DE3805060A1 - Electric motor having a system carrier for accommodating components, conductor tracks and control and regulation modules (chips) - Google Patents

Electric motor having a system carrier for accommodating components, conductor tracks and control and regulation modules (chips)

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Abstract

In the case of electric motors, so-called system supports are used on which the switching connections and components which are used for operation of the electric motor are arranged, in order that the motor is electrically capable of operation. In order to create a structure which is favourable for assembly, the system support (7) is arranged on the outside of the motor bearing plate (3) and can be electrically connected to the stator winding and field winding of the motor by means of brush holders (8) and plug connecting elements (11) which pass through openings (6) in the bearing plate (3) and originate on the side of the system support (7) facing the motor. As a result of this construction, the electric motor can be manufactured complete with its essential components such as an armature, stator and bearing plates before the electrical capability to operate is then produced by plugging on the system support. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric motor according to the preamble of claim 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.An electric motor is known from DE-C-35 13 155, at a system carrier designated as a circuit board is provided is that between the collector-side bearing and the Stator package of the motor on the inside of the end shield is attached and the electrical connections to the engine manufactures. The disadvantage of the design shown there is that the lead frame behind the collector side Bearing located on the side facing the engine and in a bearing plate holder in a position in must be kept close to the motor collector. A such an arrangement is however unfavorable for assembly, since you either the system carrier before putting on the Attach the end shield or afterwards in the Clearance between the bearing point and the armature of the motor must use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektromotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs eine montagegünstige Anordnung zu schaffen.The invention is based, with one Electric motor with the features of the generic term one to create a convenient arrangement.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by the features of claim 1 solved. Advantageous further training and practical Embodiments of the invention are in the subclaims specified.  

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.The structure according to the invention gives the special one Advantage that you have this in the manufacture of the engine similar to an asynchronous motor complete with stator, Can mount rotor, end shield and bearing points, whereby then only afterwards by putting on the system carrier the electrically functional final assembly is carried out. This enables you to complete the manufacturing process to automate as much as possible. Furthermore you get a compact unit that does the internal wiring, the carbon brushes, connectors and additional partially or fully carries electrical components, which are necessary for the operation of the engine. This also facilitates any upcoming service work on the engine in the event of a fault.

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.Due to the special design of the conductor track system as angled and bent stamped and bent elements, which are made in a punching, bending and folding process be the electrical connections up to Connector element fed in all three levels be, so that there is a significant simplification of wiring results. The connectors are then still in rationally on the end pieces of the conductor track system molded.

Das komplette Leiterbahnensystem kann im Verbund im gleichen Werkzeug rationell hergestellt werden.The complete interconnect system can work together in the same Tool can be manufactured efficiently.

Über einen an einer Platte angeformten Steckerrahmen kann dann der Motor mittels des Systemträgers an das externe Betriebsstromsystem angeschlossen werden.Via a connector frame molded onto a plate the motor can then be connected to the system carrier external operating power system can be connected.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der perspektivisch gehaltenen Zeichnung schematisch dargestellt, wobei hier ein Teil eines Elektromotors mit seiner Kollektorseite gezeigt wird. An embodiment of the invention is in the schematically shown in perspective, part of an electric motor with its Collector side is shown.  

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.In the drawing, the stator pack of the electric motor is denoted by ( 1 ) and the stator winding is denoted by ( 2 ). The end shield ( 3 ) of the motor receives the bearing ( 4 ) and is attached to the stator assembly ( 1 ) in the usual way. The collector ( 5 ) of the motor can be seen through the opening ( 6 ) formed in the end shield ( 3 ).

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.The system carrier ( 7 ) is preferably a plastic part and has on its side facing the engine as molded elements, the brush holder ( 8 ), an adjustment aid ( 9 ) and receiving chambers ( 10 ) for fastex binder ( 11 ), which are shown in more detail in the extracted detail .

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.On the side facing away from the motor, chambers for conductor tracks ( 12 ) are provided in the system carrier ( 7 ). The conductor tracks ( 12 ) are designed in a known manner as stamped and bent parts. In order to get into the corresponding positions for the plug connection elements, these stamped parts are bent and angled. At the ends, connector elements in the form of tongues ( 13 ), plug connectors ( 11 ) or receptacles ( 23 ) are then formed from the same material - as shown in each case when pulled out in detail. By folding the material thickness, you get the standard thicknesses of the tongues, as shown in positions ( 11 ) and ( 13 ).

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.The connectors ( 11 ) for the internal connection of the stator winding are thus formed on the side facing the motor, and the tabs ( 13 ) forming the motor connector are provided for the external connection on the side facing away from the motor.

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.On the side of the system carrier facing away from the motor, a plate ( 14 ) is provided, into which a plug frame ( 15 ) is formed, which forms the connecting plug of the motor in the assembled state. At the same time, pressure elements ( 22 ), for example pins, are molded onto the plate ( 14 ) in order to fix the conductor tracks ( 12 ) and, if necessary, to prevent vibrations. By different design of the coding ( 24 ) of the connector frame ( 15 ), the type of external connection of the motor can be specified. The free area ( 25 ) of the plate ( 14 ) can be used for printing engine-specific data. The plate ( 14 ) can be connected to the system carrier ( 7 ) by means of a fixing element ( 27 ) and possibly further connecting means.

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.Furthermore, on the side of the system carrier ( 7 ) facing away from the motor, a hub ( 16 ) for receiving a tachometer coil ( 17 ) is formed, which in the operating state forms a tachometer generator with a magnet ( 18 ) arranged on the shaft of the motor. When installed, the hub ( 16 ) overlaps the motor shaft. In the hub ( 16 ) there are also two connector sleeves ( 23 ) for connecting the tachometer generator to a control circuit in the manner described above.

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.On the side of the system carrier ( 7 ) facing away from the motor, a receiving space ( 19 ) for a protective resistor ( 20 ) is provided, which on the one side with a conductor track ( 12 ) in clamping cutting technology and on the other side ( 26 ) with the Bearing plate ( 3 ) is contacted, as can be seen in detail in the enlarged detail.

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.During the manufacture of the electric motor, the system carrier ( 7 ) and the actual motor part with its flanged end shields can each be assembled on their own production lines. During the final assembly, the system carrier ( 7 ) is then placed on the end plate ( 3 ) of the motor in an advantageous manner, the adjustment aid ( 9 ) engaging in a corresponding shape of the end plate ( 3 ) and determining the exact positioning. The brush holders ( 8 ) and the connectors ( 11 ) reach through the openings ( 6 ) in the end shield, so that the carbon brushes can engage with the collector ( 5 ), and the connectors ( 11 ) with the mating connectors ( 21 ) Winding ends establish the electrical connection in a known manner. At the same time, the tachogenerator system becomes functional. The system carrier ( 7 ) is then fastened to the bearing plate ( 3 ) of the motor by means of screws ( 27 ). The motor is thus ready for connection via the plug ( 15 ) formed on the plate ( 14 ) for use in the corresponding devices.

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.1. Electric motor, which is preferably designed as a collector motor, with a system arranged at a distance from the stator perpendicular to the motor axis direction, on which the switching connections and components or a part thereof used to operate the electric motor are arranged, characterized in that the system carrier ( 7 ) is arranged on the outside of the motor end shield ( 3 ) and, on the side of the system carrier ( 7 ) facing the motor, passing through openings ( 6 ) in the end plate ( 3 ), brush holder ( 8 ) and connector elements ( 11 ) electrically to the Stator and field winding of the motor can be connected. 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. 2. Electric motor according to claim 1, characterized in
that the system carrier ( 7 ) on the motor-facing side molded brush holder ( 8 ) and receptacles ( 10 ) for plug-in connection elements ( 11 ) which reach through the openings ( 6 ) in the motor bearing plate ( 3 ) and the internal motor wiring Ver partially or wholly manufacture,
that on the side of the system carrier ( 7 ) facing away from the motor, switching connection elements ( 12 ) (conductor tracks) in the form of stamped and bent parts are inserted in chambers formed on the system carrier ( 7 ),
that the stamped and bent parts are bent, angled and formed at their end pieces with molded connector elements in the form of tongues ( 13 ) to which the motor can be connected to the external operating current system. 3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Motor abgewandten Seite der System­ träger (7) von einer Platte (14) abgedeckt wird.3. Electric motor according to claim 2, characterized in that on the side facing away from the motor, the system carrier ( 7 ) is covered by a plate ( 14 ). 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.4. Electric motor according to claim 3, characterized in that on the plate ( 14 ) an outwardly facing connector frame ( 15 ) is formed, which forms the connector plug of the motor for the external connection with the tabs ( 13 ) projecting from the system carrier ( 7 ) . 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.5. Electric motor according to claim 4, characterized in that on the plate ( 14 ) pressure elements ( 22 ) are formed, which fix the punched and bent parts ( 12 ) in the carrier on the system ( 7 ) formed chambers. 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.6. Electric motor according to one of claims 1-5, characterized in that the type of coding ( 24 ) of the connector frame ( 15 ), the external connection of the motor is selectable bar. 7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich der Platte (14) als Träger spezifischer Typendaten (25) dient.7. Electric motor according to one of claims 1-6, characterized in that an area of the plate ( 14 ) serves as a carrier of specific type data ( 25 ). 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.8. Electric motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the side of the system carrier facing away from the motor a hub ( 16 ) for receiving a tachometer coil ( 17 ) and its connector sleeves ( 23 ) is formed, the tachometer coil with a on the shaft of the motor angeord Neten magnets ( 18 ) forms a tachometer generator in the operating state. 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.9. Electric motor according to one of claims 1-8, characterized in that on the side of the system carrier facing away from the motor, a receiving space ( 19 ) for a protective resistor ( 20 ) is formed. 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.10. Electric motor according to claim 9, characterized in that a protective resistor ( 20 ) is arranged in the receiving space ( 19 ), which is connected on one side to the conductor track ( 12 ) of the conductor track system and on the other side ( 26 ) can be contacted with the end shield ( 3 ).
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