DE2361963A1

DE2361963A1 - FMP D.C. motor with ironless armature - has two separate armature windings, each with associated collector

Info

Publication number: DE2361963A1
Application number: DE2361963A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Girardin
Original assignee: Portescap SA
Current assignee: Portescap SA
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: CH576203A5

Abstract

The d.c. miniature motor has its ironless armature provided with two separate windings and two collector systems serving these windings. The contact surfaces of one collector segments lie on the surface of a cylinder coaxial with the armature, whilst the contact surfaces of the second collector segments lie in a plane at right angles to the motor axis. The second collector segments contact surfaces are on the end face of the armature. The motor end plates carry the appropriate brushes. This collector arrangement avoids the problems of size and large friction losses encountered with various other arrangements, and thereby allows the motor to be made even smaller.

Description

PATENTANWÄLTE DR. RUDOLF BAUER Dipl. Ing. HELMUT HUBBUCHPATENT LAWYERS DR. RUDOLF BAUER Dipl. Ing. HELMUT HUBBUCH

753 PFORZHEIM . Westliche 31 - LeopoldpL - Tel. (07231) 1O2SQQ . 753 PFORZHEIM . Westliche 31 - LeopoldpL - Tel. (07231) 1O2SQQ.

Pföizheim 11 0§z, 1973Pföizheim 1 1 0§z, 1973

Portescap, 165 rue Numa-Droz, 23OO IA-CHAUX-DE-SONDS (Schweiz)Portescap, 165 rue Numa-Droz, 23OO IA-CHAUX-DE-SONDS (Switzerland)

GLEICHSTROM - KLEINSTMOTORDC SMALL MOTOR

Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Kleinstmotor mit eisenlosem, zwei verschiedene Wicklungen aufweisendem Anker und zwei, diesen Wicklungen zugeordneten Kollektoren.The invention relates to a DC miniature motor with ironless armature with two different windings and two collectors assigned to these windings.

Es sind bereits Motoren dieser Art bekannt, beispielsweise Motoren mit einem Glockenanker, der zwei verschiedene, übereinander liegende Wicklungen trägt. Die eine Wicklung dient dabei., als Motorwicklung, die andere als Generatorwicklung, wobei letztere eine der Drehzahl proportionale Spannung bzw. Frequenz liefert.Motors of this type are already known, for example motors with a bell armature, the two different ones, one above the other wears lying windings. One winding serves as a motor winding, the other as a generator winding, with the latter supplies a voltage or frequency proportional to the speed.

Die übliche Verwendung von zwei Kollektoren mit zylindrischen Kontaktflächen führt zu einem übermässiq grossen Platzbedarf in axialer Richtung. Eine Verwendung von flachen, in Form konzentrischer Ringe angeordneten Kollektoren bringt andererseits den Nachteil mit sich, dass die Segmente des äusseren KollektorsThe usual use of two collectors with cylindrical contact surfaces leads to an excessively large space requirement in axial direction. On the other hand, the use of flat collectors arranged in the form of concentric rings brings the Disadvantage with it that the segments of the outer collector

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ziemlich weit von der Achse entfernt liegen und daher die Reibung und Abnützung dieses Kollektors sehr gross werden.are quite far from the axis and therefore the friction and wear of this collector are very great.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Kollektor-Anordnungen zu vermeiden und einen Gleichstrom-Kleinstmotor der genannten Art zu schaffen, der sehr geringe Abmessungen besitzt.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known collector arrangements and a direct current miniature motor to create the type mentioned, which has very small dimensions.

Der erfindungsgeitiässe Gleichstrom-Kleinstmotor ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen der Segmente des einen Kollektors auf einem zum Anker koaxialen, Kreiszylinder liegen und die Kontaktflächen der Segmente des zweiten Kollektors in einer zur Motorachse senkrechten Ebene liegen.The erfindungsgeitiße DC miniature motor is thereby characterized in that the contact surfaces of the segments of one collector lie on a circular cylinder that is coaxial with the armature and the contact surfaces of the segments of the second collector lie in a plane perpendicular to the motor axis.

Bei einem derartigen Gleichstrom-Kleinstmotor mit glockenförmigem Anker sind die Segmente des zweiten Kollektors vorzugsweise an der Stirnseite des Ankers angebracht.In such a direct current miniature motor with a bell-shaped armature, the segments of the second collector are preferred attached to the face of the anchor.

Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.The attached drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 ist ein Teil des Axialschnittes durch einen erfindungsgemässen Gleichstrom-Kleinstmotor.Fig. 1 is part of the axial section through an inventive DC miniature motor.

Fig. 2 ist ein Teil der Vorderansicht des Ankers des Motors von Fig. 1.Fig. 2 is part of the front view of the armature of the motor of Fig. 1.

In Fig. 1 ist das stirnseitige Ende des Motors im Axialschnitt dargestellt, wobei nur ein die Erfindung veranschaulichender Ausschnitt gezeigt ist. Ein Gehäusemantel 1 wird an dem dargestellten Ende durch zwei Verschlussteile 2, 3 abgeschlossen, welche je einen Satz Bürsten samt den entsprechenden Anschlussstücken tragen. Im Inneren des Gehäusemantels 1 ist ein sogenannter Glockenanker 4 am nicht dargestellten Ende des Motors drehbar gelagert. Dieser Anker weist zwei zylindrische, übereinanderliegende Wicklungen 5,6 auf, die an der Stirnseite des Ankers von einemIn Fig. 1, the front end of the motor is shown in axial section, only one illustrative of the invention Detail is shown. A housing jacket 1 is closed at the end shown by two closure parts 2, 3, which one set of brushes each with the corresponding connection pieces wear. Inside the housing shell 1, a so-called bell armature 4 is rotatably mounted at the end of the motor, not shown. This armature has two cylindrical, superimposed windings 5, 6, which are attached to the end face of the armature by one

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im wesentlichen scheibenförmigen Träger 7 aus isolierendem Material getragen werden. In Fig. 1 ist ferner ein Teil des koaxial zum Glockenanker an der Innenseite der Wicklung angeordneten Stators 8 erkennbar, dessen Permanent-Magnetpole mit dem Gehäusemantel 1 einen schmalen Luftspalt bilden, in dem die Ankerwicklungen rotieren.substantially disk-shaped carrier 7 made of insulating material be worn. In Fig. 1, a part of the coaxially to the bell armature is arranged on the inside of the winding Stator 8 can be seen, the permanent magnetic poles of which form a narrow air gap with the housing shell 1, in which the Rotate armature windings.

Die innere Ankerwicklung 5 dient als Motorwicklung und ist mit einem koaxialen, zylindrischen Kollektor 9 verbunden, der in dem dargestellten Beispiel wie folgt ausgebildet ist. In den scheibenförmigen Träger 7 sind rechtwinkelig gebogene Leiterstücke 10 so eingegossen, dass ihre einen Enden 10' achsparallel freitragend aus der Stirnseite des Trägers 7 herausragen. Diese Enden 10', welche die Segmente des Kollektors 5 bilden, sind regelmässig um die Achse herum angeordnet und an ihrer Aussenflache zylindrisch, koaxial zum Anker abgefräst, so dass Kontaktflächen 10'' entstehen, deren Hüllfläche ein koaxialer Zylinder ist. Auf diesen Kontaktflächen liegen tangential die beispielsweise dreiteiligen Bürstenlamellen 11, 12 auf, die im ringförmigen Abschlussteil 2 des Gehäuses befestigt sind.und Anschlussteile 13, besitzen ■· Die zweiten Enden der Leiterstücke 10 durchqueren je eine öffnung im Träger 7, durch welche sie für den Anschluss derWLcklung 5 freiliegen. Der Einfachheit halber wurde nur eines der Wicklungsenden 15, welche mit den entsprechenden Leiterstücken 10 verlötet sind und in einer Nut des Trägers 7 herausgeführt sind, dargestellt. ·The inner armature winding 5 serves as a motor winding and is connected to a coaxial, cylindrical collector 9, which is designed as follows in the example shown. In the Disc-shaped carriers 7 are cast in at right angles bent conductor pieces 10 so that their one ends 10 'are axially parallel protrude cantilevered from the end face of the carrier 7. These ends 10 ', which form the segments of the collector 5, are regularly arranged around the axis and on its outer surface Cylindrical, milled off coaxially to the armature, so that contact surfaces 10 ″ are created, the envelope surface of which is a coaxial cylinder is. The, for example, lie tangentially on these contact surfaces three-part brush lamellae 11, 12, which are fastened in the annular end part 2 of the housing. and connecting parts 13, have ■ · Cross the second ends of the ladder sections 10 each has an opening in the carrier 7 through which they are used for the connection the winding 5 are exposed. For the sake of simplicity, only one of the winding ends 15, which is connected to the corresponding conductor pieces 10 are soldered and are led out in a groove of the carrier 7, shown. ·

Der zweite Kollektor, an den die Generatorwicklung 6 des Glockenankers angeschlossen ist, besteht aus Segmenten 16 mit ebenen, senkrecht zur Achse liegenden Kontaktflächen, die in Kreisringform koaxial zum Anker auf der Stirnseite desselben angebracht sind. Zum Anschluss sind die Segmente 16 auf je einem Leiterplättichen 17 befestigt, welche Plättchen in eine Scheibe 18 aus isolierendem Material eingebettet sind. Die auf dem Träger 7 befestigte Scheibe 18 weist an den Anschlussstellen AussparungenThe second collector to which the generator winding 6 of the Bell anchor is connected, consists of segments 16 with flat, perpendicular to the axis contact surfaces, which in Annular shape are attached coaxially to the armature on the end face of the same. For the connection, the segments 16 are each on one Printed circuit board 17 attached, which platelets are embedded in a disk 18 made of insulating material. The one on the carrier 7 fastened disk 18 has recesses at the connection points

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19 auf/ durch welche die Leiterplättchen zum Anlöten der Enden der Wicklung 6 zugänglich sind.19 on / through which the circuit board for soldering the ends the winding 6 are accessible.

Die Kollektorsegmente 16 wirken mit beispielsweise dreiteiligen BürstenlameIlen zusammen, die in Axialrichtung federnd ausgebildet und am deckeiförmigen Verschlussteil 3 des Gehäuses befestigt sind. In Fig. 1 sind eine der Bürsten 21 und das entsprechende durch den Verschlussteil 3 hindurchgeführte Anschlussstück 22 dargestellt.The collector segments 16 interact with, for example, three-part brush slats that are resilient in the axial direction are formed and attached to the cover-shaped closure part 3 of the housing. In Fig. 1, one of the brushes 21 and the corresponding Connection piece 22 guided through the closure part 3 is shown.

Die erfindungsgemässe Anordnung der beiden Kollektoren, bei der die Kontaktflächen des einen senkrecht zu denen des anderen stehen, ermöglicht es, die beiden Kollektoren in geringem Abstand von der Achse unterzubringen. Ferner erlaubt es diese Bauweise, wie das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, die Abmessungen des Motors in Axial-und in Radialrichtung gegenüber der üblichen Ausführung eines Glockenanker-Motors, trotz des Hinzufügens einer Generatorwicklung, praktisch nicht zu vergrössern. Diese Platzersparnis ist.gerade bei den Kleinstmotoren naturgemäss von ausschlaggebender Bedeutung.The inventive arrangement of the two collectors the contact surfaces of one are perpendicular to those of the other, makes it possible to keep the two collectors at a short distance to accommodate from the axis. Furthermore, as the exemplary embodiment described shows, this design allows the dimensions of the motor in the axial and radial directions compared to the usual design of a bell-shaped armature motor, despite the addition of a Generator winding, practically impossible to enlarge. This space saving is naturally of crucial importance.

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Claims

PATENT REPRESENTATIONS

DC miniature motor with ironless, two different Armature having windings and two collectors assigned to these windings, characterized in that the Contact surfaces of the segments of a collector lie on a circular cylinder coaxial with the armature and the contact surfaces of the Segments of the second collector in a direction perpendicular to the motor axis Lie level.

2. DC miniature motor according to claim 1, with a bell-shaped armature, characterized in that the segments of the second collector are attached to the face of the armature,

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