DE8804196U1 - Kommutator - Google Patents

Description

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Johnson Electric Ind. F 13.475/fl/fe

FÜR DIE VORLIEGENDE ERFINDUNG WIRD DXB PRIORITÄT DER BRITISCHEN ANMELDUNG 8707358 VON 27. MKRZ 1987 BEANSPRUCHT

._&Lgr; Die Erfindung bezieht sich auf Kommutatoren mit den Merkmalen

des Oberbegriffes des Anspruches 1/ und zwar im besonderen auf eine bessere Ausgestaltung der Anschlußabschnitte im Hinblick auf die Anordnung von UberbrUckungselementen/ Entstörbauteilen und dergleichen.

Kommutatoren für kleine Elektromotoren weisen eine Anzahl

von Kommutatorsegmenten auf/ die an «linem zylindrischen Isolierstoff-Basiskörper angeordnet «lind. Der Basiskörper ist auf der Motorwelle angeordnet und trägt stegförmige Bürstenangriffsbereiche der Kommutatorsegmente/ die sich achsparallel erstrecken und Anschlüsse der Kommutatorsegmente/ die generell radial abragen. Drähte von an dem Schaft angeordneten Ankerwicklungen sind mit dem jeweils zugehörigen Anschlußabschnitten dadurch verbunden/ daß letztere

in eine U-Form gebogen werden und den innerhalb des von der 26

U-Form umschlossenen Raumes gelegenen Draht einschließen/

worauf unter Aufbringen von Hitze und Druck die U-Form um den Draht herumgepreßt wird/ so daß der Draht an dem Anschlußabschnitt durch Pressen oder Schweißen oder auch Löten an dem Anschlußabschnitt elektrisch gut leitend festgelegt

wird.

Vielfach ist es erforderlich, über die Motorbürsten oder die Kommutatorsegmente Überbrückungselemente zu schalten/ so beispielsweise Entstörbauteile. Dies läßt sich dadurch be-

werkstelligen, daß man diese Elemente oder Bauteile an die

Ansehlußabaehnitte anlötet. Dies ist jedoch bei zusammengepreßten ödet mit endverformten AnschluOabschnitten nicht einfach/ weil die Anschlußabschnitte verhältnismäßig klein sind und nach dem Zusammenpressen keinen einfachen Zugriff mehr erlauben. Bei gelöteten Anschlußabschnitten besteht die Gefahr der Beeinträchtigung bzw. Beschädigung der bereits existierenden Lötverbindungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anschlußmöglichleeiten für solche Uberbrückungselemente bzw. Entstörbauteile oder dergleichen zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Kommutator mit einem Isolierstoff-Basiskörper und einer Anzahl von

Kommutatorsegmenten vorgesehen/ deren jedes einen steg-

förmigen Bürstenkontaktbereich und einen Anschlußabschnitt für die elektrische Verbindung zu einer Wicklung eines Ankers aufweist/ wobei ein fahnenförmiger Teil einstückig an dem Segment ausgebildet ist/ dessen räumliche Anordnung derart getroffen ist/ daß es den Anschluß eines Uberbrückungselementes/ Entstörbauteiles oder dergleichen an das Segment erlaubt.

Auf diese Weise sind einfache und geeignete Mittel vorge- ( 25 sehen/ die den Anschluß von Uberbrückungselementen oder dergleichen über die Kommutatorsegmente hinweg ermöglichen. Sofern die fahnenförmigen Teile nicht für die Verbindung von Uberbrückungselementen oder dergleichen benötigt werden/ können sie für eine Verbesserung der elektrischen Verbindung zwischen dem Anschlußabschnitt und der Ankerwicklung Verwendung finden«

Die Erfindung läßt sich sowohl auf Kommutatoren anwenden» deren Segmente in den Basiskörper eingesetzt sind/ d.h. in entsprechende Ausformungen eingreifen» die Erfindung

läßt sich andererseits auch auf Kommutatoren anwenden/ bei denen die Segmente lediglich auf dem Basiskörper angeordnet sind«

Weitere bevorzugte Ausführungen und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt in Achsrichtung des Kommutators nach dem Ausführungsbeispiel; Figur 2 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles A

in Fig. 1/ wobei eine Fieberscheibe (Haltescheibe aus isolierendem Werkstoff) wegge

lassen ist;

Figur 3 eine schematische Seitenansicht der oberen Hälfte eines montierten Rotors;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Kommutatorsegmentes.

Figur 1 zeig't einen zusammengesetzten Kommutator 10, der einen Basiskörper 11 aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, der beispielsweise aus Nylon besteht und einen ersten zylindrichen Teil für die Aufnahme der Motorwelle sowie einen radial abstehenden Kragen 13 umfaßt. Der Kragen 13 ist mit Aussparungen 16 versehen/ die der Aufnahme von vorspringenden 3Q Abschnitten 14 von Kommutatorsegmenten 15 aus Kupfer dient (Fig. 4)* Durch den Eingriff der Abschnitte 14 in die Aussparungen 16 wevden die Kommutatorsegmente an dem Basiskörper 11 in Umfangsrichtung positioniert.

Die Kommutatorsegmente 15 sind jeweils mit einem stegförmigen Bürstenkontaktbereich 9 und einem aufwärts abgebogenen An-

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sehlußabaehnitt 17 versehen, wobei die Anschluflabschnitte derart gebogen _t> 'nd/ <3<*0 eis gegen radiale und sich in Ofti&mdash; fangsriehtung erstreckende Piachenbereiche des Kragens 13 anliegen/ wie dies fig. I zeigt. Bin weiter außenliegender Bereich der Anschlußabschnitte 17 ist derart gebogen/ daß sich eine U-Form 18 ergibt. Der U-förmig gebogene Bereich ist mit einer schlitzförmigen öffnung 19 versehen/ der über den gebogenen Bereich 20 in der Basis der U-Form und beidseits darüber hinausgehend ausgebildet ist. Das Segment 15 4at* als DAkI {nn svAat-j&mivt-^ £4** ^^&Agr;*&Tgr;&idiagr;^&Agr;&idigr;&idiagr;£0*°&Pgr;^^&Lgr;>£¹'" TS &iacgr; 1" der 312 S

Werkstoff des Anschlußabschnittee. 17 zur Bildung der öffnung 15 herausgeschnitten ist« wird nicht völlig entfernt/ sondern bleibt mit dem Abschnittmaterial im radial äußeren Bereich der öffnung verbunden.

Im Zuge des Znsammenbaues des Kommutators werden die Kommutatorsegmente zunächst gestanzt und gebogen zu einer Form« die in den Figuren 1 und 2 bzw. 4 wiedergegeben ist. Dann werden die Segmente 15 an dem Basiskörper 11 dadurch an-

*Q geordnet/ daß sie gegen den Kragen 13 hin geschoben werden/ wodurch die vorspringenden Abschnitte 14 in die Aussparungen 16 eingreifen. Eine Haltescheibe 21 aus Fibematerial wird dann über die Kommutatorsegmente geschoben/ wodurch diese gegen den zylindrischen Teil 15 des Basiskörpers hin ge-

*° halten werden. Für das Verstemmen und das Verschweißen eines Drahtes an einem Kommutator-Anschlußabschnitt wird der Draht 24 zunächst in den U-förmigen Bereich des Anschlußabschnittes 17 eing-^egt/ was im Zuge der Bewicklung des Ankers geschehen kann (siehe Fig. 3)/ und dann wird auf das Ende des Anschlußabschnittes in Richtung des Pfeiles B mit Hilfe einer nicht dargestellten Elektrode Druck ausgeübt, So daß der Anschlußabschnitt über den Draht zusammengebogen wird und diesen festklemmt. Hit Hilfe eines eingeleiteten elektrischen Stromes wird Wärme aufgebracht/ die den ".-■ xerlack oder dergleichen an der Oberfläche des Drahtes durch

Abbrennen entfernt sowie den Draht und den Anschlußabschnitt derart erhitzt/ daß zwischen diesen eine Schweißverbindung hergestellt wird.

Der fahnenförmige Teil 8 ist derart von dem Ende 27 des Segmentes abstehend angeordnet, daß der Zugriff des Ambosses bzw. der Elektrode für das Herunterdrücken des Segmentendbereiches 27 frei ist/ ohne daß eine Kollision mit dem Teil 8 stattfindet.

Es ist ersichtlich/ daß unterschiedliche Konfigurationen f der Öffnung 19 möglich sind. Die schlitzförmige Öffnung kann ' bis hin zur Spitzenkante des Anschlußabschnittes geführt sein/ so daß eine zweizinkige Gabel gebildet wird/ obwohl eine ringsum geschlossene Ausbildung der Schlitzöffnung bevorzugt wird/ um ein Aufspleißen der Enden des Anschlußabschnittes zu vermeiden. Der Verbindungsübergang zwischen dem fahnenförmigen Teil kann an dem einen oder dem anderen Ende der schlitzförmigen öffnung vorgesehen sein. Sofern dies am radial inneren Ende vorgesehen ist/ kann der Teil rund abgebogen werden/ so daß er etwa vertikal absteht/ wie dies die gestrichelte Linie 8* in Fig. 3 zeigt. Sofern dieser Übergang im .Nah bereich der Kante 26 vorgesehen ist/ kann der fahnenförmige Teil axial in Richtung der ategförmigen Buretenkontaktbereiche 9 abragend und dann aufwärts gebogen sein/ wie dies durch die gestrichelte Linie 8" angedeutet ist.

Der in Fig. 3 echematiech wiedergegebene Rotor besteht aus einem Kommutator gemäß Fig. 1/ der an einer Motorwelle 22 festgelegt ist. An der Innenmantelwandung des Kommutators 10 ist eine Schulter 23 (Fig. 1) auegebildet/ die gegen eine Schulter an der Welle 22 anliegt/ um den Kommutator in axialer Richtung zu positionieren.

Eine Wicklung der Ankerbespulung ist schematisch bei 25

wiedergegeben und ist mit einem Ende ihres Drahtes im Zuge der Anfertigung der Wicklung schlaufenförmig um den Anschlußabschnitt 17 herumgelegt/ bevor die Festlegung zwischen dem Draht 24 und dem Abschnitt 17 stattfindet/ wie dies vorstehend beschrieben ist.

Die Verbindung zwischen dem Abschnitt 17 und dem Draht 24 kann durch Verlöten geschehen/ Lötgut wird dann in den Ve?- bindungsbereich zwischen den Draht und dem Abschnitt aufgebracht. Sofern der fahnenförmige Teil 8 nicht für den An- ₍ schluß eines Überbrückungselementes/ Entstörbauteiles oder dergleichen/ beispielsweise eines Varistors, benötigt, wird/ kann der Teil 8 in die öffnung 19 zurückgebogen werden und ein kleines Stück Lötgut zvrischen sich und den Draht haltend aufnehmen/ bevor das Verlöten durchgeführt wird.

Der fahnenförmige Teil 8 kann einstückig an dem stegförmigen Bürstenkontaktbereich des Segmentes nahe des Überganges zu dessen Anschlußabschnitt 17 ausgeformt sein und neben dem Kragen 13 aufragen. Auch kann der fahnenförmige Teil an einer Seite des Anschlußabschnittes 10 ausgeformt sein.

In dieser Weise ausgestaltete Kommutatoren eignen sich ins- ( 25 besondere für Elektromotoren kleiner Leistung (Bruchteil eines PS). Diese Kommutatoren sind insbesondere für den Einbau in Permanentmagnet-Gleichstrom-Motoren kleiner Leistung geeignet« die ein becherförmiges Gehäuse zur Aufnahme der Permanentmagneten aufweisen« in welchem im Bereich des geschlossenen Endes ein Lager für die Motorwelle angeordnet ist. Bin Rotor (Fig. 3) ist in das Gehäuse eingesetzt« und eine Endkappe« die die Bürstenhalterung und das andere Lager für die Motorwelle trägt« schließt das offene Stirnende des Motorgehäuses.

Das wiedergegebene Ausführungsbeispiel kann in mancherlei Weise modifiziert werden, ohne daß dadurch der Schutzumfang/ wie er sich aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt/ verlassen wird.

Claims (7)

Johnson Electric Ind. F 13.475/fl/fe KOMMUTATOR ANSPRÜCHE

1. Kommutator/ insbesondere für Permanentmagnet-Gleich-

strom-Motoren kleiner Leistung/ mit einem Isolierstoff-Basiskörper und einer Anzahl von KommutatorSegmenten, die auf dem Basiskörper in Umfangsrichtung beabstandet aufeinanderfolgend angeordnet sind/ dadurch gekennzeichnet/ daß jedes Kommutatorsegment (15) anschließend an einen stegförmigen Bürstenkontaktbereich (9)/einen Anschlußabschnitt (17) für die elektrisch leitende Verbindung mit einer Wicklung (24) eines Ankers (25) und einen einstückig mit dem Segment (15) ausgebildeten/ fahnenförmigen Teil {8: 8'j 8") aufweist/ welch letzterer (~) 25 ^für den elektrischen Anschluß eines überbrückungs-/ Entstörbauteiles oder dergleichen einstückig mit dem Segment (15) von diesem abragend ausgeformt ist.

2. Kommutator nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet/ daß der fahnenförmige Teil (8; 8'/ 8") im Nahbereich oder

an dem Anschlußabschnitt (17) ausgeformt ist.

3. Kommutator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß der Anschlußabschnitt (17) generell U-Form (18) aufweist und um einen Draht (24) einer Ankerwicklung (25) zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes

mittels einer an einem Endbereich (27) des Segmentes

(15) außerhalb des fahnenförraigen Teils (8; 8'; 8") angreifenden Elektrode zusammengedrückt ist.

4. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Anschlußabschnitt (17) durch Teilausstanzen eines Teilbereiches mit einer Öffnung (19) versehen ist/ welcher Teilbereich den fahnenförmigen Teil (8: 8¹; 8") bildet.

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5. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch

-^ gekennzeichne'./ daß er als Teil eines Rotors auf der

, ' Motorwelle (22) eines Elektromotors kleiner Leistung

(Bruchteil eines PS) angeordnet ist/ die einen bewickelten Anker trägt/ dessen Wicklungen (25) mit den

Kommutatorsegmenten (15) durch Verschmieden bzw. Verschweißen des Wicklungsdrahtes (24) mit dem jeweiligen Anschlußabschnitt (17) verbunden sind.

6. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/ daß er als Teil eines Rotors auf der Motorwelle (22) eines Elektromotors kleiner Leistung (Bruchteil eines PS) angeordnet ist/ die einen bewickelten Anker trägt,dessen Wicklungen (25) mit den

&igr; ") 25 Kommutatorsegmenten (15) durch Verlöten des Wicklunge

drahtes '24) mit dem jeweiligen Anschlußabschnitt (17) verbunden sind.

7. Kommutator nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet/ daß der fahnenförmige Teil (8/ 6', 8") in

die öffnung (19) zurückgefaltet ist und Lötzinn im Nahbereich der Anlage dee Drahtes (24) an dem Anschlußabechnitt (17) hält.

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