DE3716625C2

DE3716625C2 - Permanentmagnetisch erregbarer Elektromotor

Info

Publication number: DE3716625C2
Application number: DE3716625A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Cap; Edgar Zuckschwert
Original assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Current assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2007-05-19
Also published as: DE3716625A1; US4982130A

Description

Die Erfindung betrifft einen permanentmagnetisch erregbaren Elektromotor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein solcher Elektromotor ist z. B. in US 4,072,874 beschrieben. Ähnliche Elektromotoren zeigen auch DE-PS 598 788, FR-PS 12 32 438 und GB 21 25 635.

Bei Capstan-Antrieben mit Kollektoren, wie sie beispielsweise in Geräten mit Bandantrieben verwendet werden, ist häufig eine sehr flache Bauweise erwünscht. Da in diesem Anwendungsfall häufig auch sehr grosse Stückzahlen erzeugt werden müssen, stellt sich die Aufgabe, die Forderung nach flacher Bauweise und einer Verringerung des Herstellungsaufwandes gleichzeitig zu erfüllen.

Eine aus der DE OS 34 27 994.6 oder der JP-OS 58-51 764 bekannte Anordnung befasst sich bereits mit der Verwendung von gestanzten Leiterplatten, die als Verbundplatinen ausgebildet sind.

Eine solche Anordnung führt bereits zu einer Vereinfachung der Herstellung der Motore. Aufgabengemäß soll die Herstellung noch weiter verbessert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Damit ist es möglich beide komplementären Motorteile, Stator und Rotor jeweils einstückig und aus einem Materialteil, nämlich dem isolationsbeschichteten Eisenblech, herzustellen und dabei alle erforderlichen Schaltungsbahnen aufzubringen. Dies kann durch Ätzen aus einer Kupferkaschierung oder durch Siebdruck von metallischen oder anderen leitfähigen Beschichtungen erfolgen.

Die dadurch erreichte starke Vereinfachung der Herstellung der Einzelteile sowie die Verringerung der Teilezahl bei gleichzeitiger Vergrösserung der Festigkeit der Einzelteile und die Vereinfachung der Montage ergibt einen beträchtlichen herstellungstechnischen Vorteil.

Die Spulen können als sogenannte "Sheet-coil-Spulen" spiralig aus der Kupferkaschierung oder mittels Siebdruckverfahren hergestellt werden und dies kann auch in mehrlagiger Form geschehen.

Zur Erhöhung der Lebensdauer des Kollektors, kann die leitfähige Schicht verstärkt werden, so dass sie beispielsweise etwa 70 my bis 150 my stark ist. Sie kann weiterhin mit Edelmetallen belegt werden, so dass sich dadurch eine weitere Erhöhung der Lebensdauer ergibt.

Auch können die für den Motor erforderlichen elektronischen Bauteile, wie Entstörmittel, Regelungs- und Steuerungsmittel, auf der den Stator oder der den Rotor bildenden Platte angeordnet und verschaltet sein.

Der Motor kann mehrere Rotoren und einen gemeinsamen Stator aufweisen.

Im Bedarfsfalle können elektronische Bauteile, wie Widerstände oder Kondensatore, die als Entstörungs, -Steuer oder Regelmittel dienen, durch Siebdruck zwischen die Leiterbahnen eingearbeitet sein.

In der nachfolgenden Zeichnung, anhand derer die Erfindung weiter erläutert wird, zeigen

Fig. 1: einen axialen Schnitt durch den Motor

Fig. 1a: einen Rotor mit Spulenwickeln, Printschaltung und Kollektor

Fig. 1b: einen Stator mit Bauteilen und Print schaltung.

In Fig. 1 ist eine Statorplatte 10, die aus einer Platte aus magnetisch weichem Eisen 120, mindestens einer isolierenden Schicht 121 und leitfähigen Bahnen 101 besteht, mit einem Lager 20 versehen, über das der Rotor 30 mit dem Stator 10 drehbar verbunden ist. Der Rotor besteht aus einer Platte mit äquivalentem Aufbau, beispielsweise aus einer kupferkaschierten und geätzten oder aus einer mittels Siebdruck mit leitfähigen Bahnen versehenen Eisenplatte 120-121-101. Die Permanentmagnete 104 und der magnetische Rückschluss 108 sind mit dem Stator 10 vorzugsweise verklebt.

Die leitfähigen Schichten des Rotors 30, Fig. 1a, der Kollektor 106 und die elektrischen Leiterbahnen 101 zu den Feldspulen 107 . . ., sind durch die bekannten Ätz- und Siebdruckverfahren erzeugt. Es können weiterhin durch Siebdruck erzeugte elektronische Bauteile, wie Widerstände und Kondensatoren, in die Schaltung eingearbeitet sein.

Die Materialstärke der leitfähigen Schicht kann zur Erhöhung der Lebensdauer des Kollektors gegenüber den üblichen Verbund platinen verstärkt ausgeführt werden, also beispielsweise eine verstärkte Kupferkaschierung verwendet oder die Auflagenstärke beim Siebdrucken erhöht werden. Stärken oder leitfähigen Schicht von etwa 70 µm bis 150 µm sind dabei zweckmässig.

Insbesondere können die bei der Herstellung gebildeten Kollektorlamellen zusätzlich mit Edelmetallauflagen aus Gold, Nickel oder Palladium versehen werden, was die Lebensdauer des Kollektors weiter erhöht.

Auf dem Stator 10, Fig. 1b sind die Zuleitungen 102 an den in der selben Weise erzeugten Leiterbahnen 101 befestigt, die ebenfalls elektronsiche Bauteile 103, etwa für Regelungen, Steuerungen oder Enstörungen, zu einer vollständigen Schaltung verbinden.

Die Stromzuführung zum Rotor 30 erfolgt über Bürsten 105, die unmittelbar in die Leiter 101 des Stators 10 eingelötet sein können.

Die mechanische Bewegung kann über die Achse 109 oder eine Riemenscheibe abgeleitet werden.

Anstelle der Wickel aus Drahtspulen können auch als "Sheet- Coil"-Spulen bezeichnete Spiralspulen verwendet werden. Die Spiralen sind dabei ebenfalls Leiterbahnen, die im gleichen Herstellungsverfahren auf der isolierbeschichteten Eisenplatte erzeugt werden, nämlich durch Ätzen oder Siebdrucken, wie die Lamellen des Kollektors 106 oder die übrigen Leiterbahnen 101.

Bei der Verwendung weiterer isolierender Schichten und weiterer Spiralspulen kann durch Verbinden der Wicklungsenden eine mehrlagige Ausbildung der bekannten Sheet-coil Spulen ermöglicht werden.

Claims

1. Permanentmagnetisch erregbarer Elektromotor mit einem Stator, einem Rotor, einem ebenen Luftspalt und einem den Stator und Rotor verbindenden Lager, dadurch gekennzeich net, dass der Rotor (30) und Stator (10) äquivalent aufgebaut sind und jeweils eine aus mindestens drei Schichten (120, 121, 101) bestehende Verbundplatine aufweisen, welche eine isola tionsbeschichtete Eisenplatte (120) enthält und auf deren Isolationsschicht (121) eine elektrisch leitfähige, Leiterbahnen bildende Schicht (101) aufgebracht ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Feldspulen vorhanden sind, welche als spiralige Sheet-coil Spulen ausgebildet und Teil der die Leiterbahnen (101) bildenden Schicht sind.

3. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator aus einer Verbundplatine besteht und dass erforderliche elektronische Hauteile (103), wie Entstoermittel, Regelungs und Steuerungmittel, auf der den Stator bildenden Platte (10, 30) angeordnet und verschaltet sind.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile (103) durch Siebdruck erzeugt sind.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfaehige Schicht eine Dicke von etwa 70 my bis 150 my aufweist.

6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kollektorlamellen vorhanden sind, welche eine Edelmetallauflage wie etwa Gold, Nickel oder Palladium aufweisen.

7. Elektromotor nach einem der Ansprueche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rotoren (30. .) vorgesehen sind, welche einen gemeinsamen Stator (10) aufweisen.

8. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Isolationsschichten und leitfähige Schichten zu einer Schichtfolge mehrfach uebereinandergeschichtet und zu einer mehrlagigen Sheet-coil Spule ausgebildet und verschaltet sind.

9. Methode zur Herstellung eines Motors nach einem der Ansprueche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfaehige Schicht durch Aetzen einer Kupferkaschierung gebildet ist.

10. Methode zur Herstellung eines Motors nach einem der Ansprueche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfaehige Schicht durch Siebdruck gebildet ist.