DE3345594A1 - Kommutatorvorrichtung fuer einen kleinmotor - Google Patents

Kommutatorvorrichtung fuer einen kleinmotor

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DE3345594A1 DE19833345594 DE3345594A DE3345594A1 DE 3345594 A1 DE3345594 A1 DE 3345594A1 DE 19833345594 DE19833345594 DE 19833345594 DE 3345594 A DE3345594 A DE 3345594A DE 3345594 A1 DE3345594 A1 DE 3345594A1
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Description

4 105A7
MABUCHI MOTOR CO., LTD., Tokyo, Japan
Konmutatorvorrichtung für einen Kleinmotor
Die Erfindung betrifft eine Kommutatorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kommutatorvorrichtung für einen Kleinmotor, in der ein Anschlußteil einer Kommutatorlamelle einen Halsabschnitt aufweist, bei welchem die Querschnittsfläche des Anschlußteils kleiner als die Querschnittsfläche des anderen Teils davon ist, und in der eine Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes am Anschlußteil so vorgesehen ist, daß ein Zuleitungsdraht durch Biegen des Halsabschnittes in Position gehalten und durch Widerstandsschweißen mit dem Anschlußteil verbunden wird.
Es wurde bereits eine Einrichtung mit dem üblichen Widerstandsschweißen, auch Schmelzverfahren genannt, benutzt, um die Ankerwicklungen mit den Kommutatorlamellen eines Kleinmotors zu verbinden. Diese Einrichtung wurde in einer Kommutatorvorrichtung für einen Kleinmotor verwendet, bei der die Breite oder Stärke des Abschnittes des Anschlußteils, an dem ein Zuleitungsdraht unter Druck angeschweißt wurde, lokal kleiner gemacht war, um den elektrischen Widerstand davon so zu erhöhen, daß nicht nur das Biegen des Anschlußteils erleichtert, sondern auch die erwünschte Hitze mit einem kleineren Stromwert unter Reduzieren des Temperaturbereiches erhalten und damit eine schwache Bindung zwischen dem Anschlußteil und dem Zuleitungsdraht sowie die Verformung des Isolierzylinders beim Erhitzen erhalten wurde.
Die bekannte Kommutatorvorrichtung für einen Kleinmotor wird anhand der Fig.. 1 bis 4 beschrieben, wobei die Fig. 1 zeigt, wie die Kommutatorvorrichtung zum Anker des Kleinmotors angeordnet ist. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer in der Kommutatorvorrichtung verwendeten Kommutatorlamelle gezeigt. Während die bekannte Kommutatorvorrichtung in Fig. 3 dargestellt ist, zeigt die Fig. 4 in einer Seitenschnittansicht die Kommutatorvorrichtung in einer Lage, bei der ein Zuleitungsdraht am Anschlußteil durch das Schmelzverfahren angeschweißt ist.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen die bekannte Kommutatorvorrichtung mit einer Kommutatorlamelle , einem Kommutatorteil, einem Anschlußteil, einem Anker, Ankerwicklungen, einem Zuleitungsdraht, einem Isolierzylinder, einem Isolierflansch, einer Isolierscheibe und einem Halsabschnitt.
Die Kommutatorlamelle, die in der bekannten Kommutatorvorrichtung benutzt wird, weist gemäß Fig. 2 einen Halsabschnitt auf, bei dem die Breite b des HaIsabschnittes kleiner als die Breite a des Anschlußteils gemacht ist. Obgleich aus. der Figur nicht zu ersehen ist, ist das Anschlußteil bei einem Abschnitt gebogen, der durch eine gestrichelte Linie im rechten Winkel zum Kommutatorteil gekennzeichnet ist. Außerdem ist das Anschlußteil am Halsabschnitt U-förmig gebogen. In diesem Falle ist natürlich das Kommutatorteil längs der Fläche des IsolierZylinders bogenförmig ausgebildet. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist die Kommutatorvorrichtung so gebaut, daß die in Fig. 2 gezeigte Kommutatorlamelle auf dem Isolierzylinder angeordnet und daran befestigt wird, indem die Isolierscheibe auf das Anschlußteil gesetzt und der Zuleitungsdraht mit dem Anschlußteil, wie
die Fig. 4 zeigt, verbunden wird, wobei der Zuleitungsdraht in den U-förmigen Halsabschnitt des Anschlußteils gelegt und eine nicht gezeigte Elektrode auf das Anschlußteil gedrückt wird, so daß ein elektrischer Strom zwischen der Elektrode und einer weiteren Elektrode fließt, die auf dem Kommutatorteil mit einem kleineren Anteilsabschnitt als dem für das Anschlußteil ohne Halsabschnitt benötigten Anteilsabschnitt vorgesehen ist.
Mit der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Kommutatorvorrichtung wird jedoch oft nur ein schwacher elektrischer Kontakt erreicht, der zu unerwünschten Schwankungen der Motordrehzahl führt. Außerdem ist die Kraft, die den Zuleitungsdraht in dem U-förmigen HaIsabschnitt hält, relativ schwach. Wenn nun eine Außenkraft so in eine Richtung ausgeübt wird, um das Anschlußteil während des Zusammenbaues, Transportes, Hantierens des Rotors und des Zusammenbaus des Motors zu öffnen, wird die das Anschlußteil haltende Kraft noch schwächer, so daß ein schwacher elektrischer Kontakt entsteht. Außerdem ist der Isolierzylinder der Kommutatorvorrichtung, bei der das Schmelzverfahren angewendet ist, im allgemeinen aus einem härtbaren Kunststoff hergestellt, der normalerweise teuer und daher zur Serienherstellung nicht geeignet ist. Es ist daher notwendig, den Isolierzylinder aus einem billigen thermoplastischen Kunststoff herzustellen, der zur Massenfertigung geeignet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kommutatorvorrichtung vorzuschlagen, bei der die durch das Schmelzverfahren auftretenden Nachteile ausgeschaltet werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung soll das Anschlußteil mit dem Zuleitungsdraht durch Widerstandsschweißen, selbst bei niedrigen Temperaturen und bei Stoßkräften, verschweißbar sein, indem ein Halsabschnitt am Abschnitt des Anschlußteils vorgesehen ist, bei dem der Zuleitungsdraht so preßverschweißt wird, daß das Anschlußteil am Halsabschnitt leicht biegbar ist und der Zuleitungsdraht in den gebogenen Halsabschnitt eingesetzt werden kanny und eine Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes auf dem Halsabschnitt vorgesehen sein, damit eine schwache Kontinuität zwischen dem Anschlußteil und dem Zuleitungsdraht sowie eine Verformung des Isolierzylinders vermieden werden, der aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist, und so die Bindestärke zwischen dem Zuleitungsdraht und dem Anschlußteil erhöht wird.
Mit der Erfindung soll auch der Zuleitungsdraht mit dem Anschlußteil durch das SchmeIzverfahren, selbst bei relativ niedrigen Temperaturen und Stoßkräften, verschweißbar sein, indem mehrere Rücken oder knopfartige Ansätze als eine Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes vorgesehen sind«, so daß ein fester Griff des Zuleitungsdrahtes am Anschlußteil gesichert ist, wobei ein billiger thermoplastischer Kunststoff für den Isolierzylinder benutzt werden kann.
Nach einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll der Zuleitungsdraht mit dem Anschlußteil durch das Schmelzverfahren, selbst bei relativ niedrigen Temperaturen und Stoßkräften, verschweißbar sein, indem der Halsabschnitt des Anschlußteiles mit einer niedrigschmelzenden Metall-
schicht als Einrichtung für ein leichtes Haften des Zuleitungsdrahtes überzogen wird, so daß ein billiger thermoplastischer Kunststoff für den Isolierzylinder benutzt werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Es zeigen:
F I G. 1 bis 4 in schematischen Darstellungen die bekannte Kommutatorvorrichtung für einen Kleinmotor ;
F I G. 5 eine in der ersten Ausführungsform der Erfindung benutzte Kommutatorlamelle;
F I G. 6 eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung;
F I G. 7 in einer vergrößerten Ansicht ein wesentliches Teil der ersten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 5;
F I G. 8 in einer vergrößerten Ansicht ein weiteres wesentliches Teil der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
F I G. 9 in einer vergrößerten Ansicht ein wesentliches Teil der dritten Ausführungsform der Erfindung;
F I G. 10 in einer vergrößerten Ansicht ein wesentliches Teil der vierten Ausführüngsform der Erfindung und
FIG. 11 in einer vergrößerten Ansicht ein wesentliches Teil der fünften Asuführungsform der Erfindung.
In den Figuren 1 bis 4 Bind eine Kommutatorvorrichtung 1, eine Kommutatorlamelle 2, ein Kommutatorteil 3, ein Anschlußteil 4, ein Anker 5, eine Ankerwicklung 6, ein Zuleitungsdraht I1 ein Isolierzylinder 8, ein Isolierflansch 9, eine Isolierscheibe 10 und ein Halsabschnitt 11 gezeigt.
Die Bezugszeichen in den Figuren 5 bis 11 sind die gleichen wie in den Figuren 1 bis 4. Lineare Rücken sind in Längsrichtung der Anschlußfläche angeordnet, während lineare Rücken 13 quer zur Anschlußfläche vorgesehen sind. Auf den Änschlußflachen sind knopfartige Ansätze 14 gebildet. Das Bezugszeichen 15 bezieht sich auf eine niedrigschmelsende Metallschicht, die aus Zinn oder einem Lötmittel besteht und auf der Anschlußfläche aufgetragen ist.
In der erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung für eirndn Kleinmotor ist der Halsabschnitt 11 am Anschlußteil 4 der Kommutatorlamelle 2 angeordnet und eine Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes 7 auf der Anschlußfläche des Anschlußteils 4 vorgesehen, wie in den Figuren 5 bis 11 gezeigt ist. Gemäß den Figuren 5 bis 7 besteht die Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes 7 aus linearen Rücken 12, die in Längsrichtung der Anschlußfläche angeordnet sind.
Gemäß Fig. 8 weist diese Einrichtung lineare Ansätze 13 schräg zur Längsrichtung der Anschlußfläche auf. In
Fig. 9 sind knopfartige Ansätze 14 auf der Anschlußfläche angeordnet. Fig. 10 zeigt eine auf die Anschlußfläche 4 aufgetragene, niedrigschmelzende Metallschicht 15. In Fig. 11 ist eine Kombination aus den linearen Rücken 12 von Fig. 7 und aus der niedrigschmelzenden Metallschicht
- ίο -
von Fig. 10 gezeigt. Anstelle der Rücken 12 in der Ausführungsform von Fig. 11 können die Rücken 13 von Fig. 8 oder die knopfartigen Ansätze 14 von Fig. 9 auf der Anschlußfläche angeordnet sein.
In den Ausführungsformen der Figuren 7,8,9 und 11 erfassen die Rücken 12 oder 13 oder die knopfartigen Ansätze 14 fest den Zuleitungsdraht 7, so daß während des Schmelzens selbst bei niedrigen Temperaturen das Haften des Zuleitungsdrahtes 7 am Anschlußteil 4 gesichert ist, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist.
Jetzt werden die Temperaturbedingungen beim Schmelzen erläutert, wobei auf die in den Figuren 10 und 11 gezeigten Ausführungsformen Bezug genommen wird.
Wenn ein Kupferdraht nach dem Schmelzverfahren verschweißt werden soll, muß die Punktschweißtemperatur höher als 10000C sein, um ein vollkommenes Schmelzen des Kupferdrahtes an der Anschlußfläche zu erreichen, da der Schmelzpunkt des Kupfers bekanntlich 1O84°C beträgt.
In dieser Erfindung dienen diesem Zweck jedoch die nachstehenden Temperaturen. Die Schichtdurchschlagtemperatur eines Kunstharzes, der normalerweise als Isoliermaterial für den Zuleitungsdraht 7 des Ankers 5 verwendet wird, beträgt für eine
Schicht aus Polyurethankunstharz 1200C Schicht aus Polyesterkunstharz 1300C.
Folglich kann die Isolierschicht des Zuleitungsdrahtes 7 bei etwa 150°C vollständig zerstört werden. Demgegenüber
beträgt der Schmelzpunkt einer auf die Anschlußfläche aufgetragenen, niedrigschmelzenden Metallschicht für eine
Zinnschicht 2320C Lötmittelschicht 180°C (im Lötfall der
niedrigste Schmelzpunkt).
Daher kann gemäß der Erfindung die auf die Anschlußfläche aufgetragene Zinnschicht mit dem Zuleitungsdraht bei 25O0C verschmolzen werden, während dies bei der Lötmittelschicht schon bei 200°C der Fall ist. In dieser Erfindung ist somit das Schmelzverfahren für die Kommutatorvorrichtung geeignet, indem ein thermoplastischer Kunstharz für ihren Isolierzylinder 8 benutzt wird, weil der Zuleitungsdraht 7 und das Anschlußteil 4 bei niedrigeren Temperaturen miteinander verschmelzbar sind.
Wie im einzelnen erläutert worden ist, ist nach der Erfindung das Anschlußteil 4 leicht biegbar, indem das Halsteil 11 am Anschlußteil 4 angeordnet ist, und kann die Bindefestigkeit des Zuleitungsdrahtes 7 mit dem Anschlußteil 4 erhöht werden, indem die Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes 7 vorgesehen ist, um einen festen Griff oder ein Verschmelzen des Zuleitungsdrahtes 7 mit dem Anschlußteil 4 bei niedrigeren Temperaturen unter Einsatz eines niedrigschmelzenden Metalles zu erreichen. Als Folge davon kann ein schwacher elektrischer Kontakt wegen der Zentrifugalkraft des Ankers 5 verhindert werden, so daß Schwankungen in der Umdrehung des Motors vermieden werden.
Die erhöhte Bindefestigkeit verhindert somit einen schwachen elektrischen Kontakt, der beispielsweise
durch einen Unfall beim Zusammenbau, Transport und Hantieren mit dem Anker 5, wie auch beim Zusammenbau des Motors, hervorgerufen werden kann.
Thermoplastische Kunststoffe, die billiger als aushärtbare Kunststoffe sind, können für den Isolierzylinder 8 benutzt werden, weil das Schmelzverfahren bei tieferen Temperaturen und Schubkräften durchführbar ist.
Leerseite

Claims (8)

10547 MABUCHI MOTOR CO., LTD., Tokyo, Japan Patentansprüche
1.jKommutatorvorrichtung für einen Kleinmotor mit !Kommutatorlamellen, die bogenförmige Kommutator- und Anschlußteile aufweisen, die von den Kommutatorteilen abstehen, wobei die Kommutatorlamellen auf einem Isolierzylinder befestigt und die Anschlußteile gebogen sind,' um Zuleitungsdrähte an den Ankerwicklungen zu halten,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Halsabschnitt (11), der eine kleinere Querschnittsfläche b als die Querschnittsfläche des anderen Abschnittes a des Anschlußteils (4) hat, am Anschlußteil (4) angeordnet und eine Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) auf dem Halsabschnitt (11) vorgesehen ist, damit das Anschlußteil (4) im Halsabschnitt (11) biegbar ist, um den Zuleitungsdraht (7) zu halten und das Anschlußteil {4) mit dem Zuleitungsdraht (7) durch Widerstandsschweißen zu verbinden.
2. Kommutatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Halsabschnitt (11) lineare Rücken (12) in Längsrichtung des Anschlußteils (4) aufweist.
3. Kommutatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Halsabschnitt (11) lineare Rücken (13) schräg zur Längsrichtung des Anschlußteils (4) angeordnet sind.
4. Kommutatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Halsabschnitt (11) knopfartige Ansätze (14) auf dem Anschlußteil (4) aufweist.
5. Kommutatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Halsabschnitt (11) eine niedrigschmelzende Metallschicht (15) auf dem Anschlußteil (4) aufweist.
6. Kommutatorvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Rücken (12) der Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Anschlußteil (4) in Längsrichtung des Anschlußteils (4) mit der auf dem Anschlußteil (4) aufgetragenen, niedrigschmelzenden Metallschicht (15) kombiniert sind.
7. Kommutatorvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die linearen Rücken (13) der Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Anschlußteil (4) schräg zur Längsrichtung des Anschlußteils (4) mit der auf dem Anschlußteil (4) aufgetragenen, niedrigschmelzenden Metallschicht (15) kombiniert sind.
8. Kommutatorvorrichtung nach den Ansprüchen 1,4 und 5, d a du rch gekennzeichnet, daß die auf dem Änschlußteil (4) vorgesehenen knopfartigen Ansätze (14) der Einrichtung zum leichten Haften des Zuleitungsdrahtes (7) am Anschlußteil (4) mit der auf dem Anschlußteil (4) aufgetragenen, niedrigschmelzenden Metallschicht (15) kombiniert sind.
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