DE3805060A1 - Elektromotor mit einem systemtraeger zur aufnahme von bauelementen, leiterbahnen und steuer- bzw. regelbausteinen - Google Patents

Elektromotor mit einem systemtraeger zur aufnahme von bauelementen, leiterbahnen und steuer- bzw. regelbausteinen

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-C-35 13 155 ist ein Elektromotor bekannt, bei dem ein als Leiterplatte bezeichneter Systemträger vorgesehen ist, der zwischen der kollektorseitigen Lagerstelle und dem Ständerpaket des Motors an dessen Innenseite das Lagerschild befestigt ist und die elektrischen Verbindungen zum Motor herstellt. Der Nachteil bei der dort gezeigten Aufbauform liegt darin, daß der Systemträger hinter der kollektorseitigen Lagerstelle, auf der dem Motor zugewandten Seite angeordnet ist und in einer Lagerschildaufnahme in einer Position in der Nähe des Kollektors des Motors gehalten werden muß. Eine derartige Anordnung ist jedoch für die Montage ungünstig, da man den Systemträger entweder vor Aufsetzen des Lagerschildes befestigen muß oder ihn hinterher in den Zwischenraum zwischen Lagerstelle und Anker des Motors einsetzen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektromotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs eine montagegünstige Anordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau erhält man den besonderen Vorteil, daß man bei der Herstellung des Motors diesen ähnlich wie bei einem Asynchronmotor komplett mit Stator, Rotor, Lagerschild und Lagerstellen montieren kann, wobei dann erst hinterher durch das Aufsetzen des Systemträgers die elektrisch funktionelle Endmontage vollzogen wird. Dadurch ist man in der Lage, den Fertigungsprozeß weitgehendst zu automatisieren. Weiterhin erhält man eine kompakte Einheit, die die motorinterne Verdrahtung, die Kohlebürsten, Anschlußstecker und zusätzliche elektrische Komponenten teilweise oder vollständig trägt, die für den Betrieb des Motors notwendig sind. Dies erleichtert auch eventuell anstehende Servicearbeiten am Motor im Störungsfall.
Durch die besondere Ausgestaltung des Leiterbahnsystems als abgewinkelte und abgebogene Stanz-Biege-Elemente, die in einem Stanz-, Biege- und Faltvorgang hergestellt werden, können die elektrischen Verbindungen bis zum Steckverbindungselement in allen drei Ebenen zugeführt werden, so daß sich eine erhebliche Verdrahtungsvereinfachung ergibt. Dabei werden dann die Steckverbinder noch in rationeller Weise an den Endstücken des Leiterbahnsystems angeformt.
Das komplette Leiterbahnensystem kann im Verbund im gleichen Werkzeug rationell hergestellt werden.
Über einen an einer Platte angeformten Steckerrahmen kann dann der Motor mittels des Systemträgers an das externe Betriebsstromsystem angeschlossen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der perspektivisch gehaltenen Zeichnung schematisch dargestellt, wobei hier ein Teil eines Elektromotors mit seiner Kollektorseite gezeigt wird.
In der Zeichnung ist das Ständerpaket des Elektromotors mit (1) und die Ständerwicklung ist mit (2) bezeichnet. Das Lagerschild (3) des Motors nimmt das Lager (4) auf und ist in üblicher Weise am Ständerpaket (1) befestigt. Der Kollektor (5) des Motors ist durch die im Lagerschild (3) gebildete Öffnung (6) zu erkennen.
Der Systemträger (7) ist vorzugsweise ein Kunststoffteil und besitzt auf seiner dem Motor zugewandten Seite als angeformte Elemente die Bürstenhalter (8), eine Justierhilfe (9) und Aufnahmekammern (10) für Steckver­ binder (11), die im herausgezogenen Detail näher dargestellt sind.
Auf der dem Motor abgewandten Seite sind im Systemträger (7) Kammern für Leiterbahnen (12) vorgesehen. Die Leiterbahnen (12) sind dabei in bekannter Weise als Stanzbiegeteile ausgebildet. Um in die entsprechenden Positionen zu den Steckverbindungselementen zu kommen, sind diese Stanzteile abgebogen und abgewinkelt ausgebildet. An den Enden werden dann aus dem gleichen Material Steckverbindungselemente in Form von Steckzungen (13), Steckverbinder (11) oder Steckhülsen (23) - wie jeweils herausgezogen im Detail gezeigt - gebildet. Durch Falten der Materialstärke erhält man, wie in Positionen (11) und (13) dargestellt, die Normstärken der Steckzungen.
Auf der dem Motor zugewandten Seite werden somit die Steckverbinder (11) für den motorinternen Anschluß der Ständerwicklung gebildet, und auf der dem Motor abgewandten Seite werden die den Motorstecker bildenden Steckzungen (13) für den externen Anschluß vorgesehen.
Auf der dem Motor abgewandten Seite des Systemträgers wird eine Platte (14) vorgesehen, in die ein Stecker­ rahmen (15) angeformt ist, der im zusammengebauten Zustand den Anschlußstecker des Motors bildet. Gleichzeitig sind an die Platte (14) Druckelemente (22), z.B. Stifte, angeformt, um die Leiterbahnen (12) zu fixieren und gegebenenfalls Vibrationen zu unterbinden. Durch unter­ schiedliche Gestaltung der Codierung (24) des Stecker­ rahmens (15) kann die Art der äußeren Verschaltung des Motors vorgegeben werden. Die freie Fläche (25) der Platte (14) kann für den Aufdruck motorspezifischer Daten genutzt werden. Die Platte (14) ist mit dem Systemträger (7) aufsteckbar über ein Fixierungselement (27) und eventuell weitere Verbindungsmittel verbindbar.
Weiterhin ist auf der dem Motor abgewandten Seite des Systemträgers (7) eine Nabe (16) für die Aufnahme einer Tachospule (17) angeformt, die mit einem auf der Welle des Motors angeordneten Magneten (18) im Betriebszustand einen Tachogenerator bildet. Die Nabe (16) übergreift im eingebauten Zustand die Motorwelle. In der Nabe (16) sind auch zwei Steckerhülsen (23) für den Anschluß des Tachogenerators an eine Regelschaltung in der vorbeschrie­ benen Weise vorgesehen.
Auf der dem Motor abgewandten Seite des Systemträgers (7) ist ein Aufnahmeraum (19) für einen Schutzwiderstand (20) vorgesehen, der auf der einen Seite mit einer Leiterbahn (12) in Klemm-Schneidtechnik und auf der anderen Seite (26) mit dem Lagerschild (3) kontaktiert ist, wie dies in der Ausschnittsvergrößerung im Detail zu sehen ist.
Bei der Herstellung des Elektromotors können der Systemträgers (7) und der eigentliche Motorenteil mit seinen angeflanschten Lagerschilden jeweils für sich auf eigenen Fertigungslinien montiert werden. Bei der Endmontage wird dann in vorteilhafter Weise der System­ träger (7) von außen auf das Lagerschild (3) des Motors aufgesetzt, wobei die Justierhilfe (9) in eine entsprechende Ausformung des Lagerschildes (3) eingreift und die genaue Positionierung festlegt. Die Bürstenhalterungen (8) und die Steckverbinder (11) greifen durch die Öffnungen (6) im Lagerschild hindurch, so daß die Kohlebürsten mit dem Kollektor (5) in Eingriff kommen können, und die Steckverbinder (11) mit den Gegensteckern (21) der Wicklungs­ enden in bekannter Weise die elektrische Verbindung herstellen. Gleichzeitig wird hierbei das Tachogenerator­ system funktionsfähig. Mittels Schrauben (27) wird dann der Systemträger (7) auf dem Lagerschild (3) des Motors befestigt. Damit ist der Motor über den an der Platte (14) gebildeten Stecker (15) anschlußfertig für den Einsatz in den entsprechenden Geräten.

Claims (10)

1. Elektromotor, welcher vorzugsweise als Kollektormotor ausgebildet ist, mit einem im Abstand zum Stator senkrecht zur Motorachsrichtung angeordneten System­ träger, auf dem die zum Betrieb des Elektromotors dienenden Schaltverbindungen und Bauelemente oder ein Teil davon angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemträger (7) auf der Außenseite des Motor­ lagerschildes (3) angeordnet ist und über auf der dem Motor zugewandten Seite des Systemträgers (7) abgehende, durch Öffnungen (6) im Lagerschild (3) hindurchgreifende Bürstenhalter (8) und Steckverbindungselemente (11) elektrisch an die Ständer- und Feldwicklung des Motors anschließbar ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Systemträger (7) auf der dem Motor zugewandten Seite angeformte Bürstenhalter (8) und Aufnahmen (10) für Steckverbindungselemente (11) aufweist, die im montierten Zustand durch Öffnungen (6) im Motorlager­ schild (3) hindurchgreifen und die motorinterne Ver­ drahtung teilweise oder ganz herstellen,
daß auf der dem Motor abgewandten Seite des System­ trägers (7) Schaltverbindungselemente (12) (Leiter­ bahnen) in Form von Stanzbiegeteilen in am System­ träger (7) gebildeten Kammern eingelegt sind,
daß die Stanzbiegeteile abgebogen, abgewinkelt und an ihren Endstücken mit angeformten Steckverbindungs­ elementen in Form von Steckzungen (13) ausgebildet sind, an die der Motor mit dem externen Betriebsstrom­ system anschließbar ist.
3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Motor abgewandten Seite der System­ träger (7) von einer Platte (14) abgedeckt wird.
4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Platte (14) ein nach außen weisender Steckerrahmen (15) angeformt ist, der mit den vom Systemträger (7) abstehenden Steckzungen (13) den Anschlußstecker des Motors für den externen Anschluß bildet.
5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Platte (14) Druckelemente (22) angeformt sind, die die Stanzbiegeteile (12) in den am System träger (7) gebildeten Kammern fixieren.
6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Art der Kodierung (24) des Stecker­ rahmens (15) die äußere Verschaltung des Motors auswähl­ bar ist.
7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich der Platte (14) als Träger spezifischer Typendaten (25) dient.
8. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Motor abgewandten Seite des System­ trägers eine Nabe (16) zur Aufnahme einer Tachospule (17) und deren Steckerhülsen (23) angeformt ist, wobei die Tachospule mit einem auf der Welle des Motors angeord­ neten Magneten (18) im Betriebszustand einen Tacho­ generator bildet.
9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Motor abgewandten Seite des System­ trägers ein Aufnahmeraum (19) für einen Schutzwider­ stand (20) gebildet ist.
10. Elektromotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufnahmeraum (19) ein Schutzwiderstand (20) angeordnet ist, der auf der einen Seite an die Leiter­ bahn (12) des Leiterbahn-Systems angeschlossen ist und auf der anderen Seite (26) mit dem Lagerschild (3) kontaktierbar ist.
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