die metallischen Teile des einen Kommutators sich bis zum Hand der Scheibe (30) erstrecken, daß die metallischen Teile (33) des anderen Kommutators elektrisch mit auf der entgegengesetzten Stirnfläche der Scheibe (30) angeordneten leitenden Teilen (36) "verbunden sind, und daß letztere sich ebenfalls bis zum Hand der Scheibe erstrecken,

   6. Motor gemäß Anspruch 1, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet , daß die auf der einen Stirnfläche der Scheibe (3ü) befindlichen metallischen Teile (36) elektrisch mit auf der anderen Stirnfläche am Hand der Scheibe (30) angeordneten Teilen (38) verbunden sind.

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