DE3312686A1

DE3312686A1 - Gleichstrom-elektromotor vom magnettyp

Info

Publication number: DE3312686A1
Application number: DE19833312686
Authority: DE
Inventors: Toshinori Himeji Hyogo Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1983-10-13
Also published as: FR2525041A1; FR2525041B1; US4538085A; DE3312686C2; GB2118377B; GB2118377A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen verbesserter Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp.

Ein herkömmlicher Motor dieser Art ist in Fig. 1 dargestellt; dabei bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp und das Bezugszeichen 2 eine Feldeinrichtung, die aus einem zylindri- sehen Joch 3 aus einer Flußstahlplatte und einem Permanentmagneten 4 besteht, der mit einem Klebemittel an der inneren Umfangsflache des Joches 3 haftet. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine hintere Stütze oder einen hinteren Träger, der an einem Verbindungsteil 3a befestigt ist, das an einer Endfläche des Joches 3 ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Bürstenanordnung, die am hinteren Träger 5 befestigt ist, das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Bürste für die Zuführung von elektrischer Energie, das Bezugszeichen 8 bezeichnet

²^ einen Bürstenhalter, um die Bürste 7 gleitend zu haltern, das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Isolierplatte, die zusammen mit dem Bürstenhalter 8 als eine Baugruppe befestig ist, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Basisplatte, die am hinteren Träger 5 befestigt ist.

Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Hülsenlager, das an einem vorstehenden Teil 5a des hinteren Trägers 5 angebracht ist, und das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Anker, der vom hinteren Träger 5 über das Hülsenlager 11 in der Weise gelagert ist, daß er dem Permanentmagneten gegenüberliegt, wobei ein kleiner Spalt in radialer Richtung aufrechterhalten wird. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine drehbare Welle des Ankers 12, und das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Kommutator, der an einem

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hinteren Teil der drehbaren Welle 13 angebracht ist. Die Bürste 7 wird in Gleitkontakt mit dem Kommutator 14 gebracht. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Ankerkern, auf den Ankerwicklungen gewickelt sind, das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Druck- oder Sicherungsscheibe, und Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Anschlag.

Nachstehend wird der Betrieb eines derart aufgebauten, herkömmlichen Motors beschrieben. Eine nicht dargestellte Energieversorgungseinrichtung ist an die Bürsten 7 angeschlossen, und der Anker 12 wird über den Kommutator mit elektrischer Energie versorgt und erregt. Dabei
dreht sich der Anker 12, da er vom Permamentmagneten 4 abgestoßen wird. Die Rotationsreaktionskraft wird im

Permanentmagneten 4 erzeugt und über die Schicht aus
Klebemittel auf das Joch 3 übertragen.

Bei einer herkömmlichen Anordnung der oben beschriebenen Art sind der die Feldpole bildende Permanentmagnet 4

und der Bürstenhalter 8 in ümfangsrichtung separat angeordnet. Somit ist es schwierig, den Bürstenhalter und die Feldpole in vorgegebenen Positionen genau anzuordnen. Im Hinblick auf die Position zur Anbringung des
Bürstenhalters und der Feldpole treten nämlich während der Montageschritte.Ungenauigkeiten und Fehler auf, die zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Motors führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Motor ^ der angesprochenen Art anzugeben, der frei von den geschilderten Unzulänglichkeiten ist und eine exakte Anordnung der Baugruppen gewährleistet. Mit dem erfindungsgemäßen Gleichstrom-Elektromotor ist es möglich, eine konstante Positionsrelation zwischen dem Bürstenhalter und den Feldpolen aufrechtzuerhalten, so daß sich eine zuverlässige Konstruktion ergibt, die nachstehend im einzelnen beschrieben ist.

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Die Erfindung wird nachstehend, auch im Hinblick auf weitere Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt eines herkömmlichen Gleichstrom-Elektromotors vom Magnettyp;

Fig. 2A eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Gleichstrom-Elektromotors vom Magnettyp gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2B einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2A; Fig. 3 ein Diagramm von Kurven zur Erläuterung von charakteristischen Eigenschaften des Motors gemäß Fig. 2A;

Fig. 4A eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Gleichstrom-Elektromotors vom Magnettyp gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfin

dung;

Fig. 4B einen Schnitt längs der Linie B1-B1 in Fig. 4A;

Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Gleichstrom-Elektromotors vom Magnettyp . gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6A eine Draufsicht auf den Bürstenhalter, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 verwendet wird; und in

Fig. 6B einen Schnitt längs der Linie B2-B2 in Fig. 6A.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile verwendet. Die Fig. 2A und 2B zeigen eine

erste Ausführungsform der Erfindung, wobei das Bezugszeichen 19 einen Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp bezeichnet; das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Feldeinrichtung, das Bezugszeichen 21 bezeichnet ein zylindri-

sches Joch, das aus einer Flußstahlplatte besteht_; und das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Feldpol, der an der inneren ümfangsflache des Joches 21 haftet und der aus einem Permanentmagneten aus Ferrit besteht. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen hinteren Träger, der an einem Sockel- oder Verbindungsteil 21a des Joches 21 befestigt ist, und das Bezugszeichen 24 bezeichnet ein Isolierteil oder eine Gummitülle, die ein Eingriffsteil bildet und die mit einem Aussparungsteil 23a des hinteren Trägers 23, mit einem an einem Endteil des Joches 21 gebildeten Aussparungsteil und mit einer im Endteil des Feldpoles ausgebildeten Nut 22a in Eingriff steht. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet eine am hinteren Träger 23 befestigte Bürstenanordnung, und das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Bürstenhalter zur Halterung der Bürste. Ein Vorsprung 26a, der als Eingriffsteil dient, steht in axialer Richtung vor und mit dem Aussparungsteil 24a der G-ummitülle 24 in Eingriff, um den Bürstenhalter 26 in seiner Position zu halten. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Isolierplatte, die mit dem Bürstenhalter als einstückige Baugruppe befestigt ist, und das Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Basisplatte, die am hinteren Träger 23 befestigt ist.

Mit Ausnahme der oben beschriebenen Bauteile ist der Motor in gleicher Weise aufgebaut wie der herkömmliche Motor gemäß Fig. 1, so daß auch gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre Beschreibung entbehrlich erscheint.

Bei einer derart aufgebauten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Bürstenhalter 26 über das Isolier- oder Dichtungsteil 24 in seiner Position in der Feldeinrichtung 20 gehalten, und die Bürste 7 und der Feldpol 22 sind in Umfangsrichtung in ihren richtigen Positionen angeordnet. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden somit die Drehmoment-Cahrakterstik gemäß Kurve Q und die Ausgangscharakteristik gemäß Kurve R gegenüber einer Bürsten-

Referenzstellung im Punkt P als Zentrum nicht verschlechtert. Mit anderen Worten, die Motorcharakteristiken werden nicht durch Fehler beeinträchtigt, die sich während der Montageschritte ergeben können.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Bürstenhalter 26 indirekt an der Feldeinrichtung 20 angebracht, und zwar über das Isolier- oder Dichtungsteil 24. Die gleiche Wirkung kann allerdings auch dann erhalten werden, wenn der Bürstenhalter direkt am Feldpol angebracht ist. In diesem Falle kann der Motor mit noch weiter reduzierter Größe und noch weiter verringertem Gewicht ausgebildet werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 4A und 4B erläutert, in denen das Bezugszeichen 29 einen Elektromotor, das Bezugszeichen 30 eine Feldeinrichtung, das Bezugszeichen 31 ein zylindrisches Joch und das Bezugszeichen 32 eine Bürstenanordnung bezeichnen. Ein Eingriffsteil 34, das vom Bürstenhalter 33 vorsteht, steht mit einer Nut 35a in einem Feldpol 35 in Eingriff. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet einen hinteren Träger, der am Sockel- oder Verbindungsteil 31a des Joches 31 mit nicht dargestellten Schrauben angebracht ist. Mit Ausnahme der oben beschriebenen Teile ist der Elektromotor in gleicher Weise aufgebaut, wie der Elektromotor gemäß Fig. 2, so daß gleiche Teile auch mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind

und ihre Beschreibung hier entbehrlich erscheint. 30

Gemäß der oben beschriebenen Erfindung können die Bürste 7 und der Feldpol 35 genau und exakt relativ zueinander positioniert werden, wobei eine zuverlässige und sehr einfache Konstruktion Verwendung findet. Die Bürste 7 ist nämlich in ihrer Position genau plaziert, und zwar durch das Vorsehen des Eingriffsteiles 34, das mit dem Bürstenhalter 33 und mit dem Feldpol 35 in Eingriff steht, um die Positionen vom Feldpol 35 und vom Bürsten-

halter 26 relativ zueinander zu bestimmen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4A und 4B stehen der Bürstenhalter 26 und der Feldpol 35 über ein Eingriffsteil 34 miteinander in Eingriff. In diesem Falle kann jedoch das Eingriffsteil 34 außerdem mit dem Joch 31 oder mit dem Träger 36 in Eingriff stehen, um eine noch zuverlässigere Positionierung zu gewährleisten. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Bürstenanordnung 32 im hinteren Träger 36 vorgesehen. Die Erfindung kann jedoch auch für den Fall vorgesehen werden, wo die Bürstenanordnung im vorderen Träger angeordnet ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, während die Fig. 6A und 6B ein Eingriffsteil zeigen, das bei der Ausführungsform gemäß Fig..5 verwendet wird. Dabei bezeichnen das Bezugszeichen 29 einen Elektromotor, das Bezugszeichen 30 eine Feldeinrichtung, das Bezugszeichen 31 ein Joch, das Bezugszeichen 32 eine

•20 Bürstenanordnung, das Bezugszeichen 33 einen Bürstenhalter, das Bezugszeichen 34 ein Eingriffsteil, das Bezugszeichen 35 einen Feldpol und das Bezugszeichen 37 einen vorderen Träger. Der vordere Träger 37 ist an dem Sockel- oder Verbindungsteil 31a im Joch 31 angebracht. Das Eingriffsteil 34 ist in der in Fig. 6A und 6B dargestellten Weise ausgebildet. Dabei ist ein Scheibenteil 34a am Bürstenhalter 33 montiert, während ein gefaltetes oder abgekantetes Teil 3 4b in ein im Feldpol 35 ausgebildetes Eingriffsteil eingepaßt ist,

^uw und das Umfangsteil ist in ein im Sockel- oder Verbindungsteil 31a ausgebildetes Eingriff steil eingepaßt.· Aufgrund einer derartigen Konstruktion ist das Eingriffsteil 34 mit der Feldeinrichtung 30, mit dem Bürstenhalter 26 und mit dem Joch 31 in Eingriff gebracht, um die Ortsrelation zwischen der Feldeinrichtung 30 und dem Bürstenhalter 26 noch zuverlässiger festzulegen.

Claims

Kern, Popp,

Patentanwalt ■ European Pafent Attorneys" München** · Bremen*

Kern. Popp, Sajda, v. Bülow& Partner, Postfach 860624. D-S(KK) München 8ft Ralf M. Kern ■ Dipl.-lng.** Dr. Eugen Popp · Dipl.-lng., Dipl.-Wirtsch.-Ing.** Woll'E. Sajda · Dipl.-Phys.** Dr. Tam v. Bülow ■ Dipl.-lng., Dipl.-Wirtsch.-Ing.** MITSUBISHI DENKI K.K. Dr. Ulrich Hrabal · Dipl.-Chem** 2-3, Marunouchi 2-chome, Erich Bolte · Dipl.-lng.* Chiyodaku, Tokyo BÜRO MÜNCHEN/MUNICH OFFICE: Japan Widenmayerstraße 48 FAM-6102 Posttäch/P. O. Box 860624 D-8000 München 86 Telefon: (089) 222631 Telex: 5213222 epod hr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Datum Your ref. Your letter of Our ref. Date M/SOG-52-DE

Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp

Patentansprüche

1 ./Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp, gekennzeichnet durch -

ein zylindrisches Joch (21),

Feldpole (22), die aus Permanentmagneten bestehen und an der inneren Umfangsflache des Joches (21) angebracht sind,

einen mit dem Joch verbundenen Träger (23), einen Anker (12) , der vom Träger (23) drehbar gelagert ist und der den Feldpolen (22) in radialer Richtung gegenüber liegt,

Bürsten (7) in Gleitkontakt mit dem Anker (12) zur Zuführung von elektrischer Energie an diesen, einen Bürstenhalter (26) , der am Träger (23) befestigt ist und die Bürsten (7) haltert, und

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ein Eingriffsteil (24) , das mit dem Bürstenhalter (26) und mit den Feldpolen (22) in Eingriff steht, um die Positionen von den Feldpolen (22) und dem Bürstenhalter (26) relativ zueinander in ümfangsrichtung festzulegen.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsteil (24) mit den die Feldpole (22) bildenden Permanentmagneten mit einer Nut- und Feder-Anordnung in Eingriff steht.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingriffsteil (24) aus einem Isolieroder Verbindungsteil besteht, das zwischen das Joch (21) und den Träger (23) dazwischengeschaltet ist.
4. Gleichstrom-Elektromotor vom Magnettyp, gekennzeichnet durch

ein zylindrisches Joch (31),

Feldpole (35), die aus Permanentmagneten bestehen und an der inneren Umfangsflache des Joches (31) angebracht sind,

einen mit dem Joch (31) verbundenen Träger (36, 37), einen Anker (12), der vom Träger (36, 37) drehbar gelagert ist und den Feldpolen (35) in radialer Richtung gegenüberliegt,

Bürsten (7), die mit dem Anker (12) für die Zuführung von elektrischer Energie an diesen in Gleitkontakt stehen,

einen Bürstenhalter (33), der am Träger (36, 37) befe-

^O stigt ist und die Bürsten (7) haltert und ein Eingriffsteil (34), dessen Scheibenteil (34a) am Bürstenhalter (33) befestigt ist und dessen gefaltete Teile (34b) in Eingriffsteile in den Feldpolen (35) eingepaßt sind und mit ihren Umfangsteilen in Eingriff mit Eingriffsteilen des Joches (31) und des Trägers (36, 37) in Eingriff stehen.