EP1721378A1 - Armature for a direct-current motor - Google Patents

Armature for a direct-current motor

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Publication number
EP1721378A1
EP1721378A1 EP05701564A EP05701564A EP1721378A1 EP 1721378 A1 EP1721378 A1 EP 1721378A1 EP 05701564 A EP05701564 A EP 05701564A EP 05701564 A EP05701564 A EP 05701564A EP 1721378 A1 EP1721378 A1 EP 1721378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
armature
tooth
anchor according
lamellae
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05701564A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner Grosch
Harold Bitzer
Wilhelm Braun
Jochen Oser
Markus Rauschning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1721378A1 publication Critical patent/EP1721378A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation

Definitions

  • the invention is based on an armature for a direct current motor, in particular for a permanent magnet excited direct current motor, according to the preamble of claim 1.
  • the axial length of the permanent magnets is chosen to be greater than the axial length of the armature body to increase the magnetic flux in the armature body (DE 199 42 903 AI, FIGS. 5 and 12). This effect is further enhanced if the anchor body is also extended in the axial direction. By strengthening the magnetic flux, the power-to-weight ratio of the DC motor can be increased or a shorter axial length of the motor can be achieved with the same motor power.
  • the armature body consists of a support part made of resin, which is formed in one piece with the armature shaft and has a shorter axial length than the permanent magnets has, and from a non-rotatably seated core, which is made as a molded part from a soft magnetic powder.
  • the core has an integral outer wall made of soft magnetic powder, which is left with an air gap in relation to the permanent magnets and has an approximately identical axial position as the permanent magnets.
  • the concave section defined by the outer wall, a step section of the core and a concave section of the core delimited by the supporting part effect the position of the armature winding.
  • the armature according to the invention for a DC motor with the features of claim 1 has the advantage that the
  • the anchor body in the tooth head area is lengthened in a technically simple and cost-effective manner by the flux guide elements and the desired increase in the magnetic flux is thereby achieved.
  • the anchor body has a simple shape that is advantageous in terms of production technology.
  • an arbitrary anchor length can be achieved by stacking any number of identically designed laminations in one tool and punching and then the flow can be strengthened by placing the flow guide elements axially.
  • connection holes preferably two connection holes spaced apart, and axially projecting connection pins, preferably two spaced connection pins, are provided in the end faces of the tooth heads and can be pressed into the connection holes.
  • Inference ring placed a barrier in the form of a ring. This barrier prevents the winding head of the armature winding from protruding into areas of the armature body that have to be kept free for the installation of a bearing or a commutator.
  • the ring-shaped barriers are snapped onto the return ring in the same way as the flux guiding elements on the tooth tips of the anchor teeth.
  • end faces of the yoke ring are again provided with a plurality of connection holes and corresponding connection pins in the annular barriers for pressing into the connection holes.
  • the anchor body is composed of a plurality of identical lamellae arranged in a row, the flow guide elements and / or the annular barriers can also be laminated.
  • the thickness or axial width of the lamellae of flow guide elements and / or barriers is preferably selected to be equal to the lamellae thickness of the anchor lamellae.
  • FIG. 1 shows a half longitudinal section of a direct current motor
  • FIG. 2 shows an end view of an armature body of the armature of the direct current motor in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a section along the line II - III in FIG. 2,
  • FIG. 6 shows a side view of a flow guide element in FIG. 2,
  • FIG. 7 shows a side view of a barrier in FIG. 2.
  • the DC motor also called DC motor, shown in FIG. 1 in a longitudinal longitudinal section, has a stator 11 and a rotor 12 designed as an internal rotor.
  • the stator 11 has a housing 13 for the magnetic yoke, on the annular inner wall 131 thereof
  • Permanent magnets 14 with successively opposite polarity are arranged offset from one another by the same circumferential angle.
  • the rotor 12 has a rotor or armature shaft 17 mounted in the stator 11 via two rotary bearings 15, 16 and an armature 18 held on the armature shaft 17 in a rotationally fixed manner.
  • the armature 18 has an armature body 19, with several, in the exemplary embodiment six, armature teeth 20, which are connected to one another via a yoke ring 21 (FIGS. 4 and 5), and an armature winding 25. Armature teeth 20 and yoke ring 21 are made in one piece.
  • Each armature tooth 20 has a radially extending tooth neck 22 and a tooth head 23 projecting symmetrically on both sides in the circumferential direction over the tooth neck 22.
  • An annular coil 24 of the armature winding .25 is wound on each tooth neck 22.
  • the ring coils 24 are supported on the one hand in the radial direction
  • a commutator 26 is arranged on the armature shaft 17 in a rotationally fixed manner, with the commutator bars 27 of which the coil ends of the ring coils 24 are connected.
  • the armature 18 is arranged concentrically to the stator 11, with those facing each other
  • An air gap 28 remains on the inner surfaces of the permanent magnets 14 and the outer surfaces of the tooth heads 23.
  • the anchor body 19 is composed of a large number of abutting and through
  • each The armature lamella 29 thus has a lamella of the yoke ring 21, the tooth necks 22 and the tooth heads 23.
  • a central through-hole 30 serves to plug the laminated armature body 19 onto the armature shaft 17.
  • the two outer lamellae on each side of the armature body 19 have a much larger diameter Passage hole 31, so that a recess is formed on the two end faces of the armature body 19, into which components of the motor, such as commutator 26 and pivot bearing 16, protrude in order to achieve an axially compact construction.
  • connection holes 32 evenly spaced in the circumferential direction per tooth head 23 and on the other hand in the area of the yoke ring 21 with connection holes 33 which are arranged equidistantly in the circumferential direction.
  • the number of connection holes 33 corresponds to the number of anchor teeth 20 present.
  • the connection holes 33 and are each arranged centrally between two successive anchor teeth 20 in the yoke ring 21.
  • the permanent magnets 14 of the stator 11 are made axially longer than the armature body 19 (FIG. 1) and on the other hand the armature body 19 is additionally extended in the axial direction.
  • This extension is achieved with flux guide elements 34 (FIGS. 2 and 7) which are placed on both end faces of the anchor body 19 on each end face of the tooth heads 23.
  • the flow guide elements 34 are adapted in their profile to the tooth tip profile, so that they bear congruently with the tooth tips 25.
  • For attachment to the Tooth tips 23 carry the flux guide elements 34
  • Link pins 35 (FIG. 6) which are at the same distance from one another as the link holes 32 (FIG. 2) in the tooth tip region of the two outer anchor lamellae 29.
  • the link pins 35 are designed such that they can be force-fitted into the link holes 32.
  • the flow guide elements 34 are laminated and are composed, for example, of three slats 36, so-called flow guide plates, by punching packages.
  • the thickness of the lamellae 36 in the axial direction corresponds to the axial thickness or thickness of the anchor lamellae 29. All the flow guiding elements have the same number of lamellae 36.
  • the flux guiding element 34 is composed of a number of lamellae 36 at least on a selected tooth head 23, which is smaller than that
  • the tooth tip 23 is selected in accordance with the position of the unbalance to be compensated for. In this case one speaks of a statistical unbalance compensation.
  • a further flow element 34 which is attached to a tooth head 23, which is arranged diametrically to the tooth head 23 carrying the flow guide element 34 with the reduced number of lamellae, that is to say rotated by 180 ° in relation to the latter, with the same reduced lamella number fitted.
  • This flux guide element 34 with the reduced number of lamellae sits on that end face of the tooth head 23 which is different from that other flux guide element 34 with a reduced number of lamella-bearing face of the other tooth head 23 is turned away.
  • Flow guide elements 34 with a reduced number of lamellae are of the same size.
  • the armature body 19 is in the area on the two end faces an annular barrier 37 is placed on each of the return ring 21.
  • a barrier 37 on one end face of the anchor body 19 can be seen in plan view in FIG. 2 and in side view in FIG. 7.
  • the barrier 37 is again laminated and e.g. composed of two lamellae 38 by punching packages.
  • a total of six connecting pins 39 protrude from one lamella 38, which are arranged equidistantly in the circumferential direction of the lamella 38.
  • the angular distance between the connecting pins 39 corresponds to the angular distance between the connecting holes 33 in the area of the yoke ring 21 in the anchor body 19.
  • the barriers 37 are fastened to the anchor body 19 by pressing the connecting pins 39 into the connecting holes 33.
  • the width of the slats 38 of the barriers 37 in turn corresponds to the slat thickness of the anchor slats 29.
  • FIG. 2 Top view (Fig. 2) and in section (Fig. 3) can be seen.
  • the lamination of anchor body 19 In the upper half of the section in FIG. 3 is the lamination of anchor body 19, flow guide elements 34 and barriers 37 shown, which has been omitted in the lower half of the cut. 4 and 5, the anchor body 19 with the removed flow guide elements 34 and barriers 37 is shown in a top view (FIG. 4) and in section (FIG. 5). The lamination is again only given in the upper half of the cut.

Abstract

The invention relates to an armature for a direct-current motor, particularly for a permanent magnet-excited direct-current motor, comprising an armature body (19) with armature teeth (20) that are offset by the same circumferential angle and are joined to one another via a return ring (21) while forming a single piece. These armature teeth each have a tooth neck (22) for accommodating an armature winding and have a tooth head (23) projecting from the tooth neck (22) in a circumferential direction. The aim of the invention is to achieve an axial lengthening of the armature body (19) that is both simple and economical with regard to manufacturing. To this end, a preferably lamellar flux conducting element (34) is placed on the faces of the tooth heads (23), said faces pointing in an axial direction, and the profile of the flux conducting element corresponding to that of the tooth head.

Description

Anker für einen GleichstrommotorAnchor for a DC motor
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Anker für einen Gleichstrommotor, insbesondere für einen permanentmagneterregten Gleichstrommotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an armature for a direct current motor, in particular for a permanent magnet excited direct current motor, according to the preamble of claim 1.
Bei permanentmagneterregten Gleichstrom- oder DC-Motoren wird zur Erhöhung des Magnetflusses im Ankerkörper die Axiallänge der Permanentmagnete größer gewählt als die Axiallänge des Ankerkörpers (DE 199 42 903 AI, Fig. 5 und 12) . Dieser Effekt wird weiter verstärkt, wenn auch der Ankerkörper zusätzlich in axiale Richtung verlängert wird. Durch die Verstärkung des Magnetflusses kann das Leistungsgewicht des Gleichstrommotors gesteigert werden oder aber bei gleicher Motorleistung eine kürzere axiale Baulänge des Motors erzielt werden.In permanent magnet excited DC or DC motors, the axial length of the permanent magnets is chosen to be greater than the axial length of the armature body to increase the magnetic flux in the armature body (DE 199 42 903 AI, FIGS. 5 and 12). This effect is further enhanced if the anchor body is also extended in the axial direction. By strengthening the magnetic flux, the power-to-weight ratio of the DC motor can be increased or a shorter axial length of the motor can be achieved with the same motor power.
Bei einem bekannten Gleichstrommotor (DE 100 45 549 AI) besteht der Ankerkörper aus einem aus Harz hergestelltem Tragteil, das einstückig mit der Ankerwelle ausgebildet ist und eine gegenüber den Permanentmagneten kürzere axiale Länge aufweist, und aus einen auf dem Tragteil drehfest sitzenden Kern, der als Formgussteil aus einem weichmagnetischen Pulver hergestellt ist. Der Kern weist eine integrale äußere Wand aus Weichmagnetpulver auf, die sich unter Belassung eines Luftspalts gegenüber den Permanentmagneten befindet und eine annähernd gleiche axiale Läge wie die Permanentmagneten hat. Der durch die äußere Wand definierte konkave Abschnitt, ein Stufenabschnitt des Kerns sowie ein durch das Tragteil begrenzter konkaver Abschnitt des Kerns bewirken die Position der Ankerwicklung.In a known DC motor (DE 100 45 549 AI), the armature body consists of a support part made of resin, which is formed in one piece with the armature shaft and has a shorter axial length than the permanent magnets has, and from a non-rotatably seated core, which is made as a molded part from a soft magnetic powder. The core has an integral outer wall made of soft magnetic powder, which is left with an air gap in relation to the permanent magnets and has an approximately identical axial position as the permanent magnets. The concave section defined by the outer wall, a step section of the core and a concave section of the core delimited by the supporting part effect the position of the armature winding.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfindungsgemäße Anker für einen Gleichstrommotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass derThe armature according to the invention for a DC motor with the features of claim 1 has the advantage that the
Ankerkörper im Zahnkopfbereich durch die Flussleitelemente in fertigungstechnisch einfacher und kostengünstiger Weise verlängert wird und dadurch die gewünschte Verstärkung des Magnetflusses erreicht wird. Trotz axial verlängerter Zahnköpfe hat der Ankerkörper eine fertigungstechnisch vorteilhafte einfache Form. Bei üblicherweise als Blechlamellenpaket konzipierten Ankerkörpern kann durch Aufeinanderstapeln von beliebig vielen gleich gestalteten Blechlamellen in einem Werkzeug und Stanzpaketieren eine beliebige Ankerlänge realisiert und dann durch axiales Aufsetzen der Flussleitelemente die Flussverstärkung herbeigeführt werden.The anchor body in the tooth head area is lengthened in a technically simple and cost-effective manner by the flux guide elements and the desired increase in the magnetic flux is thereby achieved. Despite axially elongated tooth heads, the anchor body has a simple shape that is advantageous in terms of production technology. In the case of armature bodies which are usually designed as a laminated core, an arbitrary anchor length can be achieved by stacking any number of identically designed laminations in one tool and punching and then the flow can be strengthened by placing the flow guide elements axially.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ankers möglich.Advantageous further developments and improvements of the anchor specified in claim 1 are possible through the measures listed in the further claims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Flussleitelemente mit den Zahnköpfen der Ankerzähne druckknopfartig verknüpft. Hierzu sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in den Stirnflächen der Zahnköpfe Verknüpfungslöcher, vorzugsweise zwei voneinander beabstandete Verknüpfungslöcher, und an jedem Flussleitelement axial abstehende Verknüpfungsstifte, vorzugsweise zwei beabstandete Verknüpfungsstifte, vorgesehen, die in die Verknüpfungslöcher eindrückbar sind.According to an advantageous embodiment of the invention, the flux guiding elements with the tooth heads of the anchor teeth Linked like a push button. For this purpose, according to a preferred embodiment of the invention, connection holes, preferably two connection holes spaced apart, and axially projecting connection pins, preferably two spaced connection pins, are provided in the end faces of the tooth heads and can be pressed into the connection holes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind auf die in Achsrichtung weisenden Stirnflächen desAccording to an advantageous embodiment of the invention, the end faces of the
Rückschlussrings jeweils eine Barriere in Form eines Rings aufgesetzt. Diese Barriere verhindert, dass der Wickelkopf der Ankerwicklung in Bereichen des Ankerkörpers hineinragen kann, die für den Einbau eines Lagers oder eines Kommutators freigehalten werden müssen.Inference ring placed a barrier in the form of a ring. This barrier prevents the winding head of the armature winding from protruding into areas of the armature body that have to be kept free for the installation of a bearing or a commutator.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die ringförmigen Barrieren in gleicher Weise auf den Rückschlussring druckknopfartig aufgeknüpft wie die Flussleitelemente auf die Zahnköpfe der Ankerzähne. An denAccording to an advantageous embodiment of the invention, the ring-shaped barriers are snapped onto the return ring in the same way as the flux guiding elements on the tooth tips of the anchor teeth. To the
Stirnflächen des Rückschlussrings sind dazu wiederum mehrere Verknüpfungslöcher und in den ringförmigen Barrieren entsprechende Verknüpfungsstifte zum Eindrücken in die Verknüpfungslöcher vorgesehen. Vorzugsweise ist die Anzahl der Verknüpfungslöcher in jeder Stirnseite desFor this purpose, end faces of the yoke ring are again provided with a plurality of connection holes and corresponding connection pins in the annular barriers for pressing into the connection holes. Preferably, the number of link holes in each face of the
Rückschlussrings und entsprechend die Anzahl der Verknüpfungsstifte auf der Stirnfläche jeder Barriere gleich der Zahl der Ankerzähne des Ankerkörpers gewählt.Inference ring and correspondingly the number of connecting pins on the end face of each barrier equal to the number of anchor teeth of the anchor body.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ankerkörper aus einer Vielzahl von aneinandergereihten, gleich gestalteten Ankerlamellen zusammengesetzt, wobei die Flussleitelemente und/oder die ringförmigen Barrieren ebenfalls lamelliert sein können. Vorzugsweise wird die Stärke oder axiale Breite der Lamellen von Flussleitelementen und/oder Barrieren gleich der Lamellenstärke der Ankerlamellen gewählt.According to an advantageous embodiment of the invention, the anchor body is composed of a plurality of identical lamellae arranged in a row, the flow guide elements and / or the annular barriers can also be laminated. The thickness or axial width of the lamellae of flow guide elements and / or barriers is preferably selected to be equal to the lamellae thickness of the anchor lamellae.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Halblängsschnitt eines Gleichstrommotors, Fig. 2 eine Stirnansicht eines Ankerkörpers des Ankers des Gleichstrommotors in Fig. 1,1 shows a half longitudinal section of a direct current motor, FIG. 2 shows an end view of an armature body of the armature of the direct current motor in FIG. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie II - III in Fig. 2,3 shows a section along the line II - III in FIG. 2,
Fig. 4 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 bei entfernten Flussleitelementen und Barrieren,4 shows the same representation as in FIG. 2 with the flow guide elements and barriers removed,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V - V in Fig. 4,5 shows a section along the line V - V in FIG. 4,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Flussleitelements in Fig. 2,6 shows a side view of a flow guide element in FIG. 2,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Barriere in Fig. 2.FIG. 7 shows a side view of a barrier in FIG. 2.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Der in Fig. 1 im Halblängsschnitt dargestellte Gleichstrommotor, auch DC-Motor genannt, weist einen Stator 11 und einen als Innenläufer ausgeführten Rotor 12 auf. Der Stator 11 besitzt ein Gehäuse 13 für den magnetischen Rückschluss, an dessen ringförmiger Innenwand 131Description of the embodiment The DC motor, also called DC motor, shown in FIG. 1 in a longitudinal longitudinal section, has a stator 11 and a rotor 12 designed as an internal rotor. The stator 11 has a housing 13 for the magnetic yoke, on the annular inner wall 131 thereof
Permanentmagnete 14 mit aufeinanderfolgend entgegengesetzter Polarität um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzt angeordnet sind. Der Rotor 12 weist eine im Stator 11 über zwei Drehlager 15, 16 gelagerte Rotor- oder Ankerwelle 17 und einen auf der Ankerwelle 17 drehfest gehaltenen Anker 18 auf. Der Anker 18 besitzt einen Ankerkörper 19, mit mehreren, im Ausführungsbeispiel sechs, Ankerzähnen 20, die über einen Rückschlussring 21 (Fig. 4 und 5) miteinander verbunden sind, und eine Ankerwicklung 25. Ankerzähne 20 und Rückschlussring 21 sind einstückig ausgeführt. Jeder Ankerzahn 20 weist einen radial sich erstreckenden Zahnhals 22 und einen in Umfangsrichtung über den Zahnhals 22 beidseitig symmetrisch vorstehenden Zahnkopf 23 auf. Auf jedem Zahnhals 22 ist eine Ringspule 24 der Ankerwicklung .25 aufgewickelt. Die Ringspulen 24 stützen sich in Radialrichtung einerseits amPermanent magnets 14 with successively opposite polarity are arranged offset from one another by the same circumferential angle. The rotor 12 has a rotor or armature shaft 17 mounted in the stator 11 via two rotary bearings 15, 16 and an armature 18 held on the armature shaft 17 in a rotationally fixed manner. The armature 18 has an armature body 19, with several, in the exemplary embodiment six, armature teeth 20, which are connected to one another via a yoke ring 21 (FIGS. 4 and 5), and an armature winding 25. Armature teeth 20 and yoke ring 21 are made in one piece. Each armature tooth 20 has a radially extending tooth neck 22 and a tooth head 23 projecting symmetrically on both sides in the circumferential direction over the tooth neck 22. An annular coil 24 of the armature winding .25 is wound on each tooth neck 22. The ring coils 24 are supported on the one hand in the radial direction
Zahnkopf 23 und anderseits am Rückschlussring 21 ab. Auf der Ankerwelle 17 ist drehfest ein Kommutator 26 angeordnet, mit dessen Kommutatorlamellen 27 die Spulenenden der Ringspulen 24 verbunden sind. Der Anker 18 ist konzentrisch zum Stator 11 angeordnet, wobei zwischen den einander zugekehrtenTooth tip 23 and on the other hand on the yoke ring 21. A commutator 26 is arranged on the armature shaft 17 in a rotationally fixed manner, with the commutator bars 27 of which the coil ends of the ring coils 24 are connected. The armature 18 is arranged concentrically to the stator 11, with those facing each other
Innenflächen der Permanentmagnete 14 und den Außenflächen der Zahnköpfe 23 ein Luftspalt 28 verbleibt.An air gap 28 remains on the inner surfaces of the permanent magnets 14 and the outer surfaces of the tooth heads 23.
Wie in Fig. 4 und 5 zu sehen ist, ist der Ankerkörper 19 aus einer Vielzahl von aneinander anliegenden und durchAs can be seen in FIGS. 4 and 5, the anchor body 19 is composed of a large number of abutting and through
Stanzpaketierung miteinander verbundenen Ankerlamellen 29 zusammengesetzt, die alle den gleichen Stanzschnitt aufweisen, wie er in Fig. 4 in Draufsicht zu sehen ist. Jede Ankerlamelle 29 besitzt somit eine Lamelle des Rückschlussrings 21, der Zahnhälse 22 und der Zahnköpfe 23. Ein zentrales Durchtrittsloch 30 dient zum Aufstecken des lamellierten Ankerkörpers 19 auf die Ankerwelle 17. Die beiden äußeren Lamellen auf jeder Seite des Ankerkörpers 19 besitzen ein im Durchmesser wesentlich größeres Durchtrittsloch 31, so dass sich an den beiden Stirnseiten des Ankerkörpers 19 eine Vertiefung bildet, in die zwecks Erzielung einer axial gedrungenen Bauweise Bauelemente des Motors, wie Kommutator 26 und Drehlager 16 hineinragen.Die-cut assembly of interconnected anchor lamellae 29, which all have the same die cut as seen in plan view in FIG. 4. each The armature lamella 29 thus has a lamella of the yoke ring 21, the tooth necks 22 and the tooth heads 23. A central through-hole 30 serves to plug the laminated armature body 19 onto the armature shaft 17. The two outer lamellae on each side of the armature body 19 have a much larger diameter Passage hole 31, so that a recess is formed on the two end faces of the armature body 19, into which components of the motor, such as commutator 26 and pivot bearing 16, protrude in order to achieve an axially compact construction.
Die beiden äußeren Lamellen 29 des Ankerkörpers 19 sind einerseits im Bereich eines jeden Zahnkopfes 23 mit jeweils zwei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Verknüpfungslöchern 32 pro Zahnkopf 23 und andererseits im Bereich des Rückschlussrings 21 mit Verknüpfungslöchern 33 versehen, die in Umfangsrichtung äquidistant angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 entspricht die Zahl der Verknüpfungslöcher 33 der Anzahl der vorhandenen Ankerzähne 20. Die Verknüpfungslöcher 33 und sind jeweils mittig zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ankerzähnen 20 im Rückschlussring 21 angeordnet.The two outer lamellae 29 of the anchor body 19 are provided on the one hand in the area of each tooth head 23 with two connection holes 32 evenly spaced in the circumferential direction per tooth head 23 and on the other hand in the area of the yoke ring 21 with connection holes 33 which are arranged equidistantly in the circumferential direction. In the exemplary embodiment in FIG. 4, the number of connection holes 33 corresponds to the number of anchor teeth 20 present. The connection holes 33 and are each arranged centrally between two successive anchor teeth 20 in the yoke ring 21.
Um ein maximales Leistungsgewicht des Motors zu erreichen, sind einerseits die Permanentmagnete 14 des Stators 11 axial länger ausgeführt als der Ankerkörper 19 (Fig. 1) und ist anderseits der Ankerkörper 19 zusätzlich in Axialrichtung verlängert. Diese Verlängerung wird mit Flussleitelementen 34 (Fig. 2 und 7) erreicht, die an beiden Stirnflächen des Ankerkörpers 19 auf jede Stirnfläche der Zahnköpfe 23 aufgesetzt sind. Die Flussleitelemente 34 sind in ihrem Profil den Zahnkopfprofil angepasst, so dass sie kongruent mit dem Zahnköpfen 25 anliegen. Zu ihrer Befestigung an den Zahnköpfen 23 tragen die Flussleitelemente 34In order to achieve a maximum power-to-weight ratio of the motor, on the one hand the permanent magnets 14 of the stator 11 are made axially longer than the armature body 19 (FIG. 1) and on the other hand the armature body 19 is additionally extended in the axial direction. This extension is achieved with flux guide elements 34 (FIGS. 2 and 7) which are placed on both end faces of the anchor body 19 on each end face of the tooth heads 23. The flow guide elements 34 are adapted in their profile to the tooth tip profile, so that they bear congruently with the tooth tips 25. For attachment to the Tooth tips 23 carry the flux guide elements 34
Verknüpfungsstifte 35 (Fig. 6) die voneinander einen gleichen Abstand aufweisen wie die Verknüpfungslöcher 32 (Fig. 2) im Zahnkopfbereich der beiden äußeren Ankerlamellen 29. Die Verknüpfungsstifte 35 sind so ausgebildet, dass sie in die Verknüpfungslöcher 32 kraftschlüssig eingedrückt werden können. Wie Fig. 3 und Fig. 6 zeigen, sind die Flussleitelemente 34 lamelliert und sind beispielsweise aus drei Lamellen 36, sog. Flussleitblechen, durch Stanzpaketieren zusammengesetzt. Die Dicke der Lamellen 36 in Achsrichtung entspricht der axialen Dicke oder Stärke der Ankerlamellen 29. Alle Flussleitelemente weisen dabei die gleiche Anzahl von Lamellen 36 auf.Link pins 35 (FIG. 6) which are at the same distance from one another as the link holes 32 (FIG. 2) in the tooth tip region of the two outer anchor lamellae 29. The link pins 35 are designed such that they can be force-fitted into the link holes 32. As FIG. 3 and FIG. 6 show, the flow guide elements 34 are laminated and are composed, for example, of three slats 36, so-called flow guide plates, by punching packages. The thickness of the lamellae 36 in the axial direction corresponds to the axial thickness or thickness of the anchor lamellae 29. All the flow guiding elements have the same number of lamellae 36.
Um eine Unwucht am Anker auszugleichen, die beispielsweise bei Lagerung der Ankerwelle in einem in einem Einbaumodul des Motors festgelegten Exzenterlager auftritt, wird - wie nicht weiter dargestellt ist - mindestens an einem ausgesuchten Zahnkopf 23 das Flussleitelement 34 aus einer Anzahl von Lamellen 36 zusammengesetzt, die kleiner ist als dieIn order to compensate for an imbalance on the armature, which occurs, for example, when the armature shaft is mounted in an eccentric bearing defined in an installation module of the motor, the flux guiding element 34 is composed of a number of lamellae 36 at least on a selected tooth head 23, which is smaller than that
Lamellenzahl in den Flussleitelementen 34 an den übrigen Flussleitelementen 34, die alle die gleiche Lamellenzahl besitzen. Die Auswahl des Zahnkopfes 23 ist entsprechend der Lage der auszugleichenden Unwucht vorgenommen. In diesem Fall spricht man von einem statistischen Unwuchtsausgleich. Für einen dynamischen Unwuchtsausgleich wird ein weiteres Flusselement 34, das an einem Zahnkopf 23 angesetzt ist, der diametral zu dem das Flussleitelement 34 mit der reduzierten Lamellenzahl tragenden Zahnkopf 23 angeordnet ist, also diesem gegenüber um 180° Umfangswinkel verdreht ist, mit der gleichen reduzierten Lamellenzahl ausgestattet. Dieses Flussleitelement 34 mit der reduzierten Lamellenzahl sitzt an derjenigen Stirnfläche des Zahnkopfes 23, die von der das andere Flussleitelement 34 mit reduzierter Lamellenzahl tragenden Stirnfläche des anderen Zahnkopfes 23 abgekehrt ist. Die Anzahl der Lamellen 36 in den beidenNumber of fins in the flow guide elements 34 on the other flow guide elements 34, which all have the same number of fins. The tooth tip 23 is selected in accordance with the position of the unbalance to be compensated for. In this case one speaks of a statistical unbalance compensation. For dynamic unbalance compensation, a further flow element 34, which is attached to a tooth head 23, which is arranged diametrically to the tooth head 23 carrying the flow guide element 34 with the reduced number of lamellae, that is to say rotated by 180 ° in relation to the latter, with the same reduced lamella number fitted. This flux guide element 34 with the reduced number of lamellae sits on that end face of the tooth head 23 which is different from that other flux guide element 34 with a reduced number of lamella-bearing face of the other tooth head 23 is turned away. The number of slats 36 in the two
Flussleitelementen 34 mit reduzierter Lamellenzahl ist gleich groß .Flow guide elements 34 with a reduced number of lamellae are of the same size.
Um ein Hineinragen der Wickelköpfe der Ringspulen 24 der Ankerwicklung 25 in den Bereich der Durchtrittslöcher 31 der äußeren Ankerlamellen 29, der für den Kommutator 26 und/oder das Drehlager 16 freigehalten werden muss, zu verhindern, ist auf den beiden Stirnflächen des Ankerkörpers 19 im Bereich des Rückschlussrings 21 jeweils eine ringförmige Barriere 37 aufgesetzt. Eine Barriere 37 auf der einen Stirnseite des Ankerkörpers 19 ist in Fig. 2 in Draufsicht und in Fig. 7 in Seitenansicht zu sehen. Die Barriere 37 ist wiederum lameliiert ausgeführt und z.B. aus zwei Lamellen 38 durch Stanzpaketieren zusammengesetzt. An der einen Lamelle 38 stehen insgesamt sechs Verknüpfungsstifte 39 ab, die in Umfangsrichtung der Lamelle 38 äquidistant angeordnet sind. Der Drehwinkelabstand der Verknüpfungsstifte 39 entspricht dem Drehwinkelabstand der Verknüpfungslöcher 33 im Bereich des Rückschlussrings 21 im Ankerkörper 19. Ebenso wie die Flussleitelemente 34 werden die Barrieren 37 am Ankerkörper 19 durch Einpressen der Verknüpfungsstifte 39 in die Verknüpfungslöcher 33 befestigt. Die Stärke oder axialeIn order to prevent the winding heads of the ring coils 24 of the armature winding 25 from protruding into the area of the through holes 31 of the outer armature lamella 29, which must be kept free for the commutator 26 and / or the rotary bearing 16, the armature body 19 is in the area on the two end faces an annular barrier 37 is placed on each of the return ring 21. A barrier 37 on one end face of the anchor body 19 can be seen in plan view in FIG. 2 and in side view in FIG. 7. The barrier 37 is again laminated and e.g. composed of two lamellae 38 by punching packages. A total of six connecting pins 39 protrude from one lamella 38, which are arranged equidistantly in the circumferential direction of the lamella 38. The angular distance between the connecting pins 39 corresponds to the angular distance between the connecting holes 33 in the area of the yoke ring 21 in the anchor body 19. Like the flow guiding elements 34, the barriers 37 are fastened to the anchor body 19 by pressing the connecting pins 39 into the connecting holes 33. The strength or axial
Breite der Lamellen 38 der Barrieren 37 entspricht wiederum der Lamellenstärke der Ankerlamellen 29.The width of the slats 38 of the barriers 37 in turn corresponds to the slat thickness of the anchor slats 29.
In Fig. 2 und 3 ist der Ankerkörper 19 mit aufgesetzten Flussleitelementen 34 und aufgesetzten Barrieren 37 in2 and 3, the anchor body 19 with attached flow guide elements 34 and attached barriers 37 in
Draufsicht (Fig. 2) und im Schnitt (Fig. 3) zu sehen. In der oberen Hälfte des Schnitts in Fig. 3 ist die Lamellierung von Ankerkörper 19, Flussleitelementen 34 und Barrieren 37 dargestellt, auf die in der unteren Schnitthälfte verzichtet worden ist. In Fig. 4 und 5 ist der Ankerkörper 19 mit abgenommenen Flussleitelementen 34 und Barrieren 37 in Draufsicht (Fig. 4) und im Schnitt (Fig. 5) dargestellt. Die Lamellierung ist wiederum nur in der oberen Hälfe des Schnitt angegeben. Top view (Fig. 2) and in section (Fig. 3) can be seen. In the upper half of the section in FIG. 3 is the lamination of anchor body 19, flow guide elements 34 and barriers 37 shown, which has been omitted in the lower half of the cut. 4 and 5, the anchor body 19 with the removed flow guide elements 34 and barriers 37 is shown in a top view (FIG. 4) and in section (FIG. 5). The lamination is again only given in the upper half of the cut.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Anker für einen Gleichstrommotor, insbesondere für einen permanentmagneterregten Gleichstrommotor, mit einem Ankerkörper (19) , der um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzte, über einen Rückschlussring (21) einstückig miteinander verbundene Ankerzähne (20) mit jeweils einen Zahnhals (22) zur Aufnahme einer Ankerwicklung (25) und einen über den Zahnhals (22) in Umfangsrichtung überstehenden Zahnkopf (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf die in Achsrichtung weisenden Stirnflächen der Zahnköpfe (23) jeweils mindestens ein Flussleitelement (34) mit einem dem Zahnkopfprofil entsprechendem Profil aufgesetzt ist.1. Anchor for a direct current motor, in particular for a permanent magnet excited direct current motor, with an armature body (19) which is offset from one another by the same circumferential angle, via a return ring (21) integrally connected armature teeth (20), each with a tooth neck (22) for receiving one Has armature winding (25) and a tooth head (23) projecting over the tooth neck (22) in the circumferential direction, characterized in that at least one flux guide element (34) with a profile corresponding to the tooth head profile is placed on the end faces of the tooth heads (23) pointing in the axial direction is.
2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (34) mit den Zahnköpfen (23) druckknopfartig verknüpft sind.2. Anchor according to claim 1, characterized in that the flux guide elements (34) with the tooth heads (23) are linked like a push button.
3. Anker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stirnflächen der Zahnköpfe (23) Verknüpfungslöcher (32) und an den Flussleitelementen (34) axial abstehende Verknüpfungsstifte (35) vorgesehen sind, die in die Verknüpfungslöcher (32) einpressbar sind. 3. Anchor according to claim 2, characterized in that in the end faces of the tooth heads (23) link holes (32) and axially projecting link pins (35) are provided on the flux guide elements (34), which can be pressed into the link holes (32).
4. Anker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Stirnfläche der Zahnköpfe (23) zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verknüpfungslöcher (32) und an jedem Flussleitelement (34) zwei in Umfangsrichtung gleich beabstandete Verknüpfungsstifte (35) angeordnet sind.4. Anchor according to claim 3, characterized in that in each end face of the tooth heads (23) two circumferentially spaced connection holes (32) and on each flux guide element (34) two circumferentially equally spaced connection pins (35) are arranged.
5. Anker nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf die in Achsrichtung weisenden Stirnflächen des Rückschlussrings (21) jeweils mindestens eine ringförmige Barriere (37) aufgesetzt ist.5. Anchor according to one of claims 1-4, characterized in that at least one annular barrier (37) is placed on the end faces of the yoke ring (21) pointing in the axial direction.
6. Anker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Barrieren (37) auf dem Rückschlussring (21) druckknopfartig aufgeknüpft sind.6. Anchor according to claim 5, characterized in that the annular barriers (37) on the yoke ring (21) are snapped like a button.
7. Anker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Stirnfläche des Rückschlussrings (21) mehrere Verknüpfungslöcher (39) und in den ringförmigen Barrieren (37) kongruent angeordnete Verknüpfungsstifte (39) zum Einpressen in die Verknüpfungslöcher (33) vorgesehen sind.7. Anchor according to claim 6, characterized in that in each end face of the yoke ring (21) a plurality of link holes (39) and in the annular barriers (37) congruently arranged link pins (39) are provided for pressing into the link holes (33).
8. Anker nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerkörper (19) aus einer Vielzahl von aneinanderliegenden, gleich gestalteten Ankerlamellen (29) zusammengesetzt ist.8. Anchor according to one of claims 1-7, characterized in that the anchor body (19) is composed of a plurality of adjacent, identically designed anchor lamellae (29).
9. Anker nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussleitelemente (34) und/oder die Barrieren (37) lameliiert sind. 9. Anchor according to one of claims 1-8, characterized in that the flow guide elements (34) and / or the barriers (37) are laminated.
10. Anker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (36 bzw. 38) der Flussleitelemente (34) bzw. der Barrieren (37) eine gleiche Lamellenstärke aufweisen wie die Ankerlamellen (29) des Ankerkörpers (19) .10. Anchor according to claim 9, characterized in that the lamellae (36 or 38) of the flow guide elements (34) or the barriers (37) have the same lamella thickness as the anchor lamellae (29) of the anchor body (19).
11. Anker nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Flussleitelemente (34) eine gleiche Anzahl von Lamellen (36) aufweisen und dass mindestens ein Flussleitelement (34) aus einer demgegenüber reduzierten Anzahl von Lamellen (36) zusammengesetzt ist.11. Anchor according to claim 9 or 10, characterized in that all flow guide elements (34) have the same number of lamellae (36) and that at least one flow guide element (34) is composed of a reduced number of lamellae (36).
12. Anker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Flussleitelemente (34) mit jeweils verringerter Anzahl von Lamellen (36) ausgeführt und auf voneinander abgekehrten Stirnflächen diametral zueinander liegender Zahnköpfe (23) aufgesetzt sind.12. Anchor according to claim 11, characterized in that at least two flux guiding elements (34), each with a reduced number of lamellae (36), and are placed on opposite end faces of diametrically opposed tooth heads (23).
13. Anker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenzahl der mit verringerter Lamellenzahl ausgeführten Flussleitelemente (34) gleich ist. 13. Anchor according to claim 12, characterized in that the lamella number of the flow guide elements (34) designed with a reduced lamella number is the same.
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