DE3023601C2 - Gleichstrom-Mikromotor - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom-Mikromotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
• Bei einem derartigen Mikromotor ist die Verbindung der einzelnen Spulenteile mit den Kollektorlamellen besonders arbeitsaufwendig und schwierig aufgrund des geringen Durchmessers des Spulendrahtes und der geringen Abmessungen der zur Verfügung stehenden Oberflächen für das Verlöten des Drahtes mit den zugehörigen Anschlußstellen der Kollektorlamellen. Bei der Herstellung wird daher oftmals die für das Anliegen der Schleifkontakte benötigte Fläche beschädigt, entweder indem sie durch das Lot verunreinigt wird oder indem sie ungewollt zu stark erhitzt wird.
• Aus der DE-OS 28 22 689 ist ein Mikromotor mit einem metallischen Stützkörper bekannt, der eine gedruckte Schaltungsplatine aufnimmt. Hierbei verbleiben zwischen Durchbrechungen des Läufers leitende Randbereiche, die jedoch nicht Teile der gedruckten Schaltung, sondern des Stützkörpers sind. Diese Randbereiche werden zudem nicht mit den Kollektorlamellen bzw. den Spulenenden verbunden.
• Die BE-PS 6 79 604 betrifft einen Gleichstrommotor mit einem Läufer, der ein mit Nuten versehenes Blechpaket sowie eine analog geformte nichtleitende Trägerplatte für herkömmlich gestaltete radiale Kollektorsegmente aufweist. Beim Verlöten der Drahtenden der Spule treten hierbei die gleichen Probleme auf wie eingangs geschildert.
• In der DE-OS 26 55 249 ist ein Scheibenkollektor für einen Gleichstrom-Mikromotor beschrieben, dessen Kollektorlamellen aus einer ca. 70 µ dicken, auf einer Isolierplatte aufgebrachten Kupferschicht durch Ätzen hergestellt sind. Die Kollektorlamellen bzw. Kollektorsegmente weisen am Außenumfang des scheibenförmigen Kollektors Anschlußlaschen auf, an denen die Verbindung zu der Spule des Mikromotors hergestellt werden kann. Um zu verhindern, daß während des Verlötens der Spule mit den Anschlußlaschen Lot in die von den Statoranschlüssen überstrichenen Kollektorbereiche fließt, ist im Bereich der Anschlußlaschen die Kupferschicht in Umfangsrichtung in Form von Schlitzen ausgeätzt. Bei diesem Mikromotor ist jedoch keine Möglichkeit gegeben, innerhalb des Scheibenkollektors einen weiteren Anschlußbereich zur Verfügung zu stellen, so daß intern vom Kollektor isolierte Verbindungen zwischen den einzelnen Spulenteilen nur durch eine komplizierte Verdrahtung hergestellt werden können.
• Ähnliche Überlegungen gelten auch für einen Mikromotor gemäß dem DE-GM 19 50 265. Bei dem dort beschriebenen scheibenförmigen Rotor weist jedes Kollektorsegment am Umfang Einschnitte und die tragende Isolierstoffscheibe mit den Einschnitten korrespondierende Ausnehmungen auf. Auch bei diesem Scheibenkollektor sind weitere, von dem Kollektor isolierte Verbindungen zwischen den Spulenteilen nur durch komplizierte Verdrahtungen möglich.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikromotor zu schaffen, bei dem der Rotor einen besonders einfachen Aufbau aufweist und der sich besonders gut zur Lötverbindung mit den Einzelteilen der Spule eignet, wobei diese Verbindung entweder direkt mit den Kollektorlamellen oder als eine interne Verbindung zwischen den einzelnen Spulenteilen erfolgen kann.
• Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
• Demgemäß ist die gedruckte Schaltung auf dem scheibenförmigen Rotor, d. h. dem Spulenträger zur Herstellung von Lötverbindungen mit den Drahtenden der Spule in zwei Gruppen von voneinander isolierten Randzonen aufgeteilt. Durch diese Maßnahme wird die Verlötung der Spulendrahtenden insgesamt vereinfacht, wobei auch eine Verunreinigung und eine Beschädigung des Scheibenkollektors durch Überhitzung der Kollektorlamellen während des Lötvorgangs mit Sicherheit vermieden wird. Die beiden Gruppen der zum Anschluß geeigneten Randzonen sind voneinander isoliert, so daß hier einmal die üblichen Verbindungen zu der Spule hergestellt werden können, zum anderen auch interne, vom Kollektor isolierte Verbindungen etwa zwischen einzelnen Spulenteilen.
• Auch hierdurch können die Herstellungskosten für Mikromotoren verringert sowie das Herstellungsverfahren vereinfacht werden. Außerdem wird auch der Ausschuß beim Herstellungsverfahren geringer.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt
• Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mikromotor;
• Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer gedruckten Schaltung, die die Spulenhalterung bildet;
• Fig. 3 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel dieser gedruckten Schaltung, und
• Fig. 4 eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels für diese gedruckte Schaltung.
• Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Mikromotors, mit einem Stator aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1 aus magnetischen permeablen Material, mit einem Permanentmagneten 2, dessen Außenform zylindrisch ist, der in Richtung seines Durchmessers magnetisiert ist und eine zentrale Öffnung aufweist, mit einer Halterung 3 für den Magneten aus einem gegossenen Kunststoff, welche den Magneten 2 mit dem Gehäuse 1 verbindet und gleichzeitig zwei Lager 4 und 5 für die Achse 6 des Motors aufnimmt. Der Stator weist ferner einen Deckel 7 aus Kunststoff auf, der das Gehäuse verschließt und die beiden Schleifkontakte 8, 9 trägt.
• Der Rotor des Motors besteht aus einer selbsttragenden zylindrischen Spule 10, die an einem Ende, z. B. durch Klebung oder Vergießen, mit dem Rand eines Spulenträgers 11 verbunden ist. Dieser Spulenträger besteht aus einer Scheibe, die aus der Platte einer gedruckten Schaltung ausgeschnitten ist und deren leitender Teil mit 11&min; bezeichnet ist. Die Dicke der Scheibe wird so gewählt, daß der Spulenträger 11 direkt auf die Achse 6 des Rotors aufgedrückt werden kann.
• Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein typisches Ausführungsbeispiel für den Spulenträger 11 des erfindungsgemäßen Mikromotors. In einem ringförmigen Innenbereich der Schaltung bestehen kreisförmige Zonen 12, die die Kollektorlamellen darstellen und auf denen die Kontakte 8, 9 schleifen.
• Die Zonen 12 weisen eine radiale Verlängerung 13 auf, die sich bis zum Rand des Trägers 11 erstreckt und eine durchgehende Verbindung mit einer ringförmigen Zone 14 entlang dem Umfang in diesem Beispiel ermöglicht. Diese Randzone ist von der Kollektorlamelle 12 durch einen isolierenden Bereich 15 getrennt.
• Die die Enden der einzelnen Teile der Spule 10 bildenden Drähte sind umgebogen und direkt mit der Zone 14 verlötet. Ihre große Oberfläche und ihre Erstreckung in Umfangsrichtung bieten einen großen Spielraum für die Lötstelle und verringern das Risiko einer zu großen Erhitzung des die Kollektorlamelle bildenden Bereiches. Andererseits bildet der isolierende Bereich 15 ein Hindernis für ein Ausfließen des Lotes auf die Kollektorlamelle.
• Der Lötvorgang erfolgt vorteilhafterweise in zwei Schritten und ist entweder eine Punktlötung oder eine Laserlötung. Beim ersten Schritt wird die Isolierung der Drahtenden entfernt und beim zweiten Schritt werden die Enden auf die Zone 14 aufgelötet.
• Diejenigen Bereiche der gedruckten Schaltung, die die Schleifspur für die Schleifkontakte bilden, können ggf. noch galvanisch behandelt werden, damit sie einen besseren Widerstand gegen Abnutzungserscheinungen aufweisen.
• Die Fig. 3 und 4 stellen andere Ausführungsbeispiele des Trägers 11 dar, die ähnlich demjenigen von Fig. 2 sind, jedoch zwei voneinander getrennte Randzonen aufweisen, die einer jeden Kollektorlamelle gegenüberliegen. In Fig. 3 bildet die Verlängerung 13&min; der Zone 12, die die Kollektorlamelle darstellt, eine erste Umfangszone für den Anschluß. Eine zweite von ihr durch einen isolierenden Bereich 15&min; getrennte Randzone 14&min; stellt einen zweiten Anschlußbereich dar und ermöglicht mittels eines Lötvorgangs an dieser Stelle eine interne, vom Kollektor isolierte Verbindung zwischen den Spulenteilen.
• Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung, bei der die Randzone 13&min; von der Zone 12 durch einen isolierenden Bereich 15&min; getrennt ist, mit Ausnahme einer engen radialen Verlängerung der letzteren, wie es ähnlich in Fig. 2 dargestellt ist.
• Die Erfindung ermöglicht also eine Verringerung des Ausschusses bei der Herstellung sowie eine Vereinfachung der Rotorherstellung, da eine Verunreinigung und eine Beschädigung durch Überhitzung der Kollektorlamellen während des Lötvorgangs der Verbindungsdrähte mit Sicherheit vermieden wird.

Claims (1)

1. Gleichstrom-Mikromotor mit einem Stator, der einen stationären magnetischen Kreis aufweist und mit einem eisenlosen Rotor, der einen im wesentlichen scheibenförmigen Spulenträger sowie eine zylindrische Spule aufweist, deren eines Ende am Rand des Trägers befestigt ist, wobei der Spulenträger eine Platte einer gedruckten Schaltung aufweist, mit einem ringförmigen Innenbereich, in dem kreissegmentförmige Zonen aus leitendem Material gebildet sind, die Kollektorlamellen darstellen, und diese Zonen eine radiale Verlängerung aufweisen, die sich zur Verbindung der Kollektorlamellen mit den entsprechenden Teilen der Spule bis zum Rand des Trägers erstrecken und wobei der Stator Schleifkontakte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Schaltung (11) zur Herstellung von Lötverbindungen mit Drahtenden der Spule (10) zwei Gruppen von voneinander isolierten Randzonen (13&min;, 14&min;) aus leitendem Material aufweist, wobei die Zonen einer ersten Gruppe (14&min;) von den Kollektorlamellen (12) durch einen isolierenden Bereich (15&min;) getrennt sind und die Zonen der zweiten Gruppe (13&min;) jeweils Teil der radialen Verlängerung der Kollektorlamellen (12) sind.