DE2926545A1

DE2926545A1 - Kommutatormotor in flachbauweise

Info

Publication number: DE2926545A1
Application number: DE19792926545
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Adam; Karl-Heinz Braungardt; Ewald Wehner; Hans Wohlfart
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1981-01-08
Also published as: JPS5625363A; DE2926545C2

Description

Kommutatormotor in Flachbauweise
Die Erfindung betrifft einen Kommutatormotor in Flachbauweise, insbesondere für Kühlerventilatoren in Kraftfahrzeugen, mit einseitig über einen Läuferpaketträger in radialem Abstand zur Läuferwelle gehaltenem Läuferpaket mit Läuferwicklung und in den radialen Zwischenraum zwischen Läuferwelle und Läuferpaket mit Lauferwicklung ragendem Bürstensystem mit auf der Läuferwelle angeordnetem Kommutator, von dessen Lamellen elektrische Kontaktstücke durch stirnseitige Offnungen des Läuferpaketträgers herausgeführt und dort an Wickelkopfverbindungen der Läuferwicklung angeschlossen sind.
Insbesondere bei längs zur Fahrtrichtung eingebauten Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ist der Einbauraum für einen elektrisch betriebenen Ventilator zur Kühlung des Kühlers sehr begrenzt. Konventionelle Dauermagnetmotoren lassen sich wegen ihrer großen axialen Baulänge daher nicht einsetzen. Es sind zu diesem Zwecke daher bereits für elektrisch angetriebene Kühlerventilatoren Kommutatormotoren in Flachbauweise bekannt geworden, die einen relativ großen Durchmesser bei gleichzeitz relativ flacher Pakethöhe aufweisen.
Ein bekannter Kommutatormotor in Flachbauweise der eingangs genannten Art ist im wesentlichen durch die Verwendung eines Scheibenkommutators gekennzeichnet. Der Tragkörper für die Scheibenlamellen umschließt im bekannten Fall eine auf der Läuferwelle befestigte Stahlbuchse, in der gleichzeitig der einseitige Läuferpaketträger mit seinem radial inneren Ende eingebördelt ist.
An dem radial äußeren Ende des Läuferpaketträgers ist das Läuferblechpaket mit der Läuferwicklung angenietet.
Stahlbuchse und Tragkörper mit stirnseitig gehaltenen Lamellen füllen in radialer Richtung den gesamten Zwischenraum zwischen der Innenfläche des Läuferblechpaketes und der Außenfläche der Läuferwelle aus. Zur elektrischen Verbindung der einzelnen Lamellen des Scheibenläufers mit den Wickelkopfverbindungen sind in axialer Richtung an Jede Lamelle Kupferstäbe angeldtet, die durch eine isolierende Halterung des Läuferpaketträgers nach außen geführt sind. An den nach außen geführten freien Enden der Kupferstäbe sind die Verbindungen zu den Wickelköpfen der Läuferwicklung Jeweils angelötet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Beibehaltung der günstigen Flachbauweise den Kommutatormotor in Fertigung und Montage wesentlich aufwandsärmer zu gestalten.
Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kommutatormotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch mdglich, daß ein Rundkonutator vorgesehen ist und die Lamellen des Rundkommutators über die dem Läuferpaket- träger zugewandte Stirnseite der Kommutatornabe hinaus durch die Öffnung bis zu endseitigen Haken derart verlänger sind, daß die Haken einerseits beim Wickeln der Läuferwicklung vom Wicklungsdraht umschlingbar und andererseits Jeweils durch eine Öffnung im Läuferpaketträger auch vom Zwischenraum her, insbesondere in axialer Richtung, zugänglich sind.
Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Flachmotor kann auf aufwendige Scheibenkommutatoren und die dabei notwendigen aufwendigen Bürstensysteme verzichtet werden; die einstückig mit an ihrem freien Ende angeformten Haken herstellbaren Lamellenverlängerungen ermöglichen auf einfache und sichere Weise eine mechanisch stabile und elektrisch gut leitende Verbindung zwischen der Läuferwicklung und dem Kommutator, wobei die Schweißelektroden nach der Umschlingung der Haken mit den Wicklungsdrähten der Läuferwicklung beidseitig axial ungehindert an die Haken heranführbar und die Wicklungsdrähte durch Zusammendrücken der Haken mittels der Schweißelektroden auf einfache Weise festklemmbar und anschließend verschweißbar sind.
In besonders vorteilhafter Weise ist als dem Rundkommutator zugeordnetes Bürstensystem ein Hammerbürstensystem vorgesehen, das von der dem Läuferpaketträger abgewandten Seite her in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Rundkommutator und Läuferblechpaket hineinragt; dieser verbleibends Zwischenraum ist bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Flachmotor bei ansonsten gleichen Maßen von äußerem Motordurchmesser, von Läuferwelle und von Pakethöhe größer als bei einem Scheibenkommutator mit dazu notwendigem Bürstensystem. In fer.tigungs- und montagetechnisch günstiger Weise ist vorgesehen, daß das Hamnierbürstensystem im wesentlichen aus einer am Motorlagerschild befestigten Kunststoffbrücke mit axial angeformten, in den verbleibenden Zwischenraum ragenden Halterungsschienen besteht, an denen Hammerbürstenhalter schwenkbar eingehängt sind.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigen: Fig. 1 in einem Seitenschnittbild den komplett montierten Kommutatormotor in Flachbauweise, Fig. 2 in stirnseitiger Draufsicht den Motor nach Fig. 1 bei entferntem Lagerschild in der unteren Bildhälfte bzw. im Schnittbild bei durch das BUrstensystem verlaufendem radialen Schnitt in der oberen Bildhälfte, Fig. 3 in einem Längsschnitt den als Stanz-Biege-Blechteil hergestellten Läuferpaketträger, Fig. 4 in einem Längsschnitt den als Druckgußteil hergestellten Läuferpaketträger.
Ein zylindrisches Gehäuse 3 ist an beiden Stirnseiten mit je einem Lagerschild 10 bzw. 11 fest verbunden. Am Innenuxfang des zylindrischen Gehäuses 3 anliegend sind mehrere Teilschalen-Dauermagnete 12 mittels Klemmfedern 14 und aus dem Gehäuse 3 herausgebogener Anschläge 13 gehalten. Die Läuferwelle 8 ist in einem Kalottenlager im rechten Lagerschild 10 und in einem Kugellager im linken Lagerschild 11 drehbar gelagert.
Zur Halterung des Läuferblechpaketes 1 ist ein LäuZerpaketträger 9 bzw. 6 vorgesehen, an dem das Läuferblechpaket 1 mit seinem linken Ende befestigt ist und derart einseitig in radialem Abstand zur Läuferwelle 8 gehalten wird; dadurch ergibt sich zwischen der Innenumfangifläche des Läuferblechpaketes 1 und der Läuf erwelle 8 ein freier Zwischenraum, in den der Rund- kommutator 4 und das Bürstensystem 9 eintauchen, ohne axial über die durch den übrigen Ständer- bzw. LEuferaufbau gegebenen Maße hinauszuragen.
Der in den Figuren 1 3 dargestellte Läuferpaketträger 5 besteht aus einem einteiligen Stanz-Biege-Blechteil, das an seinem radial inneren Ende mit einer angeformten tiefgezogenen Nabe 53 auf der Läuferwelle 8 gehalten wird und an seinem radial äußeren Ende mit dem Läuferblechpaket 1 fest verbunden ist. Der in Fig. 4 dargestellte Läuferpaketträger 6 besteht aus einem einsttickigen Druckgußteil, das an seinem radial inneren Ende mit einer angegossenen Nabe 63 auf der Läuferwelle 8 gehalten wird und an seinem radial äußeren Ende mit dem Läuferblechpaket 1 fest verbunden ist. Der Stahlblech-Läuferpaketträger ist zweckmäßigerweise mit einer wirbelgesinterten Nutisolierung versehen.
Wie insbesondere aus Figu 2 ersichtlich, weist der Läuferpaketträger 5 an seinem Umfang verteilt mehrere der Lamellenzahl entsprechende Öffnungen 51 auf. Jede Lamelle 41, 42 des Rundkommutators 4 ist über die dem Läuferpaketträger 5 zugewandte Stirnseite der Kommutatornabe 45 hinaus durch Je eine Öffnung 51 bis zu Je einem endseitigen Kommutatorhaken 43, 44 derart verlängert, daß die Haken 43, 44 einerseits beim Wickeln der Läuferwicklung vom Wicklungsdraht 71, 72 ungehindert umschlingbar und andererseits Jeweils durch die Öffnung 51 von beiden Seiten her axial zugänglich sind.
Bei der Ausführung des Läuferpaketträgers nach Fig. 4 ist einerseits Jeweils für Jede verlängerte Lamelle 41, 42 eine erste Öffnung 61 und andererseits eine zweite Öffnung 62 zur freien läuferseitigen Zugänglichkeit vom freien Zwischenraum zwischen Kommutatornabe mit Laiellen und Läuferpaket her vorgesehen.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, ist es durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kommutators in Flachbauweise möglich, nach dem Wickeln der Läuferwicklung zur sicheren Kontaktierung zwischen den Wicklungsdrähten 71, 72 mit den Haken 43, 44 der Lamellen 41, 42 in Axialrichtung von beiden Seiten Schweißelektroden an die Haken heranzuführen, die Haken unter Festklemmen der zuvor eingewickelten Wicklungsdrähte zusammenzudrücken und anschließend bei der weiteren Montage mit des Lagerschild 10 das daran befestigte Bürstensystem 9 in den zuvor zur Einführung der einen Schweißelektrode zur Verfügung stehenden freien Zwischenraum zwischen Außenumfang des Kommutators 4 und Innenumfang des Läuferblechpakotes 1 einzutauchen. Der Deutlichkeit halber ist in den Figuren 3, 4 Jeweils der obere Haken vor einem Zusammendrücken durch die Schweißelektroden und der untere Haken Jeweils nach dem Zusammendrücken durch die Schweißelektroden dargestellt.
Das Hammerbürstensysti 9 besteht ii wesentlichen aus einer am Notorlagerschild 10 befestigten, beispielsweise heiß vernieteten, Kunststoff-Bürstenbrücke 91 mit axial angeformten, in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Rundkommutator 4 und Läuferblechpaket 1 ragenden Halterungsschienen 92, 93, an denen HaemerbUrstenhalter 94, 95 mit Kohlebürsten 15, 16 eligehängt und durch hier nicht näher dargestellte Federn gesichert und gegen die Lamellen des Rundkommutators 4 gedruckt werden. Wesentliche Teile eines derartigen Hammerbürstensystems sind bereits in der DE-AS 28 13 956 beschrieben.
In der Bürstenbrücke 91 sind gleichzeitig Anschlußstifte 97, 98 isoliert gehalten, die mit ihrem einen Ende durch Öffnungen im Lagerschild 10 nach außen geführt und mit einer äußeren Anschlußleitung 2 verlötet sind und an deren anderes Ende Verbindungen zu oberhalb der Halterungsschienen 92, 93 angeordneten Entstördrossel 99 angelötet sind, deren anderes Anschlußende seinerseits mit den Zuleitungen zu den Kohlebürsten 15, 16 preßverschweißt ist.
4 Figuren 5 Patent ansprüche Leerseite

Claims

Patentans rüche * Kommutatormotor in Flachbauweise, insbesondere für Kühlerventilatoren in Kraftfahrzeugen, mit einseitig über einen Läuferpaketträger in radialem Abstand zur Läuferwelle gehaltenem Läuferpaket mit Läuferwicklung und in den radialen Zwischenraum zwischen Läuferwelle und Läuferpaket mit Läuferwicklung ragendem BUrstensystem mit auf der Läuferwelle angeordnetem Kommutator, von dessen Lamellen elektrische Kontaktstücke durch stirnseitige Öffnungen des Läuferpaketträgers herausgeführt und dort an Wickelkopfverbindungen der Läuferwicklung angeschlossen sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Rundkommutator (4) vorgesehen ist und die Lamellen (41, 42) des Rundkommutators (4) über die dem Läuferpaketträger (5 bzw.

6) zugewandte Stirnseite der Kommutatornabe (45) hinaus durch die Öffnung (51, 61) bis zu endseitigen Haken (43, 44) derart verlängert sind, daß die Haken (43, 44) einerseits beim Wickeln der Läuferwicklung vom Wicklungsdraht (71, 72) umschlingbar und andererseits Jeweils durch eine Öffnung (51, 62) im Läuferpaketträger (5 bzw. 6) auch vom Zwischenraum her, insbesondere in axialer Richtung, zugänglich sind.
2. Kommutatormotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Läuferpaketträger (5) aus einem einteiligen Stanz-Biege-Blechteil besteht, das an seinem radial inneren Ende mit einer angeformten tiefgezogenen Nabe (53) auf die Läuferwelle (8) gedrückt ist und an seinem radial äußeren Ende mit dem Läuferblechpaket (1) fest verbunden ist.
3. Kommutatormotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Läuferpaketträger (6) aus einem einstückigen Druckgußteil besteht, das an seinem radial inneren Ende mit einer angegossenen Nabe (63) auf die Läuferwelle (8) gedrückt ist und an seinem radial äußeren Ende mit dem Läuferblechpaket (1) fest verbunden ist (Fig. 4).
4. Kormutatormotor nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als dem Rundkonutator zugeordnetes Bürstensystem ein Hammerbürstensystem (9) vorgesehen ist, das von der dem Läuferpaketträger (5 bzw. 6) abgewandten Seite her in den verbleibenden Zwischenraum zwischen Rundkommutator (4) und Läuferblechpaket (1) hineinragt.
5. Kommutatormotor nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, , daß das Hammerbürstensystem (9) im wesentlichen aus einer am Motorlagerschild (10) befestigten Kunststoffbürstenbrücke (91) mit axial angeformten, in den verbleibenden Zwischenraum ragenden Halterungsschienen (92, 93) besteht, an denen Hammerbürstenhalter (94, 95) schwenkbar eingehängt sind.