DE19917059A1 - Dynamoelektrische Maschine und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Dynamoelektrische Maschine und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Abstract
Eine dynamoelektrische Maschine weist einen Anker auf, der eine Wicklung hat, die aus einem Draht oder Drähten besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle befestigten Kerns vorgesehen sind, einen Kommutator, der an der Welle befestigte Kommutatorsegmente aufweist, und eine Ausgleichsvorrichtung, die neben dem Kommutator in Richtung der Achse des Kommutators vorgesehen ist, und Anschlußklemmen aufweist, die in Axialrichtung gestapelt angeordnet sind, und elektrisch Kommutatorsegmente verbinden, die dasselbe elektrische Potential aufweisen sollen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dynamoelektrische
Maschine, die eine Ausgleichsvorrichtung aufweist, welche
Kommutatorsegmente elektrisch miteinander verbindet, die auf
demselben elektrischen Potential liegen sollten, und
betrifft weiterhin ein zugehöriges Herstellungsverfahren.
Fig. 22 ist eine Teilquerschnittsansicht einer
Gleichstrommaschine, welche jene dynamoelektrische Maschine
darstellt, die im japanischen offengelegten Gebrauchsmuster
(SHO) 56-149565 beschrieben ist. Die Gleichstrommaschine
weist auf: einen Anker 3, der an einer Welle befestigt ist,
und eine Wicklung 2 aufweist, die aus einem Draht oder
Drähten besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren
durch Schlitze gewickelt sind, die so ausgebildet sind, daß
sie in Axialrichtung auf der Außenumfangsoberfläche eines
Kerns 1 verlaufen; einen an der Welle befestigten Kommutator
5, der Kommutatorsegmente 4 und ansteigende Teile 8
aufweist; eine Ausgleichsvorrichtung 6, die in Kontakt mit
der Außenumfangsoberfläche des Kommutators 5 steht, und
elektrisch Kommutatorsegmente 4 miteinander verbindet,
welche dasselbe elektrische Potential aufweisen sollten;
Bürsten 7, die in Kontakt mit der Oberfläche der
Kommutatorsegmente 4 stehen; und einen
Wicklungshalterungsabschnitt 9, der die Wicklung 2 haltert.
Die Ausgleichsvorrichtung 6 weist auf: einen Haltering 11,
der auf seiner Innenwand eine kreisringförmige Nut aufweist;
und Ausgleichsvorrichtungsspulen 10, die in die
kreisringförmige Nut eingebaut sind, und in Schichten
stapelförmig in Axialrichtung angeordnet sind. Die
Oberflächen der Ausgleichsvorrichtungsspulen 10 sind
isoliert, und vorspringende Abschnitte 12 sind an vier Orten
in gleichem Abstand um den Umfang der Innenumfangsoberfläche
der Spulen 10 vorgesehen, wie aus Fig. 23 hervorgeht. Die
vorspringenden Abschnitte 12 sind in Kontakt mit der
Oberfläche der Kommutatorsegmente 4 eingepreßt, um
Kommutatorsegmente miteinander zu verbinden, welche dasselbe
elektrische Potential aufweisen sollten.
Ein Problem bei der herkömmlichen Gleichstrommaschine
besteht darin, daß die Ausgleichsvorrichtung 6 radial
außerhalb des Kommutators 5 angeordnet ist, so daß die auf
die Ausgleichsvorrichtung 6 einwirkende Zentrifugalkraft
erheblich größer ist, und die Gefahr besteht, daß durch
diese Kraft die Ausgleichsvorrichtung 6 beschädigt werden
könnte.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die
Ausgleichsvorrichtung 6 in Kontakt mit der Oberfläche des
Kommutators 5 steht, und daß der Kommutator 5 in
Axialrichtung erheblich länger ausgebildet werden muß, was
die Abmessungen und unvermeidlich auch die Kosten des
Kommutators 5 erhöht.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß die
Ausgleichsvorrichtung 6 und die Bürsten 7 nahe beieinander
liegen, und daß die Bürsten 7 die Anbringung und das
Entfernen der Ausgleichsvorrichtung 6 behindern, was die
Handhabung erschwert.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Bürsten 7
beim Zerlegen und beim Zusammenbau der Gleichstrommaschine
selbst im Weg liegen, und auch während der Wartung und
dergleichen, was ebenfalls die Handhabung erschwert.
Mit der vorliegenden Erfindung wird versucht, die
voranstehenden Probleme zu lösen, und ein Ziel der
vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
dynamoelektrischen Maschine, bei welcher die
Ausgleichsvorrichtung nicht durch die Zentrifugalkraft
beschädigt wird, der Kommutator nicht wegen der
Ausgleichsvorrichtung groß ausgebildet sein muß, die
Anbringung und das Abnehmen der Ausgleichsvorrichtung
erleichtert werden, und auch der Zusammenbau und das
Zerlegen der dynamoelektrischen Maschine selbst erleichtert
werden, und ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht in der Bereitstellung eines entsprechenden
Herstellungsverfahrens.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine
dynamoelektrische Maschine zur Verfügung gestellt, welche
aufweist: einen Anker, der eine Wicklung aufweist, die aus
einem Draht oder Drähten besteht, die durch ein
Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt werden,
die in Axialrichtung verlaufen, und auf der
Außenumfangsoberfläche eines Kerns vorgesehen sind, der an
einer Welle befestigt ist; einen Kommutator, der an der
Welle befestigte Kommutatorsegmente aufweist; und eine
Ausgleichsvorrichtung, die neben dem Kommutator in Richtung
der Achse des Kommutators angeordnet ist, und
Anschlußklemmen aufweist, die in Axialrichtung stapelförmig
angeordnet sind, und welche Kommutatorsegmente elektrisch
verbinden, welche auf demselben elektrischen Potential
liegen sollten.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zur Herstellung einer dynamoelektrischen
Maschine zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen
Anker, der eine Wicklung aufweist, die aus einem Draht oder
Drähten besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren
durch Schlitze gewickelt werden, die in Axialrichtung
verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer
Welle befestigten Kerns vorgesehen sind; einen Kommutator,
der Kommutatorsegmente aufweist, die an der Welle befestigt
sind; und eine Ausgleichsvorrichtung, die neben dem
Kommutator in Richtung der Achse des Kommutators angeordnet
ist, und Anschlußklemmen aufweist, welche elektrisch
Kommutatorsegmente miteinander verbinden, die auf demselben
elektrischen Potential liegen sollen; wobei das
Herstellungsverfahren folgende Schritte umfaßt: Kontaktieren
des Drahtes mit einer Oberfläche von Haken auf den
Kommutatorsegmenten; Kontaktieren von Endabschnitten der
Anschlußklemmen mit einer anderen Oberfläche der Haken; und
elektrisches Verbinden des Drahtes und der Endabschnitte der
Anschlußklemmen mit den Haken gleichzeitig durch Schweißen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch das Innere eines
Elektromotors gemäß Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Vergrößerung eines Teils von Fig. 1;
Fig. 3A eine abgewickelte Vorderansicht der
Ausgleichsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 3B eine Seitenansicht von Fig. 3A;
Fig. 4A eine Vorderansicht der Basis der
Ausgleichsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 4B eine Seitenansicht von Fig. 4A;
Fig. 5 eine Vorderansicht einer Anschlußklemme von der
Ausgleichsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 6 eine Vorderansicht einer Isolierplatte der
Ausgleichsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 7 eine Darstellung der Verbindung zwischen den
Anschlußklemmen der Ausgleichsvorrichtung und den
Segmenten des Kommutators in Fig. 1;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer Anschlußklemme einer
Ausgleichsvorrichtung eines Elektromotors gemäß
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Inneren eines
Elektromotors gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine Vergrößerung eines Teils von Fig. 9;
Fig. 11 eine Querschnittsansicht des Inneren eines
Elektromotors gemäß Ausführungsform 4 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 einen Querschnitt des Inneren eines Elektromotors
gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 13 eine Querschnittsansicht einer
Ausgleichsvorrichtung eines Elektromotors gemäß
Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine abgewickelte Vorderansicht der
Anschlußklemmen der Ausgleichsvorrichtung in Fig.
13;
Fig. 15A bis 15F abgewickelte Vorderansichten jeder der
Anschlußklemmen in Fig. 13;
Fig. 16 eine Querschnittsansicht einer
Ausgleichsvorrichtung eines Elektromotors gemäß
Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 einen Querschnitt einer Ausgleichsvorrichtung
eines Elektromotors gemäß Ausführungsform 8 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 einen Querschnitt einer Ausgleichsvorrichtung
eines Elektromotors gemäß Ausführungsform 9 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Anschlußklemme in Fig.
18;
Fig. 20 einen Querschnitt einer Anschlußklemme gemäß Fig.
18;
Fig. 21 einen Querschnitt durch einen Teil eines
Elektromotors gemäß Ausführungsform 10 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 einen Querschnitt durch einen Teil eines
herkömmlichen Elektromotors; und
Fig. 23 eine Vorderansicht einer
Ausgleichsvorrichtungsspule in Fig. 22.
Fig. 1 ist ein Querschnitt des Innenaufbaus eines
Elektromotors gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung, und Fig. 2 ist eine Vergrößerung eines Teils von
Fig. 1.
Dieser Elektromotor weist auf: einen an einer Welle 20
befestigten Anker 21; einen an der Welle 20 befestigten
Kommutator 23, der einen Strom umwandelt, welcher dem Anker
zugeführt wird; und einen Ausgleichsvorrichtung 24, die
neben dem Kommutator 23 in Richtung der Achse des
Kommutators 23 angeordnet ist. Vier Permanentmagneten (nicht
gezeigt) sind um die Außenseite des Ankers 21 herum
angeordnet.
Der Anker 21 weist auf: einen Kern 25, der mit Schlitzen 26
auf seiner Außenumfangsoberfläche versehen ist, die in
Axialrichtung verlaufen; und eine Wicklung 28, die aus einem
Draht oder Drähten 27 besteht, die durch ein
Schleifenwicklungsverfahren durch die Schlitze 26 gewickelt
sind.
Der Kommutator 23 weist auf: Kommutatorsegmente 22, die um
seinen Umfang herum angeordnet sind, und jeweils einen Haken
29 aufweisen, der in ihren Endabschnitten vorgesehen ist;
und einen Isolierharzabschnitt 30, der aus Phenolharz
besteht, und zur Befestigung der Kommutatorsegmente 22
dient.
Fig. 3A ist eine abgewickelte Vorderansicht der
Ausgleichsvorrichtung 24, und Fig. 3B ist eine
Seitenansicht der Ausgleichsvorrichtung 24 in Fig. 3A. Die
Ausgleichsvorrichtung 24 weist auf: zwölf Anschlußklemmen
32, die aus einer Kupferplatte und dergleichen bestehen, und
Teile der Ausgleichsvorrichtung darstellen; und zwölf
Isolierplatten 33, die abwechselnd stapelförmig in Schichten
auf einer Basis 31 vorgesehen sind.
Fig. 4A ist eine Vorderansicht, und Fig. 4B ist eine
Seitenansicht der Basis 31. Zwölf Stifte 35 sind in gleichen
Abständen um den Umfang des torosförmigen Basishauptkörpers
34 herum vorgesehen.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer der Anschlußklemmen 32,
welche Ausgleichsvorrichtungsteile darstellen. Öffnungen 37
sind an 24 Punkten in gleichen Abständen um den Umfang des
kreisringförmigen Anschlußklemmenhauptkörpers 36 herum
vorgesehen. Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte 38a,
38b, die radial nach auswärts in entgegengesetzten
Richtungen verlaufen, sind in dem Anschlußklemmenhauptkörper
36 angeordnet.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer der Isolierplatten 33.
Öffnungen 40 sind an 24 Punkten in gleichen Abständen um den
Umfang des kreisringförmigen Isolierplattenhauptkörpers 36
herum vorgesehen.
Bei dem voranstehend geschilderten Elektromotor wird die
Ausgleichsvorrichtung 24 so zusammengebaut, daß abwechselnd
die zwölf Anschlußklemmen 32 und die zwölf Isolierplatten 33
auf die Basis 31 aufgestapelt werden. Während dieses
Vorgangs wird jede weitere Anschlußklemme um 15° gedreht,
und werden die Anschlußklemmen 32 dadurch an der Basis 31
befestigt, daß die Stifte 35 der Basis 31 durch die
Öffnungen 37 in den Anschlußklemmen 32 eingefügt werden. Die
Isolierplatten 33 werden dadurch an der Basis 31 befestigt,
daß die Stifte 35 der Basis 31 durch die Öffnungen 40 in den
Isolierplatten 33 geführt werden. Dann wird die
Ausgleichsvorrichtung 24 dadurch vereinigt, daß
Endabschnitte der Stifte 35 umgebördelt werden.
Daraufhin werden die Ausgleichsvorrichtung 24 und der
Kommutator 23 in dieser Reihenfolge auf die Welle 20
aufgepaßt. Vorsprünge 41, die in Axialrichtung verlaufen,
sind auf der Welle 20 vorgesehen, um die
Ausgleichsvorrichtung 24 und den Kommutator 23 in Bezug auf
die Drehrichtung zu positionieren. Die Basis 31 und der
Isolierharzabschnitt 30, die beide aus Phenolharz bestehen,
werden durch elastische Verformung an den Vorsprüngen 31
befestigt.
Daraufhin wird der Anker 21 dadurch ausgebildet, daß die
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte 38a, 38b so gebogen
werden, daß sie zu den Haken 29 ausgerichtet sind, und die
Wicklung 27 dadurch hergestellt wird, daß der Draht 27 in
den Kern 25 durch ein Schleifenwicklungsverfahren gewickelt
wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, ward der Draht 27 durch eine
Oberfläche der Haken 29 auf den Kommutatorsegmenten 22
befestigt, und kontaktieren Endabschnitte 42 der
Anschlußklemmen 32 eine andere Oberfläche der Haken 29.
Daraufhin werden der Draht 27 und die Endabschnitte 42 der
Anschlußklemmen 32 gleichzeitig elektrisch mit den Haken 29
durch Schweißen verbunden.
Bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform eines
Elektromotors ist die Ausgleichsvorrichtung 24, bei welcher
aufeinandergestapelt Anschlußklemmen 32 mit dazwischen
angeordneten Isolierplatten 33 vorgesehen sind, neben einem
Ende des Kommutators 23 angeordnet, so daß die auf die
Ausgleichsvorrichtung 24 einwirkende Zentrifugalkraft klein
ist, was eine Beschädigung der Ausgleichsvorrichtung 24
infolge der Zentrifugalkraft verhindert, und die Länge der
Welle 20 in Axialrichtung verringert. Darüber hinaus können
die Anbringung und das Abnehmen der Ausgleichsvorrichtung 24
durchgeführt werden, ohne durch Bürsten gehindert zu werden.
Darüber hinaus wird der Zusammenbau und das Zerlegen des
Elektromotors selbst verbessert.
Fig. 8 ist eine Vorderansicht einer der Anschlußklemmen 45,
die bei einer Ausgleichsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bei der
Erläuterung jeder der folgenden Ausführungsformen werden
Teile, die ebenso oder entsprechend wie bei der
Ausführungsform 1 ausgebildet sind, mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der
Anschlußklemmenhauptkörper 46 jeder Anschlußklemmen 45 der
Ausgleichsvorrichtung bogenförmig ausgebildet, so daß die
Menge an Kupfermaterial, die verwendet wird, praktisch
halbiert werden kann, verglichen mit den Anschlußklemmen 32
der Ausführungsform 1.
Die Fig. 9 und 10 zeigen die Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind
sechs Anschlußklemmen 32 und sechs Isolierplatten 33 der
Ausgleichsvorrichtung 50 abwechselnd auf die Basis 31
aufgestapelt, und sind jedes zweite Kommutatorsegment 22 und
ein Ende jeder zweiten Anschlußklemme 32 elektrisch über
Haken 29 verbunden. Alternativ kann jedes dritte
Kommutatorsegment 22 mit jeder dritten Anschlußklemme 32 der
Ausgleichsvorrichtung elektrisch verbunden sein.
Fig. 11 zeigt Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
Die Ausgleichsvorrichtung 55 gemäß dieser Ausführungsform
ist neben dem Kommutator 23 am entgegengesetzten Ende des
Kommutators 23 in Bezug auf die Haken 29 angeordnet. Die
Endabschnitte 42 der Anschlußklemmen 32 der
Ausgleichsvorrichtung 55 sind elektrisch mit den
Endabschnitten 56 der Kommutatorsegmente 22 durch Schweißen
verbunden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Zwischenraum
zwischen dem Anker 21 und dem Kommutator 23 vorhanden, so
daß die elektrische Verbindung des Drahts 27 des Ankers 21
mit den Haken 29 des Kommutators 23 ohne Behinderung durch
die Ausgleichsvorrichtung 55 durchgeführt werden kann.
Fig. 12 zeigt Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.
Der Hauptunterschied gegenüber der Ausführungsform 4 besteht
darin, daß die Basis 61 der Ausgleichsvorrichtung 60 und der
innere radiale Abschnitt 62 des Kommutators 23 bei der
Ausführungsform 5 mit Hilfe von Phenolharz vereinigt
ausgebildet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Kommutator 23
und die Ausgleichsvorrichtung 60 vereinigt ausgebildet, was
den Zusammenbau und das Zerlegen des Elektromotors erheblich
vereinfacht.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen Ausführungsform 6 der
vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausgleichsvorrichtung 65
sind erste bis sechste Anschlußklemmen 66a bis 66f, die in
Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und in
Radialrichtung verlaufen, jeweils elektrisch mit
Kommutatorsegmenten 22 mit derselben Polarität verbunden.
Die Hauptkörper dieser Anschlußklemmen 66a bis 66f weisen
die Form von Bögen mit unterschiedlichem Durchmesser auf,
wie man aus den Fig. 15A bis 15F ersieht. Die
Anschlußklemmen 66a bis 66f sind sämtlich durch einen
Isolierharzabschnitt 67 befestigt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die
Anschlußklemmen 66a bis 66f in Radialrichtung ausgerichtet,
was es ermöglicht, die Länge des Elektromotors in
Axialrichtung noch stärker als bei der Ausführungsform 1 zu
verkürzen.
Fig. 16 zeigt Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung.
Der Hauptunterschied gegenüber der Ausführungsform 6 besteht
darin, daß die Basis 67 der Ausgleichsvorrichtung 70 und der
innere Radialabschnitt 71 des Kommutators 23 bei der
Ausführungsform 7 mit Hilfe von Phenolharz vereinigt
ausgebildet sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Kommutator 23
und die Ausgleichsvorrichtung 70 vereinigt ausgebildet, was
den Zusammenbau und das Zerlegen des Elektromotors erheblich
vereinfacht.
Fig. 17 zeigt Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung.
Der Hauptunterschied gegenüber der Ausführungsform 1 besteht
darin, daß eine Isolierharzbeschichtung 76 auf der
Oberfläche der Ausgleichsvorrichtung 75 bei der
Ausführungsform 8 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die
Anschlußklemmen 32 gegenseitig kurzgeschlossen werden.
Die Fig. 18 bis 20 zeigen die Ausführungsform 9 der
vorliegenden Erfindung. Der Hauptunterschied gegenüber der
Ausführungsform 1 besteht darin, daß bei der
Ausgleichsvorrichtung 75 gemäß Ausführungsform 8 eine
Metallbeschichtung 81, die aus einer Zinnplatte besteht, auf
beiden Oberflächen der Anschlußklemmen 32 vorgesehen ist,
die elektrisch mit den Kommutatorsegmenten 22 verbunden
sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine
Metallbeschichtung 81, die aus einer Zinnplatte besteht, auf
Endabschnitten 42 der Anschlußklemmen 32 vorgesehen, die
elektrisch mit den Kommutatorsegmenten 22 verbunden sind, um
die Endabschnitte 42 der Anschlußklemmen 32 an den
Kommutatorsegmenten 22 zu befestigen, so daß die
Endabschnitte 42 der Anschlußklemmen 32 fester an den
Kommutatorsegmenten 22 durch die Metallbeschichtung 81
befestigt werden, und ein Bruch der Schaltung an den
Endabschnitten 42 der Anschlußklemmen 32 unwahrscheinlich
ist, selbst wenn intensive Vibrationen auftreten.
Fig. 21 zeigt Ausführungsform 10 der vorliegenden
Erfindung. Bei der Ausgleichsvorrichtung 85 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser der
Isolierplatten 86, die aus flexiblem Polyamidpapier
bestehen, größer als der Außendurchmesser der
Anschlußklemmenhauptkörper 36, und sind die Abmessungen der
Isolierplatten 86 so gewählt, daß die Isolierplatten 86 die
Außenumfangsrandoberflächen 36a benachbarter
Anschlußklemmenhauptkörper 36 abdecken.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Isolierplatten
86 verläßlich zwischen gebogenen Anschlußklemmen 32 und
Anschlußklemmen 32 neben den gebogenen Anschlußklemmen 32
angeordnet, wodurch verläßlich verhindert wird, daß sich die
Anschlußklemmen 32 gegenseitig kurzschließen.
Jede der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde
unter Verwendung eines Elektromotors als Beispiel für eine
dynamoelektrische Maschine erläutert, jedoch läßt sich die
vorliegende Erfindung auch bei einem Generator einsetzen.
Wie voranstehend erläutert weist die dynamoelektrische
Maschine gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
auf: einen Anker, bei welchem eine Wicklung vorgesehen ist,
die aus einem Draht oder Drähten besteht, die durch ein
Schleifenwickelverfahren durch Schlitze gewickelt werden,
die in Axialrichtung verlaufen und auf der
Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle befestigten
Kerns vorgesehen sind; einen Kommutator, der an der Welle
befestigte Kommutatorsegmente aufweist; und eine
Ausgleichsvorrichtung, die neben dem Kommutator in Richtung
der Achse des Kommutators angeordnet ist, und
Anschlußklemmen aufweist, die stapelförmig in Axialrichtung
vorgesehen sind, und elektrisch Kommutatorsegmente
verbinden, die auf demselben elektrischen Potential liegen
sollen. Daher ist die Ausgleichsvorrichtung an einem Ort
neben der Welle angeordnet, so daß die auf die
Ausgleichsvorrichtung einwirkende Zentrifugalkraft klein
ist, was es ermöglicht, Beschädigungen der
Ausgleichsvorrichtung infolge der Zentrifugalkraft zu
verhindern. Weiterhin kann die Länge des Kommutators und der
dynamoelektrischen Maschine in Axialrichtung verringert
werden. Darüber hinaus können die Anbringung und das
Entfernen der Ausgleichsvorrichtung ohne Behinderung durch
Bürsten glatt durchgeführt werden. Weiterhin werden der
Zusammenbau und die Zerlegung der dynamoelektrischen Maschine
selbst erleichtert.
Gemäß einer Ausführungsform der dynamoelektrischen Maschine
kann die Ausgleichsvorrichtung aufweisen: eine Basis; auf
die Basis aufgestapelte Anschlußklemmen; und Isolierplatten,
die jeweils zwischen zwei Anschlußklemmen angeordnet sind,
um einen Kurzschluß zwischen den Anschlußklemmen zu
verhindern. Daher ermöglicht die Ausgleichsvorrichtung eine
sichere Verhinderung eines Kurzschlusses zwischen den
Anschlußklemmen mit Hilfe einer einfachen Konstruktion.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine kann jede der Anschlußklemmen aufweisen: einen
kreisringförmigen Anschlußklemmenhauptkörper; und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte, die von dem
Anschlußklemmenhauptkörper radial nach außen verlaufen.
Daher kann jedes der Kommutatorsegmente dadurch verbunden
werden, daß der Winkel einzelner Anschlußklemmen in
Umfangsrichtung geändert wird, während die Anschlußklemmen
aufeinandergestapelt werden.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der dynamoelektrischen
Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist die
dynamoelektrische Maschine auf: einen Anker, der eine
Wicklung aufweist, die aus einem Draht oder Drähten besteht,
die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze
gewickelt werden, die in Axialrichtung verlaufen und auf der
Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle befestigten
Kerns vorgesehen sind; einen Kommutator, der an der Welle
befestigte Kommutatorsegmente aufweist; und eine
Ausgleichsvorrichtung, die neben dem Kommutator in Richtung
der Achse des Kommutators angeordnet ist, und in
Umfangsrichtung beabstandete Anschlußklemmen aufweist, die
in Radialrichtung verlaufen, und jeweils Kommutatorsegmente
elektrisch verbinden, welche auf demselben elektrischen
Potential liegen sollen. Daher ist die Ausgleichsvorrichtung
an einem Ort neben der Welle angeordnet, so daß die auf die
Ausgleichsvorrichtung einwirkende Zentrifugalkraft klein
ist, was es ermöglicht, eine Beschädigung der
Ausgleichsvorrichtung infolge der Zentrifugalkraft zu
verhindern. Darüber hinaus kann die Länge des Kommutators
und der dynamoelektrischen Maschine in Axialrichtung
verringert werden. Weiterhin können die Anbringung und das
Abnehmen der Ausgleichsvorrichtung glatt ohne Behinderung
durch Bürsten durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der dynamoelektrischen Maschine
kann die Ausgleichsvorrichtung aufweisen: Anschlußklemmen
und einen Isolierharzabschnitt, der dazu dient, die
Anschlußklemmen zu vereinigen, und einen Kurzschluß zwischen
den Anschlußklemmen zu verhindern. Daher kann durch einen
einfachen Aufbau ein Kurzschluß zwischen den Anschlußklemmen
verläßlich verhindert werden.
Gemäß einer weiteren Form der dynamoelektrischen Maschine
kann jede der Anschlußklemmen aufweisen: einen bogenförmigen
Anschlußklemmenhauptkörper und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte, die von dem
Anschlußklemmenhauptkörper aus radial nach außen verlaufen.
Daher kann jedes der Kommutatorsegmente dadurch
angeschlossen werden, daß der Winkel einzelner
Anschlußklemmen in Umfangsrichtung geändert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine können die Basis und die Innenumfangsabschnitte des
Kommutators mit Hilfe von Harz vereinigt werden. Daher
können der Kommutator und die Ausgleichsvorrichtung als eine
Einheit behandelt werden, was den Zusammenbau und das
Zerlegen der dynamoelektrischen Maschine erheblich
vereinfacht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine können der Isolierharzabschnitt und die
Innenumfangsabschnitte des Kommutators mit Hilfe von Harz
vereinigt werden. Daher können der Kommutator und die
Ausgleichsvorrichtung als eine Einheit behandelt werden, was
den Zusammenbau und das Zerlegen der dynamoelektrischen
Maschine erheblich vereinfacht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine kann eine Isolierharzbeschichtung auf den
Oberflächen der Ausgleichsvorrichtung vorgesehen sein. Daher
kann ein Kurzschluß zwischen den Anschlußklemmen noch
sicherer verhindert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine kann eine Metallbeschichtung auf Endabschnitten der
Anschlußklemmen vorgesehen sein, die elektrisch mit den
Kommutatorsegmenten verbunden sind, um die Endabschnitte an
den Kommutatorsegmenten zu befestigen. Daher werden die
Endabschnitte der Anschlußklemmen fester an den
Kommutatorsegmenten befestigt, was die Wahrscheinlichkeit
verringert, daß die Schaltung an den Endabschnitten der
Anschlußklemmen bricht, selbst wenn intensive Vibrationen
auftreten.
Gemäß einer Ausführungsform der dynamoelektrischen Maschine
kann die Metallbeschichtung als Zinnplatte ausgebildet sein.
Daher werden die Endabschnitte der Anschlußklemmen fester an
den Kommutatorsegmenten befestigt, mit geringem
Kostenaufwand.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine können die Isolierplatten flexibel ausgebildet
sein. Daher können Störungen infolge von Kurzschlüssen
verhindert werden, die auftreten, wenn die Isolierplatten
beschädigt werden, wenn die Anschlußklemmen gebogen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine kann der Außendurchmesser der Isolierplatten größer
sein als der Außendurchmesser der
Anschlußklemmenhauptkörper, und können die Abmessungen der
Isolierplatten so gewählt sein, daß die Isolierplatten die
Außenumfangsrandoberflächen benachbarter
Anschlußklemmenhauptkörper abdecken. Daher werden die
Isolierplatten verläßlich zwischen gebogenen Anschlußklemmen
und Anschlußklemmen neben den gebogenen Anschlußklemmen
angeordnet, wodurch verläßlich verhindert wird, daß sich die
Anschlußklemmen gegenseitig kurzschließen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der dynamoelektrischen
Maschine kann der Draht elektrisch mit einer Oberfläche von
Haken auf den Kommutatorsegmenten verbunden sein, und können
die Endabschnitte der Anschlußklemmen elektrisch mit einer
anderen Oberfläche der Haken verbunden sein. Daher werden
der Draht und die Anschlußklemmen mit denselben Haken
verbunden, was die Verbindungen auf die Haken beschränkt,
wodurch der Zusammenbauvorgang vereinfacht wird.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung des Verfahrens zur
Herstellung einer dynamoelektrischen Maschine gemäß der
vorliegenden Erfindung sind folgende Schritte vorgesehen:
Kontaktieren eines Drahtes mit einer Oberfläche von Haken
auf Kommutatorsegmenten; Kontaktieren von Endabschnitten von
Anschlußklemmen mit einer anderen Oberfläche von Haken; und
gleichzeitiges elektrisches Verbinden des Drahtes und der
Endabschnitte der Anschlußklemmen mit den Haken durch
Schweißen. Daher wird der Verbindungsvorgang vereinfacht,
was den Herstellungswirkungsgrad für die dynamoelektrische
Maschine verbessert.
Claims (15)
1. Dynamoelektrische Maschine, welche aufweist:
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten (27) besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines Kerns (25) vorgesehen sind, der an einer Welle (20) befestigt ist;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist;
und eine Ausgleichsvorrichtung (24), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und Anschlußklemmen (32) aufweist, die in Axialrichtung stapelförmig angeordnet sind, und elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, welche dasselbe elektrische Potential aufweisen sollen.
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten (27) besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines Kerns (25) vorgesehen sind, der an einer Welle (20) befestigt ist;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist;
und eine Ausgleichsvorrichtung (24), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und Anschlußklemmen (32) aufweist, die in Axialrichtung stapelförmig angeordnet sind, und elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, welche dasselbe elektrische Potential aufweisen sollen.
2. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgleichsvorrichtung (24) aufweist:
eine Basis (31);
auf die Basis (31) aufgestapelte Anschlußklemmen (32); und
Isolierplatten (33), die jeweils zwischen zwei Anschlußklemmen (32) angeordnet sind, um einen Kurzschluß zwischen den Anschlußklemmen (32) zu verhindern.
eine Basis (31);
auf die Basis (31) aufgestapelte Anschlußklemmen (32); und
Isolierplatten (33), die jeweils zwischen zwei Anschlußklemmen (32) angeordnet sind, um einen Kurzschluß zwischen den Anschlußklemmen (32) zu verhindern.
3. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Anschlußklemmen (32) aufweist:
einen kreisringförmigen Anschlußklemmenhauptkörper (36); und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte (38a, 38b), die in Radialrichtung von dem Anschlußklemmenhauptkörper (36) nach außen verlaufen.
einen kreisringförmigen Anschlußklemmenhauptkörper (36); und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte (38a, 38b), die in Radialrichtung von dem Anschlußklemmenhauptkörper (36) nach außen verlaufen.
4. Dynamoelektrische Maschine, welche aufweist:
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle (20) befestigten Kerns (25) vorgesehen sind;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist;
und eine Ausgleichsvorrichtung (65), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und in Umfangsrichtung beabstandete Anschlußklemmen (66) aufweist, die in Radialrichtung verlaufen, und jeweils elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, welche dasselbe elektrische Potential haben sollen.
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten besteht, die durch ein Schleifenwicklungsverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle (20) befestigten Kerns (25) vorgesehen sind;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist;
und eine Ausgleichsvorrichtung (65), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und in Umfangsrichtung beabstandete Anschlußklemmen (66) aufweist, die in Radialrichtung verlaufen, und jeweils elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, welche dasselbe elektrische Potential haben sollen.
5. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgleichsvorrichtung (65) aufweist:
Anschlußklemmen (66); und
einen Isolierharzabschnitt (67) zum Vereinigen der Anschlußklemmen (66) und zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen sämtlichen Anschlußklemmen (66).
Anschlußklemmen (66); und
einen Isolierharzabschnitt (67) zum Vereinigen der Anschlußklemmen (66) und zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen sämtlichen Anschlußklemmen (66).
6. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Anschlußklemmen (45) aufweist:
einen bogenförmigen Anschlußklemmenhauptkörper (46); und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte, die von dem Anschlußklemmenhauptkörper (46) aus radial nach außen verlaufen.
einen bogenförmigen Anschlußklemmenhauptkörper (46); und
Ausgleichsvorrichtungsleitungsabschnitte, die von dem Anschlußklemmenhauptkörper (46) aus radial nach außen verlaufen.
7. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche
2, 3 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Basis
(61) und die Innenumfangsabschnitte (62) des
Kommutators (23) durch Harz vereinigt ausgebildet sind.
8. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Isolierharzabschnitt (67) und die
Innenumfangsabschnitte des Kommutators (23) durch Harz
vereinigt sind.
9. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Isolierharzbeschichtung (76) auf den Oberflächen der
Ausgleichsvorrichtung (75) vorgesehen ist.
10. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Metallbeschichtung (81) auf Endabschnitten der
Anschlußklemmen (32) vorgesehen ist, die elektrisch mit
den Kommutatorsegmenten (22) verbunden sind, um die
Endabschnitte an den Kommutatorsegmenten (22) zu
befestigen.
11. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallbeschichtung (81) eine Zinnplatte ist.
12. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche
2, 3, 6, 7, 9, 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Isolierplatten (86) flexibel sind.
13. Dynamoelektrische Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Außendurchmesser der Isolierplatten (86) größer ist als
der Außendurchmesser der Anschlußklemmenhauptkörper
(36), und daß die Abmessungen der Isolierplatten (86)
so gewählt sind, daß die Isolierplatten (86) die
Außenumfangsrandoberflächen (36a) benachbarter
Anschlußklemmenhauptkörper (36) abdecken.
14. Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche
1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Draht
(27) elektrisch mit einer Oberfläche von Haken (29) auf
den Kommutatorsegmenten (22) verbunden ist, und die
Endabschnitte der Anschlußklemmen (32) elektrisch mit
einer anderen Oberfläche der Haken (29) verbunden sind.
15. Verfahren zur Herstellung einer dynamoelektrischen
Maschine, welche aufweist:
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten (27) besteht, die durch ein Schleifenwickelverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle (20) befestigten Kerns (25) vorgesehen sind;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist; und
eine Ausgleichsvorrichtung (24), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und Anschlußklemmen (32) aufweist, welche elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, die dasselbe elektrische Potential haben sollen;
wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist:
Kontaktieren des Drahts (27) an einer Oberfläche von Haken (29) auf den Kommutatorsegmenten (22);
Kontaktieren von Endabschnitten der Anschlußklemmen (32) mit einer anderen Oberfläche der Haken (29); und
elektrisches Verbinden des Drahtes (27) und der Endabschnitte der Anschlußklemmen (32) mit den Haken (29) gleichzeitig durch Schweißen.
einen Anker (21), der eine Wicklung (28) aufweist, die aus einem Draht oder Drähten (27) besteht, die durch ein Schleifenwickelverfahren durch Schlitze gewickelt sind, die in Axialrichtung verlaufen, und auf der Außenumfangsoberfläche eines an einer Welle (20) befestigten Kerns (25) vorgesehen sind;
einen Kommutator (23), der an der Welle (20) befestigte Kommutatorsegmente (22) aufweist; und
eine Ausgleichsvorrichtung (24), die neben dem Kommutator (23) in Richtung der Achse des Kommutators (23) angeordnet ist, und Anschlußklemmen (32) aufweist, welche elektrisch Kommutatorsegmente (22) verbinden, die dasselbe elektrische Potential haben sollen;
wobei das Herstellungsverfahren folgende Schritte aufweist:
Kontaktieren des Drahts (27) an einer Oberfläche von Haken (29) auf den Kommutatorsegmenten (22);
Kontaktieren von Endabschnitten der Anschlußklemmen (32) mit einer anderen Oberfläche der Haken (29); und
elektrisches Verbinden des Drahtes (27) und der Endabschnitte der Anschlußklemmen (32) mit den Haken (29) gleichzeitig durch Schweißen.
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