DE4422988A1 - Motor - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Motoren, und insbesondere
einen Motor, bei dem Bürsten einen Strom auf den Kommutator
eines Rotors übertragen, so daß ein elektrisches Feld rund um
den Rotor aufgebaut wird, wenn der Rotor dadurch rotieren kann,
daß er in Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld gebracht
wird, das durch einen Stator gebildet wird.
Kleine Motoren des Bürsten-Typs werden als Teil der elektrischen
Ausrüstung in Kraftfahrzeugen verwendet, wie z. B. bei einem
elektrisch gesteuerten Spiegel oder einem elektrisch angetrie
benem Fenster.
Bei dieser Art Motor wird eine Verbindung zwischen einer Bürste
und einem äußeren Stromkreis üblicherweise über einen Bürsten
arm und ein Anschlußbauelement erzielt. Ein Bürstenarm ist aus
leitfähigem Material gefertigt und an einem seiner Enden ist
eine Bürste befestigt. Das andere Ende des Bürstenarms ist z. B.
an dem Motorgehäuse befestigt. Wenn der Bürste Strom zugeführt
wird, arbeitet der Bürstenarm so, daß er die Bürste gegen den
Kommutator drückt. Das Anschlußbauelement, das getrennt von dem
Bürstenarm hergestellt worden ist, ist an dem einen Ende mit dem
Bürstenarm und an dem anderen Ende mit einem externen Leitungs
anschluß verbunden, der sich von dem äußeren Stromkreis er
streckt, so daß die Verbindung zwischen dem Bürstenarm und dem
äußeren Leitungsanschluß erreicht wird. In einigen Motoren die
ser Art ist ein Thermistor, der einen positiven Temperaturko
effizienten (das bedeutet, daß der Thermistor einen Anstieg des
Widerstandes zeigt, wenn sich die Temperatur erhöht) hat, und
eine Stromzuführungsleitung in Reihe geschaltet sind, um auf
diese Weise zu vermeiden, daß die Spule des Rotors durch
Überhitzung schmort, was durch einen Überstrom, durch eine
Überladung oder etwas ähnliches verursacht wird.
In einem Motor des Bürsten-Typs und einem Thermistor mit einem
positiven Temperaturkoeffizienten, wird der Thermistor mit dem
positiven Temperaturkoeffzienten zwischen den Bürstenarmen und
das Anschlußbauelement geschaltet, um den Motor auf diese Weise
so kompakt wie möglich zu machen.
Der Aufbau des herkömmlichen Motors, in dem der externe Lei
tungsanschluß und die Bürste über einzeln hergestellte Teile,
den Bürstenarm und das Anschlußbauteil, miteinander verbunden
sind, fordert jedoch, daß der Bürstenarm und das Anschlußbau
element in ihren jeweiligen Positionen gehalten werden und für
die notwendigen Verbindungen einzeln gesorgt wird. Daher treten
beim Zusammenbau Unannehmlichkeiten auf. Da Platz erforderlich
ist, um das Anschlußbauelement unterzubringen, wird der Versuch,
den Motor kompakter zu gestalten, vereitelt und die Kosten,
einen derartigen Motor herzustellen, neigen dazu, hoch zu sein.
Da in einem Motor des Bürstentyps mit einem eingebauten Thermis
tor zusätzlich zu dem Bürstenarm und dem Anschlußbauteil noch
ein Thermistor erforderlich ist, wird der Gesamtaufbau noch
komplexer. Das führt zu einem Anstieg der möglichen Fehlerur
sachen, einem Anstieg der Produktionskosten und Unannehmlichkei
ten, die während des Zusammenbaus auftreten.
Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, einen Motor der ein
gangs erwähnten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Anzahl
der Bauteile reduziert wird, wodurch mögliche Fehlerursachen
vermieden und das Maß der Unannehmlichkeiten während des Zu
sammenbaus verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Motor nach An
spruch 1 gelöst, enthaltend einen Stator, um ein bestimmtes,
magnetisches Feld in dem Inneren eines Motorgehäuses, das ein
offenes Ende hat, zu erzeugen; einen Rotor, der drehbar in dem
Motorgehäuse vorgesehen ist, so daß er durch Wechselwirkung mit
dem magnetischen Feld, das durch den Stator erzeugt wird, ro
tiert; Bürstenarme, die durch eine Motorabdeckung, die das
offene Ende des Motorgehäuses schließt, gehalten werden und den
Strom auf den Rotor übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der
Motor außerdem Verbindungslöcher enthält, die in dem Motorge
häuse vorgesehen sind, wodurch es erlaubt ist, daß Verindungs
flächen der Bürstenarme eine hypothetisch gekrümmte Fläche be
rühren, die sich von der Innenwand der jeweiligen Verbindungs
löcher erstreckt, und die es ermöglichen, daß externe Leitungs
anschlüsse eingefügt werden, so daß es erlaubt ist, daß die
Seite der externen Leitungsanschlüsse mit den Verbindungsflächen
der Bürstenarme verbunden werden.
Mit dem Motor der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch
das Verbindungsloch eine direkte elektrische Verbindung zwischen
dem Bürstenarm und dem externen Leitungsanschluß zu errichten.
Daher kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden. Außerdem
liegt der Bürstenarm zur Außenseite des Verbindungslochs hin
offen, so daß er in Kontakt mit dem äußeren Leitungsanschluß
tritt, der in das Verbindungsloch eingefügt ist. Daher ist es
möglich, eine elektrische Verbindung herzustellen, während der
Bürstenarm gehalten wird.
Diese Aufgabe wird ebenfalls durch einen Motor nach Anspruch 3
gelöst, enthaltend einen Stator, um ein bestimmtes magneti
sches Feld in dem Innern eines Motorgehäuses, das ein offenes
Ende hat, zu erzeugen; ein Rotor, der drehbar in dem Motorge
häuse vorgesehen wird, so daß er durch Wechselwirkung mit dem
magnetischen Feld, das durch den Stator erzeugt wird, rotiert;
Bürstenarme, die durch eine Motorabdeckung, die das offenen Ende
des Motorgehäuses schließt, gehalten werden, und die einen Strom
auf den Rotor übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor
außerdem ein elektrisches Element mit einer Verbindungsfläche;
und eine Halterung für ein elektrisches Element enthält, das in
der Motorabdeckung vorgesehen ist und das elektrische Element
hält, so daß eine erste Verbindungsfläche des elektrischen Ele
ments mit einem der Bürstenarme verbunden ist und eine zweite
Verbindungsfläche des elektrischen Elements sich in direktem
Kontakt mit einem externen Leitungsanschluß befindet.
Gemäß des Motors nach Anspruch 3 ist nur eine sehr geringe An
zahl Bauelemente erforderlich, um einen Motor mit einem ein
gebauten, elektrischen Element zu konstruieren, wobei das
elektrische Element von einem Halteteil für ein elektrisches
Element gehalten wird, eine Bürste mit einer ersten Fläche des
elektrischen Elements verbunden ist und an der Außenseite des
Motors offenliegt, um an den externen Leitungsanschluß ange
schlossen zu werden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüche definiert.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im
folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Darstellung des Aufbaus einer ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 die Darstellung eines wesentlichen Teils des Aufbaus der
ersten Ausführungsform ist;
Fig. 3 die Darstellung des Aufbaus einer zweiten Ausführungs
form ist;
Fig. 4 eine Darstellung eines wesentlichen Teils des Aufbaus
der zweiten Ausführungsform ist;
Fig. 5 eine Darstellung des Aufbaus einer dritten Ausführungs
form ist;
Fig. 6 eine Darstellung des Aufbaus einer vierten Ausführungs
form ist;
Fig. 7 eine Darstellung des Aufbaus einer fünften Ausführungs
form ist;
Fig. 8 eine Darstellung eines Aufbaus einer sechsten Ausfüh
rungsform ist;
Fig. 9 eine Darstellung eines wesentlichen Teils des Aufbaus
der sechsten Ausführungsform ist; und
Fig. 10A und 10B eine Darstellung der Arbeitsweise der sechsten Aus
führungsform sind.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer ersten Ausführungsform der vor
liegende Erfindung. Fig. 2 zeigt den Aufbau eines wesentlichen
Teils der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Motorgehäuse 1 ist aus magnetischem Material hergestellt und
hat die Form eines Zylinders, der einen Boden hat. Ein Boden 1a
des Motorgehäuses 1 ist mit einer Lagerschale 2 versehen.
Ein Paar Permanentmagneten 3a und 3b, die zusammen als Stator
dienen, sind an der Innenwand des Motorgehäuses 1 befestigt.
Das Paar Permanentmagneten 3a und 3b ist an der Innenwand des
Motorgehäuses 1 befestigt, so daß die magnetischen Pole von ent
gegengesetzter Polarität einander direkt gegenüberliegen, so daß
ein homogenes magnetischen Feld in dem Motorgehäuse 1 erzeugt
wird. Ein zurückweichender Teil 1b ist an einer Seite des
Motorgehäuses 1 ausgebildet. Der zurückweichende Teil 1b ist mit
einer Motorabdeckung 10 verbunden, so daß die Position des Mo
torgehäuses 1 und der Motorabdeckung 10 genau gegeneinander aus
gerichtet werden kann.
Innerhalb des Motorgehäuses 1 befindet sich drehbar ein Rotor 4,
der durch Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld gedreht wird,
das durch Permanentmagneten 3a und 3b, die als ein Stator die
nen, erzeugt wird. Der Rotor 4 besteht aus einer Spindelachse 5,
einem Kern 6, einer Spule 7 und einem Kommutator 8.
Der Kern 6 ist aus magnetischem Material hergestellt und an der
Spindelachse 5 befestigt. Drei Spulenwickelteile 6a sind um die
Spindelachse 5 herumgebildet, so daß sie eine Einheit mit dem
Kern 6 bilden, wobei die Spulenwickelteile 6a sich in Abständen
von 120° nach außen erstrecken. Eine Spule 7 ist um jede der
Spulenwickelteile 6a gewickelt. Die Spulen 7 sind in Reihe ge
schaltet, und jeder Verbindungspunkt der Spulen 7 ist jeweils
mit einem der drei Gleitabschnitte 8a des Kommutators 8 ver
bunden.
Der Kommutator 8 ist an der Spindelachse 5 befestigt, um mit dem
Kern 6 auf einer Gerade zu liegen. In dem Kommutator 8 sind drei
Gleitabschnitte 8a in Abständen von 120° um die Spindelachse 5a
herum vorgesehen, wobei zwischen jedem Gleitabschnitt und dem
benachbarten Spulenwickelteil 6a des Kerns 6 ein Abstand von 60°
ist.
Zwei Bürsten 9a und 9b, die einander gegenüber vorgesehen sind,
befinden sich in Kontakt mit dem Kommutator 8.
Die Bürsten 9a und 9b sind jeweils an dem Ende der Bürstenarme
11a und 11b befestigt, die durch die Motorabdeckung 10 gehalten
werden, die das offene Ende des Motorgehäuses 1 schließt. Die
Motorabdeckung 10 ist aus einem isolierenden Material gefer
tigt, wie z. B. Harz, und schließt das offene Ende des Motorge
häuses 1, indem es mit dem offenen Ende des Motorgehäuses 1
verbunden wird. Die Motorabdeckung 1 hält außerdem drehbar das
Ende der Spindelachse 5 des Rotors 4, das sich in der Nähe des
Kommutators 8 befindet.
Die folgenden Bauteile sind in die Motorabdeckung 10 integriert:
Ein Verbindungsteil 12, das mit der Endfläche des Motorgehäuses
1 neben der Öffnung verbunden ist; armhaltende Teile 13a und
13b, um die Bürstenarme 11a und 11b zu halten; eine Lagerschale
14, um die Spindelachse 5 des Rotors 4 drehbar zu halten; Löcher
16a und 16b, in die die Verbindungsdrahtkörper 15a und 15b ein
gefügt werden, um eine Verbindung mit den Bürstenarmen 11a und
11b herzustellen; und ein Halteteil für einen Thermistor 18, um
einen Thermistor 17 zu halten (PTC: Thermistor mit einem posi
tiven Temperaturkoeffizienten), um den Motor vor einem Über
schußstrom zu schützen. Die Bürstenarme 11a und 11b sind derart
geformt, daß ein leitfähiger, elastischer Körper, der als Band
hergestellt worden ist, gebogen wird, um eine im wesentlichen
T-Form zu erhalten. Die Bürsten 9a und 9d sind jeweils an einem
Ende der Bürstenarme 11a und 11b befestigt, und Verbindungsteile
11a-1 und 11b-1 sind in die Bürstenarme 11a und 11b integriert.
Gebogene Ecken 11a-2 und 11b-2 der Bürstenarme 11a und 11b sind
mit dem armhaltenden Teilen 13a und 13b der Motorabdeckung 10
verbunden, so daß die Bürstenarme 11a und 11b in der Motorab
deckung 10 gehalten werden.
Die Bürstenarme 11a und 11b sind an den Verbindungsteilen 11a-1
und 11b-1 am breitesten. Es sind ebenfalls Vorsprünge 11a-3 und
11b-3 vorgesehen, die jeweils über das Zentrum der Verbindungs
teile 11a-1 und 11b-1 hervorstehen.
Das Verbindungsteil 11b-1 des Bürstenarms 11b berührt eine hy
pothetische gekrümmte Fläche, die sich von der Innenwand des
Loches 16b erstreckt, wenn der Bürstenarm 11b durch den armhal
tenden Teil 13b der Motorabdeckung 10 gehalten wird, so daß das
Verbindungsteil 11b-1 die Seite des Verbindungsdrahtkörpers 15b
berührt, der als ein externer Leitungsanschluß dient, und in das
Loch 16b eingefügt wird. Das Verbindungsteil 11a-1 des Bürsten
arms 11a berührt eine hypothetische Fläche, die das Ende des
PTC-haltenden Teils 18 kennzeichnet, wenn der Bürstenarm 11a
durch das armhaltende Teil 13a der Motorabdeckung 10 gehalten
wird, so daß das Verbindungsteil 11a-1 mit dem PTC 17 verbunden
ist.
Der PTC 17 ist derart konstruiert, daß Kontakte 17b und 17c auf
einer Seite eines Plattenkörpers 17a ausgebildet sind, der im
wesentlichen aus Keramik oder einem aus Kunststoff/Harz zu
sammengesetzten Material besteht. Der Widerstand des PTCs 17
wird größer, wenn die Temperatur des PTC oder seiner Umgebung
ansteigt. Wenn der PTC 17 durch das den PTC haltenden Teil 18,
das in der Motorabdeckung 10 ausgebildet ist, gehalten wird,
tritt der Kontakt 17b in Kontakt mit dem Verbindungsteil 11a-1
des Bürstenarms 11a, und der Kontakt 17c berührt eine hypotheti
sche gekrümmte Fläche, die sich von der Innenwand des Lochs 16a
erstreckt.
Wenn der Verbindungsdrahtkörper 15a, der als externer Leitungs
anschluß dient, in das Loch 16a eingefügt wird, tritt der Kon
takt 17c des PTC 17 in Kontakt mit der Seite des Verbindungs
drahtkörpers 15a, so daß eine elektrische Verbindung zwischen
dem Rotor 4 und dem externen Stromkreis über den PCT 17 herge
stellt wird. Der PTC 17 arbeitet so, daß wenn der Motor über
lastet ist und dem Rotor 4 ein großer Strom zugeführt wird, die
Temperatur des PTC 17 sich erhöht und der Widerstand des PTC 17
sich ebenfalls erhöht, wobei der Strom, der dem Rotor 4 zuge
führt wird, zurückgehalten wird, und verhindert wird, daß der
Motor schmort.
Die Verbindungsdrahtkörper 15a und 15b sind z. B. durch Lot auf
einem Halbleiter-Trägermaterial befestigt, auf das ein elektro
nisches Bauteil, das einen Schaltkreis zur Motorsteuerung bil
det, oder etwas ähnliches montiert ist. Es sollte bemerkt wer
den, daß in der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben
ist, der Bürstenarm 11a, der elastisch in seiner Position
gehalten wird, so daß er die Bürste 9a gegen den Kommutator 8
drückt, selbst als ein externer Leitungsanschluß dient.
Weiterhin wird der PTC 17 durch das PTC-haltende Teil 18 der
Motorabdeckung 10 gehalten, so daß der Kontakt 17b des PTC 17 in
Kontakt mit dem Verbindungsteil 11a-1 des Bürstenarms 11a tritt,
während der Kontakt 17c des PTC 17 als externer Leitungsanschluß
dient.
Folglich macht es der Aufbau dieser Ausführungsform möglich,
eine elektrische Verbindung zwischen dem Rotor und dem externen
Stromkreis herzustellen, ohne zusätzliche Anschluß-Bauelemente
zur Verbindung mit den externen Leitungsanschlüssen vorzusehen.
Dies hat den Vorteil, daß mögliche Fehlerursachen ausgeschlos
sen werden. Außerdem werden die Kosten für den Motor verringert
und der Zusammenbau wird einfach.
Weiterhin ist es möglich, den Zusammenbau zu automatisieren, da
die Bürstenarme 11a und 11b und der PTC 17 alle in A-Richtung
eingefügt werden können, um auf diese Weise mit den jeweiligen
Halteteilen 13a, 13b und 18 verbunden zu werden.
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer zweiten Ausführungsform der vor
liegende Erfindung. Fig. 4 zeigt den Aufbau eines wesentlichen
Teils der zweiten Ausführungsform. In den Fig. 3 und 4 werden
die Bauteile, die mit den Bauteilen der Fig. 1 und 2 überein
stimmen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die
Beschreibung dieser Bauteile wird weggelassen.
Die folgenden Bauteile sind in einer Motorabdeckung 20 der zwei
ten Ausführungsform integriert: ein Verbindungsteil 21, das mit
der Endfläche des Motorgehäuses 1 neben der Öffnung verbunden
ist, so daß die Motorabdeckung 20 an dem Motorgehäuse 1 be
festigt ist; armhaltende Teile 22a und 22b, um die Bürstenarme
11a und 11b zu halten; eine Lagerschale 23, um die Spindelachse
5 des Rotors 4 drehbar zu halten; Verbindungsöffnungen 24a und
24b, die es erlauben, daß Verbindungsteile des Motors mit dem
externen Leitungsanschluß verbunden werden; und ein den PTC-
haltendes Teil 25, um den PTC 17 zu halten. Ein Bereich des Kon
takts 17c liegt zur Außenseite der Verbindungsöffnung 24a der
Motorabdeckung 20 offen, wenn der PTC 17, von dem den PTC-
haltenden Teil 25 gehalten wird.
Das Verbindungsteil 11a-1 des Bürstenarms 11a berührt eine hypo
thetische Fläche, die das Ende des den PTC-haltenden Teils 25
kennzeichnet, wenn der Bürstenarm 11 durch das den Arm haltende
22a der Motorabdeckung 20 gehalten wird, so daß das Verbin
dungsteil 11a-1 mit dem Kontakt 17b des PTC 17 verbunden ist,
wenn der PTC 17 durch das den PTC haltende Teil 25 gehalten
wird. Ein Bereich der Seite des Bürstenarms 11b liegt zur Außen
seite der Verbindungsöffnung 24b der Motorabdeckung 20 offen.
Verbindungsteile 26a und 26b, die als externe Leitungsanschlüsse
dienen, sind parallel zueinander befestigt, auf eine Weise, daß
die Motorabdeckung 20 zwischen ihnen liegt. Vorsprünge 26a-1 und
26b-1, die nach innen vorstehen, sind an dem jeweiligen Ende der
Verbindungsteile 26a und 26b integriert.
Der Rotor und der externe Stromkreis werden elektrisch verbun
den, so daß die Vorsprünge 26a-1 und 26b-1 jeweils den Verbin
dungsöffnungen 24a und 24b gegenüberstehen, um auf diese Weise
die Motorabdeckung 20 durch die Verbindungsteile 26a und 26b
sandwichartig zu umschließen.
Da die zweite Ausführungsform die Notwendigkeit ausschließt, wie
in der ersten Ausführungsform Anschlußbauteile vorzusehen, kann
die gleiche Wirkung erreicht werden wie bei der ersten Ausfüh
rungsform.
Während die Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungs
formen die Verwendung des PTC 17 als elektrisches Element zur
Vermeidung von Motorbränden voraussetzt, können andere Elemente,
wie ein Widerstandselement und ein Halbleiterelement ebenfalls
verwendet werden.
In einem vorstellbaren Aufbau wird ein Widerstandselement 6, das
aus einer Platte gebildet wird, verwendet, um die Charakteristik
der Rotations-Antriebskraft des Motors und ähnliches zu regulie
ren, indem der Strom, der dem Rotor 4 zugeführt wird, zurückge
halten wird. In diesem denkbaren Aufbau kann eine gewünschte Ro
tationsantriebskraft nur erhalten werden, indem der Widerstand
des Widerstandselements an die gewünschte Rotationsantriebskraft
angepaßt wird. Unterschiedliche Höhen der Rotationsantriebskraft
können erhalten werden, ohne daß aufwendige Arbeiten notwendig
sind, wie eine Veränderung der Spezifikation der Spulenwindun
gen.
Motoren, um sie in einem Kraftfahrzeug zu verwenden, gibt es ge
wöhnlich in zwei Arten: jene, die bei 12 Volt arbeiten und jene,
die bei 24 Volt arbeiten. Üblicherweise wird die Spezifikation
für die Spulenwindungen des Motors, wie die Spezifikation der
Windungszahl der Spulen, verändert, um diesen beiden Spezifika
tionen des Motors zu genügen. Gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die unterschiedlichen
Spezifikationen des Motors zu erfüllen, nur indem man das Wider
standselement ersetzt. Daher kann derselbe Motor als ein 24 Volt
Motor und als ein 12 Volt Motor verwendet werden. Damit kann
eine Kostenverringerung erreicht werden.
Fig. 5 zeigt den Aufbau einer dritten Ausführungsform. In der
Figur werden jene Bauteile, die den Bauteilen der Fig. 1 ent
sprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Be
schreibung dieser Bauteile wird weggelassen.
Die folgende Bauteile sind in die Motorabdeckung 30 integriert:
Verbindungslöcher 30a und 30b, in die externe Stromkreisver
bindungsleitungen 31a und 31b eingefügt sind, durch die die
Energie für den Antrieb des Motors zugeführt wird; ein Verbin
dungsloch 30c, an das eine externe Stromkreis-Verbindungsleitung
31c angeschlossen ist, um die Arbeitsweise des Motors zu über
prüfen; armhaltende Teile 30d und 30e, um die Bürstenarme 11a
und 11b zu halten, die im wesentlichen die gleiche Form haben
wie die Bürstenarme der ersten Ausführungsform; ein ein Wider
standselement haltendes Teil 30f, um ein Widerstandselement 32
zu halten; und eine Lagerschale 30g, um die Spindelachse 5 des
Rotors 4 drehbar zu halten.
Der Bürstenarm 11a und das Widerstandselement 32 werden jeweils
durch das den Arm haltende Teil 30d und das den Widerstand hal
tende Teil 30f, wie den Bürstenarm 11a, und den PTC 17 der
ersten Ausführungsform, gehalten. Eine erste Seite des Bürsten
arms 11a tritt in Kontakt mit einer Seite 32a des Widerstands
elements 32. Eine zweite Seite des Bürstenarms 11a berührt eine
hypothetische gekrümmte Fläche, die sich von der Innenwand des
Verbindungslochs 30a erstreckt, und eine erste Seite des
Bürstenarms 11b berührt eine hypothetische gekrümmte Fläche, die
sich von der Innenwand des Verbindungslochs 30b erstreckt. Eine
Seite 32b des Widerstandselements 32 berührt eine hypothetische
gekrümmte Fläche, die sich von der Innenwand des Verbindungs
lochs 30c erstreckt.
Die externen Stromkreis-Verbindungsleitungen 31a und 31b werden
jeweils in die Verbindungslöcher 30a und 30b eingefügt, so daß
sie jeweils mit den Bürstenarmen 11a und 11b verbunden sind. Die
externe Stromkreis-Verbindungsleitung 31c wird in das Verbin
dungsloch 30c eingefügt, um so mit dem Bürstenarm 11a über das
Widerstandselement 32 verbunden zu werden.
Eine Motorantriebsspannung wird zwischen den externen Strom
kreis-Verbindungsleitungen 31a und 31b angelegt, so daß der
Motor angetrieben wird.
Da die externe Stromkreis-Verbindungsleitung 31c über das Wider
standselement 32 mit dem Bürstenarm 11a verbunden ist, kann ein
Signal, das mit der Rotation des Motors variiert, erhalten
werden. Wenn der Motor gewaltsam daran gehindert wird, sich zu
drehen, ist die Impedanz des Rotors 4 klein, sogar wenn die An
triebsspannung angelegt ist, und das Signal, das über die ex
terne Stromkreis-Verbindungsleitung 31c erhalten wird, ist
klein. Wenn der Motor normal betrieben wird, ist die Impedanz
des Rotors groß, und das Signal, das über die externe Strom
kreis-Verbindungsleitung 31c erhalten wird, ist hoch.
Demzufolge kann die Rotation des Motors überprüft werden, indem
die Unterschiede der Signalhöhe beobachtet werden, die über die
externe Stromkreis-Verbindungsleitung 31c erhalten werden. Indem
die Energie, die der externen Stromkreis-Verbindungsleitung 31c
in Übereinstimmung mit der Höhe des Signals, das über die ex
terne Stromkreis-Verbindungsleitung 31c erhalten wird, zugeführt
wird, kann verhindert werden, daß der Motor anfängt zu schmoren.
Zusätzlich zu den Wirkungen der ersten und zweiten Ausführungs
formen hat die dritte Ausführungsform die Wirkung, daß es mög
lich ist, die Rotation des Motors zu überprüfen.
Während die Verbindungslöcher 31a bis 31c, die mit den Verbin
dungslöchern der ersten Ausführungsform vergleichbar sind, ver
wendet werden, um den externen Stromkreis mit dem Rotor zu ver
binden, können andere Verbindungsvorrichtungen, wie die Öff
nungen der zweiten Ausführungsform, ebenfalls verwendet werden.
Fig. 6 zeigt den Aufbau des wesentlichen Teils einer vierten
Ausführungsform.
In der Figur werden jene Bauteile, die mit den Bauteilen der
Fig. 1 und 2 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen be
zeichnet, und die Beschreibung dieser Bauteile wird weggelassen.
Der Motor gemäß der sechsten Ausführungsform ist eine Variante
des Motors der ersten Ausführungsform, wobei der Unterschied
darin liegt, daß der PTC nicht vorgesehen ist. Ein Bürstenarm
31a der sechsten Ausführungsform und der Bürstenarm 11a sind
unterschiedlich aufgebaut. Als Folge davon, daß der PTC 17 nicht
vorgesehen ist, unterscheidet sich ein Verbindungsteil 31a-1 des
Bürstenarms 31a von dem Verbindungsteil 11a-1, darin, daß das
Verbindungsteil 31a-1 in das PTC haltende Teil 18 übersteht und
eine hypothetische gekrümmte Fläche, die sich von der Innenwand
des Loches 16a erstreckt, berührt.
Gemäß des oben beschriebenen Aufbaus tritt das Verbindungsteil
31a-1 des Bürstenarms 31a in Kontakt mit der Seite des Verbin
dungsdrahtkörpers 15a, so daß eine direkte elektrische Verbin
dung zwischen dem Rotor und dem externen Stromkreis hergestellt
werden kann. Auf diese Weise wird der Aufbau des Motors verein
facht, der Zusammenbau und die Montage des Motors kann leichter
durchgeführt werden, und der Motor kann kompakter gemacht
werden.
Fig. 7 zeigt den Aufbau einer fünften Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung. In der Figur werden jene Bauteile, die mit
den Bauteilen der Fig. 3 und 4 übereinstimmen, mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung dieser Bauteile
wird weggelassen.
Der Motor der fünften Ausführungsform ist eine Abwandlung des
Motors der zweiten Ausführungsform, wobei der Unterschied darin
besteht, daß der PTC 17 nicht vorgesehen ist. Als Ergebnis da
von, daß der PTC 17 nicht vorgesehen ist, unterscheidet sich ein
Bürstenarm 41a von der zweiten Ausführungsform von dem Bürsten
arm 11a der ersten Ausführungsform darin, daß ein Verbindungs
teil 41a-1 des Bürstenarms 41a in das den PTC haltende Teil 25
hineinragt, und zur Außenseite der Verbindungsöffnung 24a hin
offenliegt.
Gemäß des obigen Aufbaus kann der Vorsprung 26a-1 des Verbin
dungsteils 26a direkt mit dem Verbindungsteil 41a-1 des Bürsten
arms 41a verbunden werden, wobei eine direkte Verbindung zwi
schen dem Rotor und dem externen Stromkreis erzielt wird. Wie im
Fall der dritten Ausführungsform kann der Aufbau des Motors ver
einfacht werden, der Zusammenbau und die Montage des Motors
können leichter durchgeführt werden, und der Motor kann kom
pakter gemacht werden.
Während in der Beschreibung der ersten fünf Ausführungsformen
vorausgesetzt wird, daß beide Verbindungsteile, wobei es sich
sowohl um die Verbindungsteile 15a und 15b als auch um die Ver
bindungsteile 26a und 26b handelt, als externe Leitungsanschlüs
se dienen, hat nur eines der beiden Verbindungsteile den oben
beschriebenen Aufbau.
Fig. 8 zeigt den Aufbau einer sechsten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung. Fig. 9 zeigt den Aufbau eines wesentlichen
Teils der sechsten Ausführungsform. In den Figuren werden jene
Bauteile, die mit den Bauteilen der Fig. 1 und 2 übereinstimmen,
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung
dieser Bauteile wird weggelassen.
Ein Motorgehäuse 51 wird aus einem magnetischen Körper mit einem
zylindrischen Aufbau gebildet. Eine Lagerschale 52 ist am Boden
51a des Motorgehäuses 51 befestigt. Zwei Permanentmagneten 53a
und 53b, die zusammen als ein Stator dienen, sind an der Innen
wand des Motorgehäuses 51 befestigt, so daß sie ein homogenes
magnetisches Feld in dem Motorgehäuse 51 erzeugen. Seitlich des
Motors 51 ist ein zurückweichender Teil 54 vorgesehen, um so den
Motor 51 in bezug zu der Motorabdeckung 55 aufzurichten.
Bürsten 56a und 56b sind einander gegenüber an den jeweiligen
Enden der Bürstenarme 57a und 57b befestigt, die durch die
Motorabdeckung 55 gehalten werden, die die Öffnung des Motor
gehäuses 51 abdeckt, wobei sich die Bürsten 56a und 56b in Kon
takt mit dem Kommutator 8 befinden. Die Motorabdeckung 55, die
aus einem isolierenden Körper gebildet ist, wie ein Harz, ist
mit der Öffnung des Motorgehäuses 51 verbunden und schließt die
Öffnung des Motorgehäuses 51. Die Motorabdeckung 55 hält eben
falls drehbar den Kommutator 8 und das Ende der Spindelachse 5.
Die folgenden Bauteile sind in die Motorabdeckung integriert:
Ein Verbindungsteil 58, das mit der Endfläche des Motorgehäuses
51 neben der Öffnung verbunden ist; armhaltende Teile 59a und
59b, um die Bürstenarme 57a und 57b zu halten; eine Lagerschale
60, um die Spindelachse 5 des Rotors 4 drehbar zu haltern;
Löcher 62a und 62b, in die Verbindungsplattenkörper 61a und 61b
eingefügt werden, die als externe Leitungsanschlüsse dienen, um
eine Verbindung mit den Bürstenarmen 57a und 57b zu bilden; und
ein einen Thermistor haltendes Teil 64, um einen Thermistor 63
zu halten (PTC: Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizien
ten), um sowohl den Motor vor einem Überstrom zu schützen, als
auch den Verbindungsplattenkörper 61b zu halten. Die Bürstenarme
57a und 57b sind so geformt, daß ein leitfähiger elastischer
Körper, der als Band gefertigt ist, gebogen wird. Die Bürsten
56a und 56b sind jeweils an einem Ende der Bürstenarme 57a und
57b befestigt, und Verbindungsteile 57a-1 und 57b-1 werden je
weils an dem anderen Ende in die Bürstenarme 57a und 57b inte
griert. Gebogene Ecken 57a-2 und 57b-2 der Bürstenarme 57a und
57b sind mit den armhaltenden Teilen 59a und 59b der Motorab
deckung 55 verbunden, so daß die Bürstenarme 57a und 57b in der
Motorabdeckung 10 gehalten werden.
Das Verbindungsteil 57b-1 des Bürstenarms 57b ist gebogen, so
daß es in Richtung des Lochs 62a vorsteht. Wenn der verbindende
Plattenkörper 61a in das Loch 62a eingefügt wird, wird das Ver
bindungsteil 57b-1 elastisch in B-Richtung gebogen, wie es durch
den Pfeil dargestellt ist, und gegen den Verbindungsplattenkör
per 61a gedrückt, so daß er sich entlang einer Linie in Kontakt
mit diesem befindet.
Das Verbindungsteil 57b-1 des Bürstenarms 57b ist an der Wand
des den Thermistor haltenden Teils 64 angeordnet, wenn der Bür
stenarm 57b durch das den Arm haltende Teil 57b der Motorab
deckung 55 gehalten wird. Wenn sich der Thermistor 63 in dem den
Thermistor haltenden Teil 64 befindet, wird das Verbindungsteil
57b-1 elastisch in die C₁-Richtung gebogen, wie es durch den
Pfeil gezeigt ist, so daß das Verbindungsteil 57b-1 gegen eine
Seite des Thermistors 63 gedrückt wird. Ein leitfähiger Platten
körper 65 ist auf einem Kontakt 63C des PTC 63 vorgesehen.
Der PTC 63 ist so geformt, daß die Kontakte 63b und 63c auf
beiden Seiten des Plattenkörpers 63a ausgebildet sind, der
hauptsächlich aus einem keramischen Material oder einem Materi
al, das aus Kohlenstoff/Harz zusammengesetzt ist, besteht. Der
Widerstand des PTC 63 wird größer, wenn seine Temperatur oder
die seiner Umgebung ansteigt.
Der leitfähige Plattenkörper 65 ist gebildet, so daß er eine
Fläche hat, die im wesentlichen denselben Aufbau hat, wie die
der Kontakte 63b und 63c. Der leitfähige Plattenkörper 65 ist
parallel zu der Oberfläche des Kontakts 63c des Thermistors 63
angeordnet und auf eine Weise, daß eine elektrische Verbindung
zwischen dem Kontakt 63c, der von dem den Thermistor haltenden
Teil 64 zusammen mit dem Thermistor 63 gehalten wird. Der leit
fähige Plattenkörper 65 schützt ebenfalls den Kontakt 63c. Das
Ende des leitfähigen Plattenkörpers 65, das neben dem Loch 62b
angeordnet ist, ist gegen den Thermistor 63 gebogen.
Der Thermistor 63 und der leitfähige Plattenkörper 65 werden von
dem den Thermistor haltenden Teil 64 gehalten, so daß das Ende
des leitfähigen Plattenkörpers 65 neben dem Loch 62b in Richtung
eines Raumes übersteht, der dadurch gebildet wird, daß sich die
innere Wand von dem Loch 62b erstreckt. Der Thermistor 63 und
der leitfähige Plattenkörper 65 werden durch die elastische
Kraft des Bürstenarms 57b gehalten, so daß sie in die C₁-Rich
tung bewegt werden können, wenn eine Kraft ausgeübt wird, die
größer ist als die elastische Kraft des Bürstenarms 57b.
Fig. 10 zeigt, wie der leitfähige Plattenkörper 65 und der Ver
bindungsplattenkörper 61b miteinander verbunden werden, wenn der
Verbindungsplattenkörper 61b in das Loch 62b eingefügt wird.
Wenn der Verbindungsplattenkörper 61b in das Loch 62b eingefügt
wird, tritt die Seite des Verbindungsplattenkörpers 61b in Kon
takt mit dem leitfähigen Plattenkörper 65, indem er von dem ge
bogenen Teil 65a zu dem Ende des leitfähigen Plattenkörpers 65
geführt wird. Da das Ende des Verbindungsplattenkörpers 61b
spitz zuläuft, arbeitet der spitz zulaufende Bereich zusammen
mit dem gebogenen Teil 65a, so daß das Einfügen glatter erfolgen
kann.
Der Thermistor 63 und der leitfähige Plattenkörper 65 werden in
die C₁-Richtung gegen die elastische Kraft des Bürstenarmes 57b
gedrückt. Daher treten der leitfähige Plattenkörper 65 und der
Verbindungsplattenkörper 61b mit einer Kraft in Kontakt zu
einander, die durch die elastische Kraft des Bürstenarms 57b be
stimmt wird.
Der leitfähige Plattenkörper 65 und der Verbindungsplattenkörper
61b befinden sich bei einem Winkel R in Kontakt miteinander.
Das bedeutet, daß es sich bei dem Kontakt zwischen dem leit
fähigen Plattenkörper 65 und dem Verbindungsplattenkörper 61b um
einen linearen Kontakt über die Breite W des Verbindungsplatten
körpers 61b handelt. Daher wird eine Kraft, die durch die
elastische Kraft des Bürstenarms 56b bestimmt wird, auf einen
Bereich des Verbindungsplattenkörpers 61b auf konzentrierte
Weise über den leitfähigen Plattenkörper 65 ausgeübt. Damit be
finden sich der leitfähige Plattenkörper 65 und der Verbindungs
plattenkörper 61b in engem Kontakt miteinander.
Der obige Aufbau verhindert, daß der Thermistor 63 durch den
leitfähigen Plattenkörper 65 verkratzt wird, da der Verbindungs
plattenkörper 61b über den leitfähigen Plattenkörper 65 mit dem
Thermistor 63 verbunden ist, und sie verhindert, daß der Ther
mistor durch eine starke Beanspruchung beschädigt wird.
Die Verbindungsplattenkörper 61a und 61b sind durch Lot oder
etwas ähnlichem auf der Schaltungsplatte befestigt, auf der die
elektronischen Bauteile, die einen Schaltkreis für die Motor
steuerung bilden, oder etwas ähnliches montiert sind.
Wie oben beschrieben worden ist, tritt der leitfähige Platten
körper 65 in Kontakt mit der Seite des Verbindungsplattenkörpers
15a, wenn der Verbindungsplattenkörper 61b, der als externer
Leitungsanschluß dient, in das Loch 62b eingefügt wird, so daß
eine elektrische Verbindung zwischen dem Rotor 4 und dem ex
ternen Stromkreis über den PTC 63 hergestellt wird. Der PTC 63
arbeitet so, daß, wenn in dem Motor eine Überspannung auftritt
und ein großer Strom dem Rotor zugeführt wird, die Temperatur
des PTC 63 ansteigt, so daß der Widerstand des PTC 63 ansteigt,
wodurch der Strom, der dem Rotor 4 zugeführt wird, zurückgehal
ten wird, und verhindert wird, daß der Motor brennt.
Zusätzlich zu den Effekten der ersten Ausführungsform gibt es
bei dieser Ausführungsform den Effekt, daß die Verbindung
zwischen dem Verbindungsplattenkörper 61b und dem Thermistor 63
befriedigend hergestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt und Abwandlungen und Modifikationen
können gemacht werden, ohne sich von dem Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu entfernen.
Claims (9)
1. Motor, enthaltend
- - einen Stator, um ein vorher bestimmtes, magnetisches Feld in dem Inneren eines Motorgehäuses (1), das ein offenes Ende hat, zu erzeugen;
- - einen Rotor (4), der drehbar in dem Motorgehäuse (1) vorge sehen ist, so daß er durch Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld, das durch den Stator erzeugt wird, rotiert;
- - Bürstenarme (11a, 11b), die durch eine Motorabdeckung (10), die das offene Ende des Motorgehäuses (1) schließt, gehalten werden, und die einen Strom auf den Rotor (4) übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor außerdem
- - Verbindungslöcher (16a, 16b) enthält, die in dem Motorgehäuse (10) vorgesehen sind, wodurch es ermöglicht wird, daß Verbin dungsflächen der Bürstenarme (11a, 11b) eine hypothetische ge krümmte Fläche berühren, die sich von der Innenwand der jeweili gen Verbindungsfläche (16a, 16b) erstreckt, und die ermöglichen, daß externe Leitungsanschlüsse (15a, 15b) in sie eingefügt werden, und daß die Seite der externe Leitungsanschlüsse (15a, 15b) mit den Verbindungsflächen der Bürstenarme verbunden werden.
2. Motor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Verbindungslöcher Öffnungen (24a, 24b) vorge
sehen sind, die sich in der Motorabdeckung (20) befinden, und
die es erlauben, daß die Verbindungsflächen der Bürstenarme
(11a, 11b) außerhalb des Motorgehäuses (1) offenliegen, und die
es erlauben, daß externe Leitungsanschlüsse (26a, 26b) direkt
mit den Verbindungsflächen der Bürstenarme (11a, 11b) verbunden
werden.
3. Motor, enthaltend
- - einen Stator, um ein bestimmtes magnetisches Feld in dem Innern eines Motorgehäuses (1), das ein offenes Ende hat, zu erzeugen;
- - einen Rotor (4), der drehbar in dem Motorgehäuse (1) vor gesehen ist, so daß er durch Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld, das durch den Stator erzeugt wird, rotiert;
- - Bürstenarme (11a, 11b), die durch eine Motorabdeckung (30), die das offene Ende des Motorgehäuses (1) schließt, gehalten werden, und die einen Strom auf den Rotor (4) übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor außerdem
- - ein elektrisches Element (32) mit einer Verbindungsfläche; und
- - eine Haltung (30) für ein elektrisches Element enthält, das in der Motorabdeckung (30) vorgesehen ist und das elektrische Ele ment (32) hält, so daß eine erste Verbindungsfläche (32a) des elektrischen Elements (32) mit einem der Bürstenarme (11a, 11b) verbunden ist, und eine zweite Verbindungsfläche (32b) des elek trischen Elements (32) sich in direktem Kontakt mit einem ex ternen Leitungsanschluß (31c) befindet.
4. Motor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrische Element (32) ein Schutzelement ist, das den
Rotor (4) schützt, indem es den Strom in Abhängigkeit von der
Temperaturveränderung unterdrückt.
5. Motor nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem elektrischen Element (32) um ein Wider
standselement handelt.
6. Motor nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem ein Verbindungsloch (62b) enthält, das in der
Motorabdeckung vorgesehen ist (30, 55) und es erlaubt, daß
die zweite Verbindungsfläche (32b) des elektrischen Elements
(32, 63) eine hypothetische gekrümmte Fläche berührt, die sich
von der Innenwand des Verbindungslochs (30c, 62b) erstreckt, und
es erlaubt, daß ein externer Leitungsanschluß (31c, 61b) einge
fügt wird, damit der externe Leitungsanschluß (31c, 61b) mit der
zweiten Verbindungsfläche (32b) des elektrischen Elements (32,
63) verbunden werden kann.
7. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß er außerdem einen leitfähigen Plattenkörper (65) enthält,
der von dem Halteteil (64) für das elektrische Element gehalten
wird, so daß der leitfähige Plattenkörper (65) sich in Kontakt
mit der Seite des elektrischen Elements (63) in der Nähe des
externen Leitungsanschlusses (61b) befindet, und der eine elek
trische Verbindung zwischen dem externen Leitungsanschluß (61b)
und dem elektrischen Element (63) bildet.
8. Motor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteteil (64) für das elektrische Element beweglich das
elektrische Element (63) und den leitfähigen Plattenkörper (65)
hält, so daß das Ende des leitfähigen Plattenkörpers (65) in
Kontakt mit dem externen Leitungsanschluß (61b) tritt.
9. Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bürstenarm (57b) eine elastische Kraft besitzt, die das
elektrische Element (63) gegen den äußeren Leitungsanschluß
(61b) zwingt.
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |