DE202009018610U1 - Rotor for an electric motor - Google Patents
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Abstract
Rotor für einen Elektromotor, wobei der Rotor eine Rotorwelle (1), eine Rotorwicklung (2) und einen Kommutator (3) aufweist, wobei die Rotorwicklung (2) aus Wicklungsdraht mit einer Isolierung, insbesondere mit einer Lackisolierung, besteht, wobei der Kommutator (3) als Hakenkommutator mit Kommutatorlamellen (4) und Kommutatorhaken (5) für die Wicklungsenden (6) der Rotorwicklung (2) ausgestaltet ist und wobei die Wicklungsenden (6) mit den Hakeninnenseiten (7, 8) der jeweiligen Kommutatorhaken (5) im Wege des Heißverstemmens verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine Hakeninnenseite (7, 8) der Kommutatorhaken (5) eine Oberflächenstruktur aufweist, die beim kraftschlüssigen Eingriff mit dem jeweiligen Wicklungsende (6) Punkt- und/oder Linienbelastungen auf das Wicklungsende (6) und damit eine gezielte Verletzung, insbesondere ein Lösen der Isolierung des Wicklungsendes (6) bewirkt.Rotor for an electric motor, the rotor having a rotor shaft (1), a rotor winding (2) and a commutator (3), the rotor winding (2) consisting of winding wire with insulation, in particular with enamel insulation, the commutator ( 3) is designed as a hook commutator with commutator bars (4) and commutator hooks (5) for the winding ends (6) of the rotor winding (2) and the winding ends (6) with the inside of the hooks (7, 8) of the respective commutator hooks (5) in the way of hot caulking, characterized in that in each case at least one inside of the hook (7, 8) of the commutator hook (5) has a surface structure which, when positively engaging with the respective winding end (6), points and / or line loads on the winding end (6) and thus a targeted injury, in particular a loosening of the insulation of the winding end (6).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.The present invention relates to a rotor for an electric motor according to the preamble of
Der in Rede stehende Rotor für einen Elektromotor ist mit einer Rotorwelle, einer Rotorwicklung und einem Kommutator ausgestattet. Der Rotor wirkt in üblicher Weise mit einem Stator zusammen. Bei dem Elektromotor handelt es sich um einen reinen Gleichstrommotor oder um einen Universalmotor.The rotor in question for an electric motor is equipped with a rotor shaft, a rotor winding and a commutator. The rotor cooperates in the usual way with a stator. The electric motor is a pure DC motor or a universal motor.
Der bekannte Rotor (
Bei dem bekannten Rotor bestehen die Rotorwicklungen aus Wicklungsdraht mit einer Lackisolierung, um Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Windungen der Rotorwicklung zu vermeiden. Für die Kontaktierung der Wicklungsenden ist der Kommutator als sogenannter „Hakenkommutator” ausgestattet. Ein solcher Hakenkommutator weist einerseits Kommutatorlamellen für den Eingriff mit Kommutatorbürsten und andererseits Kommutatorhaken für die Verbindung mit den Wicklungsenden der Rotorwicklung auf.In the known rotor, the rotor windings of winding wire with a paint insulation to avoid short circuits between the individual windings of the rotor winding. For contacting the winding ends of the commutator is equipped as a so-called "hook commutator". On the one hand, such a hook commutator has commutator bars for engagement with commutator brushes and, on the other hand, commutator hooks for connection to the winding ends of the rotor winding.
Zur Kontaktierung werden die Wicklungsenden um jeweils einen Kommutatorhaken gelegt und anschließend mit den Hakeninnenseiten des jeweiligen Kommutatorhakens im Wege des Heißverstemmens verbunden. Beim Heißverstemmen wird der jeweilige Kommutatorhaken umgebogen, so dass es zu einer Klemmung des jeweiligen Wicklungsendes im Kommutatorhaken kommt. Gleichzeitig wird die Verbindung einer Wärmebehandlung unterzogen, hier durch Anlegen einer elektrischen Spannung. Die resultierende Wärmeentwicklung führt zunächst zu einem Lösen der Lackisolierung und anschließend zu einer schweißähnlichen Verbindung zwischen Wicklungsende und Kommutatorhaken.For contacting, the winding ends are placed around a respective commutator hook and then connected to the hook inner sides of the respective Kommutatorhakens by way of Heißverstemmens. When hot caulking the respective commutator hook is bent so that it comes to a clamping of the respective winding end in Kommutatorhaken. At the same time the compound is subjected to a heat treatment, here by applying an electrical voltage. The resulting heat development initially leads to a release of the paint insulation and then to a weld-like connection between the coil end and commutator.
Nachteilig bei dem bekannten Rotor ist die Tatsache, dass der Energieeinsatz, der für das Lösen der Lackisolierung erforderlich ist, bevor es zu dem eigentlichen Heißverstemmen kommt, beträchtlich ist. Ferner lässt sich nicht ausschließen, dass auch die Isolierung der Wicklungsenden im jeweils benachbarten Bereich zu den Kommutatorhaken gelöst wird, was entsprechend zu Kurzschlüssen zwischen benachbarten Kommutatorlamellen führen kann.A disadvantage of the known rotor is the fact that the energy required for dissolving the paint insulation before it comes to the actual hot caulking is considerable. Furthermore, it can not be ruled out that the insulation of the winding ends in the respectively adjacent region to the commutator hooks is released, which can correspondingly lead to short circuits between adjacent commutator.
Es wurde auch vorgeschlagen, den Wicklungsenden vor dem Heißverstemmen eine separate, die Lackisolierung lösende thermische und/oder mechanische Behandlung zukommen zu lassen (
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Rotor derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Isolierung des Wicklungsdrahts im Bereich des Kommutatorhakens gezielt und auf konstruktiv einfache und energetisch vorteilhafte Weise gelöst wird.The invention is based on the problem, the known rotor in such a way and further develop that the insulation of the winding wire in the field of Kommutatorhakens is targeted and solved in a structurally simple and energetically advantageous manner.
Das obige Problem wird bei einem Rotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a rotor according to the preamble of
Wesentlich ist die Überlegung, die Kommutatorhaken so auszugestalten, dass durch einen mechanischen kraftschlüssigen Eingriff zwischen dem jeweiligen Kommutatorhaken und dem jeweiligen Wicklungsende, insbesondere beim Umbiegen des Kommutatorhakens, eine Verletzung und/oder ein Lösen der Isolierung des Wicklungsendes im unmittelbaren Bereich des Kommutatorhakens bewirkbar ist. Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Hakeninnenseite der Kommutatorhaken eine Oberflächenstruktur aufweist, die beim Eingriff mit dem jeweiligen Wicklungsende Punkt- und/oder Linienbelastungen auf das Wicklungsende bewirkt. Die Punkt- und/oder Linienbelastungen bewirken wiederum eine gezielte Verletzung und vorzugsweise ein Lösen der Isolierung des Wicklungsendes.It is essential to consider designing the commutator hooks in such a way that injury and / or loosening of the insulation of the end of the winding in the immediate area of the commutator hook can be effected by mechanical frictional engagement between the respective commutator hook and the respective winding end, in particular when bending the commutator hook. Specifically, it is proposed that at least one hook inner side of the commutator hook has a surface structure which causes point and / or line loads on the winding end when engaging with the respective winding end. The point and / or line loads in turn cause a targeted injury and preferably a release of the insulation of the winding end.
Für die Realisierung der Oberflächenstruktur sind zahlreiche vorteilhafte Varianten denkbar. Dies ist Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.Numerous advantageous variants are conceivable for the realization of the surface structure. This is the subject matter of
In besonders bevorzugter Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 weist die Oberflächenstruktur mindestens eine in Richtung des jeweiligen Wicklungsendes vorstehende Kante und/oder Spitze auf. Hiermit lassen sich die obigen erhöhten Belastungen auf die Wicklungsenden auf einfache Weise realisieren.In a particularly preferred embodiment according to
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird das obige Problem durch einen Elektromotor gemäß Anspruch 6 gelöst.According to another teaching of independent significance, the above problem is solved by an electric motor according to
Der vorschlagsgemäße Elektromotor ist mit dem obigen Rotor ausgestattet und weist im Übrigen die üblichen Komponenten wie Stator, Jochpaket o. dgl. auf. Auf die Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Rotor darf in vollem Umfange verwiesen werden.The proposed electric motor is equipped with the above rotor and has, moreover, the usual components such as stator, yoke package o. The like. On. Reference may be made in full to the comments on the proposed rotor.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Herstellen des obigen Rotors gemäß Anspruch 7 beansprucht. According to another teaching, also of independent significance, a method for producing the above rotor according to claim 7 is claimed.
Wesentlich bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist die Tatsache, dass vor dem Heißverstemmen und/oder während des Heißverstemmens zur Verletzung und/oder zum Lösen der Isolierung Punkt- oder Linienbelastungen über die Hakeninnenseiten des jeweiligen Kommutatorhakens auf das jeweilige Wicklungsende aufgebracht werden.Essential in the proposed method is the fact that prior to the hot caulking and / or during the hot caulking for injury and / or loosening of the insulation point or line loads on the hook inner sides of the respective Kommutatorhakens be applied to the respective winding end.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments. In the drawing shows
Der in der Zeichnung dargestellte Rotor ist einem Elektromotor zugeordnet, der als reiner Gleichstrommotor oder als Universalmotor ausgestaltet sein kann. Der Elektromotor ist vorzugsweise einem Kraftfahrzeug zugeordnet. Hier kann der Elektromotor vorteilhaft im Rahmen von Kraftfahrzeugschlössern, dort insbesondere im Bereich von Zentralverriegelungsantrieben, von Öffnungsantrieben oder von Zuziehhilfsantrieben Anwendung finden. Andere bevorzugte Anwendungsbereiche sind Fensterheberantriebe, Schiebedachantriebe, motorische Sitzverstellungen, Getriebeaktuatoren, Klappen- und Türantriebe o. dgl..The rotor shown in the drawing is associated with an electric motor, which may be configured as a pure DC motor or universal motor. The electric motor is preferably associated with a motor vehicle. Here, the electric motor can be used advantageously in the context of motor vehicle locks, there in particular in the field of central locking drives, opening drives or Zuziehhilfsantrieben application. Other preferred applications are window regulators, sunroof drives, motorized seat adjusters, transmission actuators, damper and door actuators o. Like ..
Der Rotor ist in üblicher Weise mit einer Rotorwelle
Der Kommutator
Die Wicklungsenden
Vorschlagsgemäß ist es nun so, dass jeweils mindestens eine Hakeninnenseite
Ganz allgemein lässt sich die obige Oberflächenstruktur dadurch realisieren, dass mindestens eine konvexe und/oder konkave Ausformung vorgesehen ist bzw. sind. Besonders bevorzugte Varianten hierzu sind in
Besonders gute Ergebnisse für das Lösen der Isolierung lassen sich dadurch erreichen, dass mindestens eine Hakeninnenseite
Denkbar ist aber auch, dass die in Rede stehende Oberflächenstruktur der mindestens einen Hakeninnenseite
Denkbar ist schließlich, dass mindestens eine Hakeninnenseite
Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Elektromotor mit dem obigen Rotor beansprucht. Auf die Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Rotor darf in vollem Umfange verwiesen werden. According to another teaching, which has independent significance, an electric motor with the above rotor is claimed. Reference may be made in full to the comments on the proposed rotor.
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zum Herstellen des obigen Rotors beansprucht. Wesentlich ist dabei die Tatsache, dass die oben beschriebene Verletzung der Isolierung der Wicklungsenden
Es lässt sich der obigen Darstellung entnehmen, dass das Lösen der Isolierung von den Wicklungsenden
Schließlich lässt sich mit der vorschlagsgemäßen Lösung der Übergangswiderstand zwischen den Wicklungsenden
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20121129 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20130103 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GOTTSCHALD PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE |
|
R071 | Expiry of right |