DE10045549A1 - Gleichstrombürstenmotor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung schlägt einen Gleichstrombürstenmotor vor, dessen axiale Länge verringert werden kann. Ein Anker (4) ist an einer Welle (5) zur einheitlichen Drehung damit befestigt, die drehbar in einem Gehäuse (2) mittels eines Paars von Lagern (6a und 6b) getragen wird. Der Anker (4) besteht aus einem Kern (9), einer Spulenwicklung (10) und einem aus Harz hergestellten Trageteil (11) zum Tragen des Kerns (9), so dass dadurch der Kern (9) sich zusammen mit der Welle (5) dreht. Das Trageteil (11) weist einen konkaven Abschnitt (12) zur Aufnahme eines Vorsprungs (3) des Gehäuses (2) auf. Kommutatorsegmente (15a) eines Kommutators (15) sind entlang eines inneren Umlaufs auf einer geöffneten Seite des konkaven Abschnitts (12) angeordnet. In dem Fortsatzabschnitt (3) ist eine Bürste (16) an der gegenüberliegenden Seite des Lagers (6b) in Bezug auf das Lager (6a) angeordnet. Die Bürste (16) wird in einem Bürstenhalter (17) gehalten und steht unter Vorspannkraft einer Schraubenfeder (18) in nach außen gerichteter Richtung, so dass sie sich in Kontakt mit einem Bürstenkontaktabschnitt (15b) des Kommutators (15) befindet.
Description
Die Erfindung betrifft einen Gleichstrombürstenmotor und
insbesondere einen Gleichstrombürstenmotor, der als
Antriebsquelle für eine Fahrzeugfensterstellvorrichtung,
einem fremdkraftbetätigten Sitz und einem
Antiblockiersystem (ABS) geeignet ist.
Die Abmessungen in axialer Richtung eines
Gleichstrommotors dieser Bauart hängt von der Länge eines
aus einer Spulenwicklung und einem Kern aufgebauten
Ankers, der Länge einer Bürste oder Kommutators, der
Länge eines Lagers und erforderlicher Lücken ab, die
zwischen zwei benachbarten Teilen freigelassen werden
müssen. In Fig. 11 ist eine Anordnung veranschaulicht,
durch die eine Verkürzung der axialen Länge des
vorstehend erwähnten Gleichstrombürstenmotors möglich
ist. Das heißt, dass eine Welle 61 drehbar in einem
Gehäuse 62 und einer Abdeckung 73 an einer Ausgangsseite
jeweils mittels Lager 63a und 63b getragen wird. In Bezug
auf einen Anker 64 befinden sich das Lager 63b und ein
Kommutator 65 an einander gegenüberliegenden Seiten. Zur
Verkürzung der axialen Länge des Gleichstrombürstenmotors
sind das Lager 63b und ein Abschnitt des Kommutators 65
innerhalb einer Spulenwicklung 66 des Ankers 64
angeordnet. Eine Bürste 67 und ein Bürstentrageteil 68
sind zwischen einem Ende des Ankers 64 und der
Ausgangsseitenabdeckung 73 angeordnet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, offenbart die japanische
Patentanmeldung Nr. Hei 10(1998)-248225 eine Anordnung,
bei der ein Kommutator 65 innerhalb eines Ankers 64
angeordnet ist und bei der eine Bürste 67 innerhalb des
Ankers 64 derart angeordnet ist, dass sie parallel zu
einer Welle 61 beweglich ist. Die Bürste 67 ist innerhalb
einer Vielzahl von Bürstenhaltern 68b untergebracht, die
entlang der axialen Richtung des Ankers 64 zu einem
scheibenförmigen Hauptkörper 68a vorspringen. Die Bürste
67 wird durch eine Feder 69 derart gedrängt, dass sie
sich mit einem Kontaktbereich 65a des Kommutators 65a in
Kontakt befindet.
Wie in Fig. 13 gezeigt, offenbart die japanische
Patentanmeldung Nr. 10(1998)-174360 einen elektrischen
Motor, der als Antriebsquelle für ein Auto-ABS verwendet
wird. Dieser Motor weist eine Anordnung auf, bei der
gegenüberliegende Enden durch Lager 63a und 63b jeweils
drehbar getragen werden, ein
Ausgangsleistungsübermittlungsteil 70 derart vorgesehen
ist, dass er an einer Seite des Lagers 63a liegt, und ein
Lager 72 an dem Ausgangsleistungsübertragungsteil 70
vorgesehen ist, um die Drehbewegung der Welle 61 in eine
Hin- und Herbewegung eines Kolbens 71 umzuwandeln.
Jedoch weist in dem Aufbau gemäß Fig. 11 der Motor immer
noch eine axiale Länge zur Aufnahme der Bürste 67 und des
Bürstentrageteils 68 auf, was dazu führt, dass ein
kleiner oder dünner Motor nur in unzureichender Weise
hergestellt werden kann.
In dem Aufbau gemäß Fig. 12 kann, obwohl der Kommutator
65 und die Bürste 67 innerhalb des Bereichs angeordnet
werden können, der durch die axiale Länge des Ankers 64
definiert oder begrenzt ist, das Lager 63a nicht
innerhalb des Ankers 64 angeordnet werden, da der
scheibenförmige Hauptkörper 68a zwischen dem Lager 63a
und der Bürste 67 vorhanden ist, was dazu führt, dass es
eine Begrenzung zur Verkleinerung des Motors gibt.
Zusätzlich wird bei diesem Aufbau der Kontaktabschnitt
oder das Kontaktsegment 65a sektorförmig und ist an dem
äußeren Ende der Welle 61 angeordnet, bei dem es sich um
einen engen Abschnitt handelt, wodurch es unmöglich wird,
einen ausreichenden Bereich des Segments 65a
einzurichten, was zu einer erhöhten Bürstenstromdichte
führt, wodurch ein Problem bzgl. der Bürstenreibung
auftritt.
In dem Aufbau gemäß Fig. 13 ist das Lager 72 tatsächlich
nahe an der Innenseite des Lagers 63a angeordnet, wodurch
es ermöglicht wird, im Vergleich zur Anordnung des Lagers
72 nahe an der Außenseite des Lagers 63a das Durchbiegen
der Welle 61 zu verringern. Jedoch muss das Lager 72 von
dem Lager 63b derart isoliert werden, dass die Differenz
dazwischen größer als die Summe der axialen Längen des
Ankers 64 und des Kommutators ist, wodurch die Stützweite
zwischen den Lagern 63b und 72 vergrößert wird, was dazu
führt, dass ein Problem auftritt, bei dem die durch die
verringerte Durchbiegung der Welle 61 verursachte
Vibrationsverringerungswirkung unzureichend wird.
Hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Umstände
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
einen Gleichstrommotor zu schaffen, der in axialer Länge
kleiner ausgeführt werden kann.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird
gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ein
Gleichstrombürstenmotor geschaffen mit
einem Anker mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager, die den Anker drehbar tragen, einer Bürste und
einem Kommutator, wobei
die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher an der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
einem Anker mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager, die den Anker drehbar tragen, einer Bürste und
einem Kommutator, wobei
die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher an der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor geschaffen mit
einem Anker,
einem Kommutator, der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt aufweist, der radial nach innen gerichtet ist, und
einer Bürste, die radial nach außen gerichtet derart verläuft, dass sie in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators sich befindet.
einem Anker,
einem Kommutator, der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt aufweist, der radial nach innen gerichtet ist, und
einer Bürste, die radial nach außen gerichtet derart verläuft, dass sie in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators sich befindet.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor geschaffen mit
einem Anker mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager, die drehbar den Anker tragen, und
einem Kommutator, der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt aufweist, der radial nach innen gerichtet ist,
einer Bürste, die radial nach außen derart gerichtet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators und dem Kommutator befindet,
wobei die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher zu der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
einem Anker mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager, die drehbar den Anker tragen, und
einem Kommutator, der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt aufweist, der radial nach innen gerichtet ist,
einer Bürste, die radial nach außen derart gerichtet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators und dem Kommutator befindet,
wobei die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher zu der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
Gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor als Abänderung des gemäß der
ersten, zweiten oder dritten Ausgestaltung definierten
Motors geschaffen, wobei das andere der Lager, das sich
weiter entfernt von der Bürste befindet, zumindest
teilweise in dem Anker untergebracht ist.
Gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor als Abänderung des gemäß der
ersten, dritten oder vierten Ausgestaltung definierten
Motors geschaffen, wobei ein Kern des Ankers in Form
eines Formgussteils vorliegt, das aus einem
weichmagnetischen Pulvermaterial hergestellt ist.
Gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor als Abänderung des gemäß der
ersten, dritten, vierten oder fünften Ausgestaltung
definierten Motors geschaffen, wobei ein exzentrischer
Abschnitt an einem Abschnitt eines
Ausgangswellenabschnitts ausgebildet ist, wobei der
exzentrische Abschnitt mit einem Exzenterlager
(Übertragungslager) versehen ist, um eine
Rotationsbewegung des Ausgangswellenabschnitts zu einem
Antriebsabschnitt zu übertragen, der sich hin- und
herbewegt.
Gemäß einer siebten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Gleichstrombürstenmotor als Abänderung des gemäß der
sechsten Ausgestaltung definierten Motors, wobei das
Exzenterlager innerhalb des Lagers angeordnet ist, das
den Anker trägt.
Somit kann erfindungsgemäß ein Gleichstrommotor
bereitgestellt werden, bei dem eine geeignete Anordnung
zwischen einer Bürste und einem Kommutator zur Lösung der
Aufgabe erreicht wird. Weiterhin kann erfindungsgemäß ein
Gleichstrommotor bereitgestellt werden, der eine geringe
axiale Länge aufweist, und bei dem aus Verbiegen einer
Welle resultierende Geräusche und Vibrationen ausreichend
verringert sind, falls es sich bei dem Motor um einen
Mechanismus handelt, in dem die Rotationsbewegung der
Welle zu einem Stellglied für eine Hin- und Herbewegung
davon übertragen wird.
Gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung sind die
Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher
an der Bürste liegt, in dem konkaven Abschnitt
untergebracht, damit sie sich innerhalb des axialen
Längenbereichs des Ankers befinden. Somit wird die axiale
Länge des Motors kürzer als die eines Motors mit einem
Aufbau, bei dem Lager, eine Bürste und ein Kommutator
außerhalb des Ankers angeordnet sind.
Gemäß den zweiten und dritten Ausgestaltungen der
Erfindung sind die Bürstenkontaktabschnitte derart
angeordnet, dass sie die Bürste umgeben, und die Bürste
ist nach außen gerichtet, damit sie sich in Kontakt mit
dem entsprechenden Bürstenkontaktabschnitt befindet. Der
Unterbringungsabschnitt, in dem die Bürste und die
Drängeinrichtung zum Drängen der Bürste gegen den
Kommutator wird in axialer Länger kürzer als im Vergleich
mit einem Aufbau, bei dem eine Bürste derart angeordnet
ist, dass sie in axialer Richtung des Ankers beweglich
ist.
Gemäß der vierten Ausgestaltung der Erfindung ist das
andere der Lager, das sich weiter entfernt von der Bürste
befindet, zumindest teilweise in dem Anker untergebracht,
wodurch die axialer Länger des Motors weiter verkürzt
wird.
Gemäß der fünften Ausgestaltung der Erfindung liegt der
Kern des Ankers in Form eines Formgussteils vor, das aus
einem weichmagnetischen Pulvermaterial hergestellt ist,
wodurch im Vergleich zu dem Fall, dass der Anker aus
gestapelten Eisenblechen (Stahlblechen) hergestellt ist,
die Flexibilität im Entwurf der Kernform erhöht ist.
Zusätzlich weist ein derartiger Kern einen hohen
spezifischen Widerstand auf, wodurch die
Wirbelstromverluste deutlich verringert werden. Dadurch
wird der Motorwirkungsgrad verbessert.
Gemäß der sechsten Ausgestaltung der Erfindung wird bei
Rotation des Ausgangswellenabschnitts die resultierende
Rotation mittels des an dem exzentrischen Abschnitt des
Ausgangswellenabschnitts angebrachten Exzenterlagers zu
einem Antriebsabschnitt übertragen, um Hin- und
Herbewegungen davon zu bewirken. Aufgrund der kurzen
Stützweite des Paars der Lager, die die Welle des Ankers
tragen, wird das Durchbiegen der Welle klein, wenn durch
das Exzenterlager eine radiale Kraft auf die Welle
aufgebracht wird.
Gemäß der siebten Ausgestaltung der Erfindung ist das
Exzenterlager innerhalb des Lagers angeordnet, das den
Anker trägt, wodurch das Durchbiegen der Welle kleiner
gemacht wird, wenn durch das Exzenterlager eine radiale
Kraft auf die Welle aufgebracht wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Gleichstrommotors
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A
aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Gleichstrommotors
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4a und Fig. 4b Bürstenpositionierbedingungen als
Alternativen zu dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau,
Fig. 5 und Fig. 6 Darstellungen verschiedener Arten der
in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 7 eine Darstellung einer anderen Art, wie ein Lager
getragen werden kann,
Fig. 8 eine Darstellung einer anderen Art, wie der Kern
getragen werden kann,
Fig. 9 eine Darstellung einer anderen Art eines
Bürstenhalters,
Fig. 10 eine Darstellung verschiedener Arten einer
Bürsten- und Lageranordnung, und
Fig. 11, 12 und 13 Querschnittsansichten dreier
verschiedener herkömmlicher Gleichstrommotoren.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher beschrieben.
Gemäß Fig. 1 weist ein Bürstengleichstrommotor 1 gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 2 auf. Das
Gehäuse 2 besteht aus einem Hauptkörper 2a als ein Joch
und einer Endplatte bzw. einem Deckel 2b, der eine
geöffnete Seite des Hauptkörpers 2a abdeckt. Der
Hauptkörper 2a ist becherförmig ausgebildet, so dass ein
Fortsatzabschnitt 3 an einem mittleren Abschnitt der
unteren Seite vorgesehen ist. Der Fortsatzabschnitt 3
endet in einem Abschnitt 3b mit kleinem Durchmesser, der
einen Stufenabschnitt 3a abgrenzt. In dem Abschnitt 3b
mit kleinem Durchmesser ist ein Lager 6a eng eingepasst.
Das Lager 6a und ein Lager 6b tragen eine Welle 5 eines
Ankers 4. Das Lager 6b befindet sich näher an einer
Bürste 16, wie nachstehend ausführlicher beschrieben
wird. Die Endplatte 2b ist an deren mittleren Abschnitt
mit einem zylindrischen Fortsatzabschnitt 7 ausgebildet,
in dem das Lager 6b eingepasst ist.
Innerhalb des Hauptkörpers 2a des Gehäuses 2 ist ein
Magnet 8 befestigt, dessen axiale Länge im wesentlichen
mit der inneren axialen Länge des Hauptkörpers 2a des
Gehäuses 2 übereinstimmt. Der Anker 4 ist an der Welle 5
fest angebracht, die drehbar mit dem Gehäuse 2 über das
Lagerpaar 6a und 6b verbunden ist, damit der Anker 4 und
die Welle 5 zusammen rotieren können. Der Anker 4 besteht
aus einem Kern 9, einer Spulenwicklung 10 und einem aus
Harz hergestellten Trageteil 11, durch die der Kern 9
zusammen mit der Welle 5 zum Drehen gebracht wird. Das
Trageteil 11 ist einstückig mit der Welle 5 ausgebildet
und weist eine axiale Länge auf, die etwas kürzer als die
des Magneten 8 ist.
An einer Seite des Hauptkörpers 2a des Gehäuses 2 ist das
Trageteil 11 mit einem ersten konkaven Abschnitt 12
ausgebildet, der den Fortsatzabschnitt 3 aufnehmen kann,
während an einer Seite der Endplatte 2 das Trageteil 11
mit einem zweiten konkaven Abschnitt 13 ausgebildet ist,
der teilweise den Fortsatzabschnitt 7 aufnehmen kann.
Somit ist das Lager 6a innerhalb eines axialen
Längenbereichs jeweils des Magneten 8 und des Ankers 4
angeordnet, und ist das Lager 6b in dem Anker 4 teilweise
angeordnet. Die Tiefe des konkaven Abschnitts 12 erreicht
die Mitte der Dicke oder axialen Länge des Kerns 9. Das
Trageteil 11 weist einen integralen Positionierabschnitt
11a an dessen Kernseite auf, der für die Wicklung der
Spulenwicklung 10 verwendet wird, wenn das Trageteil von
dem Kern 9 isoliert ist.
Anstelle einer Vielzahl gestapelter Eisenbleche ist der
Kern 9 aus einem Formgussteil aus einem weichmagnetischen
Pulver geformt. Beispielsweise wird zum Formen eines
derartigen Formgussteils ein isolationsbehandeltes
Reineisenpulver zur Bindung mit einem Harzbindemittel
gebunden und wird die resultierende Mischung in ein
ringförmiges Formgussteil durch Druckformung geformt.
Falls der Kern 9 darin mit einem (nicht gezeigten)
Hohlabschnitt geformt ist, kann, solange ein minimaler
magnetischer Flussbereich gewährleistet wird, das Gewicht
und die Trägheitsmasse des Kerns 9 verringert werden,
wodurch ein erforderliches geringes Gewicht und eine
schnelle Ansprechfähigkeit des Kerns 9 erreicht werden
können.
Der Kern 9 ist an der Welle 5 über das Trageteil 11
befestigt. Der Kern 9 weist eine integrale äußere Wand 14
auf, die aus einem Weichmagnetpulver hergestellt ist und
die sich gegenüberliegend zu dem Magneten 8 befindet. Der
durch die äußere Wand 14 definierte konkave Abschnitt und
ein Stufenabschnitt des im Kern vorhandenen magnetischen
Flusspfads sowie der durch das Harzmaterial des
Trageteils 11 abgegrenzte konvexe Abschnitt bewirken die
Positionierung der Spulenwicklung 10.
Ein Kommutator 15 und die Bürste 16 sind in dem konkaven
Abschnitt 12 untergebracht. Somit sind der Kommutator 15
und die Bürste 16 innerhalb des axialen Längenbereichs
jeweils des Magneten 8 und des Ankers 4 angeordnet. Der
Kommutator 15 ist an einer Seite der Öffnung des konkaven
Abschnitts 12 positioniert. Kommutatorteile 15a, die den
Kommutator 15 bilden, werden einstückig mit dem Trageteil
11 bei Formung desselben derart geformt, dass jedes
Kommutatorteil 15a entlang des inneren Umlaufs des
konkaven Abschnitts 12 vorspringt, d. h., dass ein
Bürstenkontaktabschnitt 15b abseits der Mittelachse
vorgesehen ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, beträgt die
Anzahl der Kommutatorteile 15a 12 (zwölf). Der Kommutator
15 ist mit der Spulenwicklung 10 elektrisch verbunden. In
dem Fortsatzabschnitt 3 des Hauptkörpers 3a des Gehäuses
2, der dem Lager 6a in Bezug auf das Lager 61
gegenüberliegt, sind die Bürsten 16 vorgesehen. Die in
aus einem Harz hergestellten Bürstenhalter 17 vorgesehene
Bürste 16 ist an einer Stelle angeordnet, an der die
Bürste 16 den Bürstenkontaktabschnitt 15b berühren kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der Bürstenhalter 17 einen
Unterbringungsabschnitt 19, in dem die Bürste 16 gleitend
eingepasst ist, so wie eine Spulenfeder 18 als
Vorspanneinrichtung auf. Der Unterbringungsabschnitt 19
des Bürstenhalters 17 ist in einer Ebene angeordnet, die
senkrecht zu der Welle verläuft. Der
Unterbringungsabschnitt 19 ist derart eingestellt, dass
er einen Platz einnimmt, an dem er dem
Bürstenkontaktbereich 15b gegenüberliegt, wenn der
Bürstenhalter 17 in den Fortsatzabschnitt 3 derart
eingepasst ist, dass der Bürstenhalter 17 auf dem
Stufenabschnitt 3a aufliegt. Der Fortsatzabschnitt 3 ist
mit einer Öffnung 20 ausgebildet, durch die die Bürste
hindurchgelangen kann, und die dem
Bürstenkontaktabschnitt 15b gegenüberliegt oder sich in
Bezug auf den Bürstenkontaktabschnitt 15b mit einer
Phasendifferenz von 180° befindet. Der Bürstenhalter 17
ist derart an einer Position befestigt, dass die Bürste
16 in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt 15b
gebracht wird. Die Aufnahme der Spule 19 ist derart
ausgeführt, dass sie den Kontakt der Bürste 16 mit dem
Bürstenkontaktabschnitt 15b nach außen gerichtet
herstellt. Es sei bemerkt, dass ein Stift 21 für den
Bürstenhalter 17 vorgesehen ist, um die Möglichkeit einer
Entfernung der Schraubenfeder davon zu verhindern.
In den außenliegenden Öffnungsabschnitt des
Fortsatzabschnitts 3 ist ein Abdeckteil 22 eingepasst, um
diesen zu schließen. An jede Bürste 16 angeschlossene
Leitungsdrähte verlaufen nach außerhalb des Motors 1
mittels eines (nicht gezeigten) Einschnitts, der in dem
Abdeckteil 22 geformt ist.
Nachstehend ist der Betrieb des Gleichstrommotors 1
beschrieben, der bspw. als Antriebsquelle für eine
Fahrzeugfensterstellvorrichtung oder einem elektrisch
betätigten Fahrzeugsitz verwendet wird.
Wenn der Bürste 16 aus einer (nicht gezeigten) externen
Steuerungsschaltung elektrischer Strom zugeführt wird,
wird der resultierende Strom der Spulenwicklung 10
mittels des Bürstenkontaktabschnitts 15b und dem
Kommutatorteil 15a zugeführt. Dann wird durch die
gegenseitige Beeinflussung zwischen der durch die
Spulenwicklung 10 erzeugte Magnetkraft und durch den
Magneten 8 erzeugte Magnetkraft eine Drehung des Ankers 4
bewirkt, wodurch sich die Welle 5 zusammen mit dem Anker
4 dreht. Somit wird die resultierende Drehkraft der Welle
5 als Leistung verwendet.
Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel können die
nachstehenden Vorteile erreicht werden.
- 1. Dasjenige der Lager 6a und 6b zum drehbaren Tragen der Welle S. das näher an der Bürste 16 liegt, die Bürste 16 und der Kommutator 15 sind in dem konkaven Abschnitt 12 des Ankers 4 derart untergebracht, dass das Lager 6a, die Bürste 16 und der Kommutator 15 sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers 4 befinden. Somit wird die axiale Länge des Motors 1 deutlich kürzer als im Vergleich zu dem herkömmlichen Gleichstrombürstenmotor. Mithin kann der Motor kleiner ausgeführt werden, wodurch die Anordnung des Motors an fast beliebiger Stelle ermöglicht wird.
- 2. Der Kommutator 15, der sich zusammen mit dem Anker 4 dreht, ist derart ausgebildet, dass er den Bürstenkontaktabschnitt 15b an einer Seite der Achse aufweist, und die Bürste 16 ist derart aufgebaut, dass sie den Bürstenkontaktabschnitt 15b nach außen gerichtet berührt. Somit ermöglicht das Vorsehen der Kommutatorteile 15a entlang des inneren Umlaufs des konkaven Abschnitts 12 des Ankers 4 eine Anordnung des Lagers 6a, der Bürste 16 und des Kommutators 15 innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers 4 in einfacher Weise. Zusätzlich kann im Vergleich mit einem Kommutator, der einen nach außen gerichteten Bürstenkontaktbereich aufweist, der Kontaktbereich des Bürstenkontaktabschnitts 15b leicht größer werden, falls die Position des Kommutators unverändert verbleibt.
- 3. Das Lager 6b, das sich von der Bürste 16 entfernt befindet, ist in dem Anker 4 zumindest teilweise aufgenommen. Somit ermöglicht eine derartige Anordnung in Kombination mit dem Anordnen des Lagers 6a, der Bürste 16 und des Kommutators 15 innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers 4 eine Verkleinerung der axialen Länge des Motors.
- 4. Der Kern 9 des Ankers 4 liegt in Form eines Formgussteils vor, das aus einem weichmagnetischen Pulvermaterial geformt ist, was dazu führt, dass die Form des Kerns 9 im Vergleich zu einem aus gestapeltem Eisen- oder Stahlblechen gebildeten herkömmlichen Kern flexibler ist und leichter hergestellt werden kann. Zusätzlich ermöglicht die Anwendung eines Pulvermaterials mit einem hohen spezifischen Widerstand die Verringerung von Kriechstromverlusten im Vergleich zu dem vorstehend erwähnten gestapelten Kernaufbau, wodurch der Motorwirkungsgrad verbessert wird.
- 5. Für die minimalen Erfordernisse eines magnetischen Flussweges ist der Kern 9 darin mit einem Hohlabschnitt versehen und/oder ist soweit wie möglich aus Harz hergestellt, was dessen Gewicht (Massenträgheit) verringert. Das führt dazu, dass im Vergleich zu dem vorstehend erwähnten gestapelten Kern aus Stahlblechen die Herstellung des Kerns 9 in einem einfachen Aufbau ermöglicht wird, der anfängliche oder Startansprechverhalten gemäß den erforderlichen Spezifikationen ermöglicht.
- 6. Das Lager 6a an der Position, die sich näher an der Bürste 16 befindet, ist näher an die untere Wand des konkaven Abschnitts 12 als an die Bürste 16 angeordnet. Somit wird der Bürstenhalter 17 abnehmbar, ohne Einfluss auf das Lager 6a zu haben, wodurch ein leichtes Ersetzen der Bürste 16 ermöglicht wird. Zusätzlich wird die Stützweite zwischen den Lagern 6a und 6b kürzer, wodurch das Durchbiegen der Welle 5 verringert wird, wenn an dem außerhalb des Gehäuses 2 verlaufenden Abschnitt der Welle 5 eine senkrechte Kraft angelegt wird.
- 7. Ein Bürstenpaar 16 und 16 mit einer Phasendifferenz von 180° verlaufen parallel miteinander in einer gemeinsamen Ebene, um in Kontakt mit den jeweiligen Kommutatorteilen 15a gebracht zu werden. Somit können im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem die Bürsten auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind, der Unterbringungsabschnitt 19, in dem die Bürsten 16 und die Schraubenfeder 18 untergebracht sind, verlängert werden. Mithin wird durch Verlängerung der Bürste 16 die Lebensdauer der Bürste 16 bzw. der Austauschzyklus der Bürste 16 vergrößert.
- 8. Der Bürstenhalter 17 ist in dem konkaven Abschnitt 12 angebracht, indem er auf dem gestuften Abschnitt 3a des Fortsatzabschnitts 3 aufliegt, wodurch eine präzise Positionierung der Bürste 16 ermöglicht wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ein Gleichstrommotor 1
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Der Motor 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird als
Pumpantriebsquelle eines Fahrzeug-Antiblockiersystems
(ABS) verwendet, und unterscheidet sich daher von dem
Motor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend,
dass die Wellenrotationsbewegung als Kolben-Hin- und-
Herbewegung verwendet wird. Gleiche Elemente sind mit dem
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ein Gehäuse 23 weist einen Hauptkörper 23a ähnlich zu dem
ersten Ausführungsbeispiel auf, um darin einen Anker 4,
einen Magneten 8, einen Kommutator 15 und eine Bürste 16
aufzunehmen. Die Welle 24 ist als gestufter Aufbau
geformt, der einen Abschnitt 24a mit einem großen
Durchmesser und einen Abschnitt 24b mit einem kleinen
Durchmesser aufweist. Der Abschnitt 24a mit einem großen
Durchmesser ist daran mit einem Trageteil 11 befestigt.
An dem Abschnitt 24b mit dem kleinen Durchmesser, der
sich von dem Abschnitt 24a mit großen Durchmesser zu
einer Bürste 16 hin erstreckt, ist ein Lager 6a fest
angebracht. An einer Seite des Abschnitts 24a mit großem
Durchmesser, die dem Abschnitt 24b mit kleinem
Durchmesser gegenüberliegt, ist ein
Ausgangswellenabschnitt 25 geformt. Der
Ausgangswellenabschnitt 25 besteht aus einem
exzentrischen Abschnitt 25a und einem Abschnitt 25b mit
kleinem Durchmesser. Der exzentrische Abschnitt 25a ist
kontinuierlich (einstückig) mit dem Abschnitt 24 mit
großem Durchmesser geformt. Der Abschnitt 25b mit kleinem
Durchmesser ist kontinuierlich mit dem Abschnitt 24 mit
großem Durchmesser geformt und befindet sich in koaxialer
Ausrichtung mit dem Abschnitt 24a mit großem Durchmesser
und dem Abschnitt 24b mit kleinem Durchmesser.
An dem exzentrischen Abschnitt 25a ist ein Exzenterlager
(Übertragungslager) 27 zur Übertragung einer
Rotationsbewegung der Ausgangswelle 25 zu einem Kolben 26
als Antriebsquelle vorgesehen bzw. befestigt, die die
Rotationsbewegung der Ausgangswelle 25 in eine Hin- und
Herbewegung umwandelt. Ein äußerer Laufring des
Exzenterlagers 27 befindet sich in Presskontakt mit einem
Endabschnitt des Kolbens 26. Das Pumpengehäuse 23b ist
mit einem Unterbringungsabschnitt 28 ausgebildet, der in
umgekehrter Richtung des Hauptkörpers 23a des Gehäuses 23
verläuft. In dem Unterbringungsabschnitt 28 ist ein Lager
6b in Passung befestigt, das den Abschnitt 25b mit
kleinem Durchmesser der Welle 24 trägt. Genauer ist das
Exzenterlager 27 weiter nach innen als das Lager 6b zum
Tragen der Welle 26 angeordnet. Ein innerer Laufring 6b
und die Welle 24 werden durch eine Wellenplattenfeder 29
in Richtung des Hauptkörpers 23a des Gehäuses 23
gedrängt. In einem Wandabschnitt des
Unterbringungsabschnitts 28 des Pumpengehäuses 23b sind .
ein Paar Führungsbohrungen 30 und 30 symmetrisch geformt,
in denen die jeweiligen Kolben 26 und 26 gleitend
eingepasst sind.
Im Betrieb wird, wenn der Spulenwicklung 10 elektrischer
Strom über die Bürste 16 und den Kommutator 15 zugeführt
wird, die Welle 24 zusammen mit dem Kern 9 in Drehung
versetzt, was dazu führt, dass der exzentrische Abschnitt
25a der Ausgangswelle 25 in exzentrische Drehung zusammen
mit dem Exzenterlager 27 gebracht wird. Somit wird der
Kolben 26, der sich unter Druck in kontinuierlichem
Kontakt mit dem Exzenterlager 27 befindet, in eine Hin-
und Herbewegung gebracht, dessen Hub doppelt so lang wie
die Größe Δd der Exzentrität ist, wodurch die
Rotationsbewegung der Welle 24 in eine lineare Hin- und
Herbewegung umgewandelt wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können
zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen (1)
(2) und (4) bis (8) des ersten Ausführungsbeispiels die
folgenden Vorteile erhalten werden.
- 1. Die Stützweite zwischen den Lagern 6a und 6b ist im Vergleich mit dem herkömmlichen Motor kleiner als die in dem herkömmlichen Motor, wodurch das Verbiegen oder Durchbiegen der Welle 24 viel kleiner wird, was aus dem Anlegen der radialen Kraft daran folgt, wenn sich der Kolben 26 hin- und herbewegt. Dadurch werden Geräusche und Vibrationen verringert.
- 2. Das Exzenterlager 27 befindet sich innerhalb des Lagers 6b und das Anlegen der radialen Kraft auf die Welle 24 wird derart durchgeführt, dass die radiale Kraft an einer Position der Welle 24 empfangen wird, die sich in der Nähe des Lagers 6b befindet, wodurch das Durchbiegen der Welle 24 viel geringer wird.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht begrenzen,
weshalb die nachstehend beschriebenen Alternativen
möglich sind.
Die Positionierung der Bürste 16 gemäß Fig. 2 wird
bei einer Schleifenwicklung von 2 oder 6 Polen verwendet,
wohingegen im Fall von einer vielpoligen
Schleifenwicklung, einer Wellenwicklung und
konzentrierter Wicklung wie in Fig. 4(a) und 4(b)
dargestellt, die Bürsten 16 und 16, zwischen denen eine
Phasendifferenz von 90° eingestellt ist, derart
angeordnet sind, dass sie mit den jeweiligen
Bürstenkontaktabschnitten 15b in Kontakt gebracht werden.
Wenn zwei Bürsten 16 nahe zueinander angeordnet sind und
sich entlang von Geraden bewegen, die sich mit rechten
Winkeln treffen, wobei Schraubenfedern zum Drängen jeder
der Bürsten 16 angewendet werden, ist es sehr schwierig,
die Drängkraft jeder der Schraubenfedern adäquat
auszuführen und die Schraubenfedern 16 ohne gegenseitige
Beeinflussung einzurichten. Jedoch ermöglicht wie in
Fig. 4(a) gezeigt die Anwendung eines Paares
Torsionsfedern 31 als Drängeinrichtungen eine
Beeinflussung zwischen den Torsionsfedern 31 zu
verhindern. Ebenso ist es wie in Fig. 4(b) gezeigt
möglich, einen Aufbau anzuwenden, bei dem die Bürste 16
derart ausgebildet ist, dass sie entlang einer
bogenförmigen Oberfläche, einem Führungsabschnitt 32
beweglich ist, der es ermöglicht, die Bürste 16 in dem
Unterbringungsabschnitt 19 derart zu führen, dass die
Bürste 16 nicht die Mitte des Bürstenhalters 17
überqueren muss, wobei eine Schraubenfeder 18 als
Einrichtung zum Drängen der Bürste 16 verwendet wird.
Es ist möglich, eine Phasendifferenz von 180° zwischen
einem Bürstenpaar 16 einzustellen, so dass jede der
Bürsten bereit ist, in Kontakt mit dem entsprechenden
Bürstenkontaktabschnitt 15b gebracht werden kann, was
dazu führt, dass die Bürsten 16 sich in koaxialer
Ausrichtung befinden. In einem derartigen Aufbau
ermöglicht die Anwendung einer Torsionsfeder als
Drängeinrichtung anstelle von einer Schraubenfeder eine
Verlängerung der Bürste, was dazu führt, dass die
Austauschperioden länger werden können.
Ein Winkel, der durch die Motorachse und den
Bürstenkontaktabschnitt 15b definiert ist, auf dem die
Bürste 16 aufliegt, kann einen anderen Wert als 180° und
90° annehmen, bspw. 120°, in Abhängigkeit von der Anzahl
der Pole.
In dem Motor, in dem das Exzenterlager 27 auf dem
exzentrischen Abschnitt 25a als Abschnitt der
Ausgangswelle 25 vorgesehen ist, wie es in Fig. 5
gezeigt ist, kann das Exzenterlager 27 außerhalb des
Lagers 6b angeordnet werden, der die Welle 5 des Ankers 4
trägt. In einem derartigen Aufbau wird, obwohl das
Exzenterlager 6b an der Ausgangswelle 25 angebracht ist,
die sich in Hebelbedingung befindet, selbst wenn über das
Exzenterlager 27 eine radiale Kraft auf die Welle 5
angelegt wird, das Durchbiegen der Welle 5 geringer als
bei dem herkömmlichen Motor, weil die Welle 5 in axialer
Länge sehr kurz ist, was zu geringeren Geräuschen und
geringeren Vibrationen führt.
Es ist ein Aufbau möglich, bei dem der konkave
Abschnitt 13 und der Lagertrageabschnitt 7 jeweils tiefer
und länger ausgeführt sind, wodurch die Gesamtheit des
Lagers 6b an der entfernten Seite der Bürste 16 in dem
Anker 4 angeordnet werden kann. Ein derartiger Aufbau
ermöglicht die Verkürzung der axialen Länge des Motors.
Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Aufbau möglich,
bei dem der in der Endplatte 2 zu formende
Lagertrageabschnitt 7 durch Biegen der Endplatte 2 in
eine Richtung gegenüberliegend zu dem Hauptkörper 2a des
Gehäuses 2 gebildet ist und das Lager 6b an der
entfernten Seite der Bürste 16 in dem Abschnitt 7
getragen wird.
Anstelle der Abdeckung 22, die die Öffnung an der
gegenüberliegenden Seite des Abschnitts 3b mit kleinem
Radius des gebogenen Abschnitts 3 abschließt, kann es
möglich sein, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, einen Aufbau
anzuwenden, bei dem die Öffnung durch den Bürstenhalter
17 geschlossen wird und die zwei Bürsten 16 mit den
Anschlüssen 34 einstückig ausgeführt sind, die die an die
(nicht gezeigten) Leiterdrahte anzuschließenden
Energieversorgungsanschlüsse 33 aufweisen. Dieser Aufbau
verringert die Teileanzahl, wodurch der Aufbau
erleichtert wird und der Austausch der Bürste 16
erleichtert wird.
Zum Tragen (zum Stützen) des Lagers 6a, das sich an
der nahegelegenen Seite der Bürste 16 in dem gebogenen
Abschnitt 3 des Hauptkörpers 2a des Gehäuses 2 befindet,
kann alternativ ein Aufbau angewendet werden, bei dem das
Lager 6a an dem Bürstenhalter 6 getragen wird.
Beispielsweise kann wie in Fig. 7 gezeigt der gebogene
Abschnitt 3 kurz ausgeführt sein und kann den
Bürstenhalter 35 in eingepasster Weise halten, dessen
Flanschabschnitt 35a im Radius größer als der gebogene
Abschnitt 3 ist. An der gegenüberliegenden Seite des
Flanschabschnitts 35a ist ein Lagertrageabschnitt 35b
vorgesehen, der abnehmbar an dem äußeren Laufring des
Lagers 6a angebracht ist. Bei Austausch der Bürste 16
wird der Bürstenhalter 35 durch Öffnen der Presspassung
zwischen dem Lagertrageabschnitt 35b und dem Lager 6a
entfernt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die
Bürste 16 durch den Eingriff des Flanschabschnitts 35a
mit der äußeren Oberfläche des Hauptkörpers 2a des
Gehäuses 2 an einer Position gehalten bzw. positioniert.
Zusätzlich ist es nicht erforderlich, den Stufenabschnitt
3a und/oder den Abschnitt 3b mit kleinem Durchmesser
durch Verlängern des gebogenen Abschnitts 3 zu formen
sowie die Öffnung 20 zum Durchlassen der Bürste 16
dadurch zu formen, weshalb die Verarbeitung des
Hauptkörpers 2a des Gehäuses 2 einfach wird.
Zur Verbindung des Ankers 4 mit der Welle 5, damit
eine übereinstimmende Drehung ermöglicht wird, kann
anstelle des einstückigen Formens des aus Harz
hergestellten Trageteils 11 mit der Welle 5 wie in Fig.
8 es möglich sein, den Kern 9 in einem Aufbau zu formen,
der mit der Welle 5 in direkter Weise eingepasst werden
kann, wobei eine Verbindung dazwischen unter Verwendung
eines Klebemittels erreicht wird.
Für den Bürstenhalter 17, der im Zusammenhang mit dem
Hauptkörper 2a des Gehäuses 2 keine Abdeckung 22
benötigt, ist der Verbinder (Stecker) 34 wie in Fig. 9
gezeigt verfügbar, dessen Energieversorgungsanschlüsse 33
in einem Winkel von 90° in Bezug auf die Welle 5
verlaufen.
Es besteht keine Beschränkung dahingehend, dass das an
die naheliegende Seite der Bürste 16 anzuordnende Lager
6a sich innerhalb der Bürste 16 befinden muss. Solang
dieses sich in dem konkaven Abschnitt 12 des Ankers 4
befindet, ist eine Positionierung des Lagers 6a außerhalb
der Bürste 16 möglich. Beispielsweise wird, wie in Fig.
10 gezeigt, die Welle 5 des Ankers 4 durch das Lager 6b
in Hebelweise getragen, wohingegen das Lager 6a abnehmbar
in die Öffnung des konkaven Abschnitts 12 eingepasst ist.
Jedes Kommutatorsegment 15a des Kommutators 15 ist näher
an die Unterseite des konkaven Abschnitts 12 angeordnet
als an das Lager 6a. Der Hauptkörper 2a des Gehäuses 2
ist darin mit einer Öffnung 36 mit großem Durchmesser
geformt, die größer als das Lager 6a im Radius ist, der
Bürstenhalter 37 verläuft in äußerer Richtung und ist in
dem Trageteil 38 eingepasst, der in dem inneren Laufring
des Lagers 6a eingepasst ist. Das Trageteil 38 ist
abnehmbar an dem Hauptkörper 2a des Gehäuses 2 mittels
des Bolzens 39 gekoppelt. Bei Austausch der Bürste 16
wird der Bürstenhalter 17 zusammen mit dem Trageteil 38
und dem Lager 6a entfernt.
Anstelle des Formens der Öffnung 20, durch die die
Bürste 16 in den Bürstenhalter 17 eingepasst wird, in dem
gebogenen Abschnitt 3, kann ein Schlitz an dem offenen
Ende des konkaven Abschnitts 12 geformt werden. In einem
derartigen Aufbau kann bei Austausch der Bürste 16 die
Entfernung des Bürstenhalters 17 einfach durch Bewegen
des Bürstenhalters 17 in dessen Längsrichtung erfolgen.
Zum Aufbau des Kerns 9, das in Form des Formgussteils
aus weichmagnetischen Pulver vorliegt, ist eine
Komprimierung von mit Harz gebundenem weichmagnetischen
Material in eine Form verfügbar. Das mit Harz gebundene
weichmagnetische Material ist ein komplexes Material, das
durch Abdecken von weichmagnetischen Pulverpartikeln mit
Harz erhalten wird, das elektrische
Isolationseigenschaften und Klebeeigenschaften aufweist.
Für das weichmagnetische Pulvermaterial ist ein Fe-Si-
Gruppen-Legierungspulver, ein Fe-Ne-Gruppen-
Legierungspulver, ein Fe-Co-Gruppen-Legierungspulver usw.
verfügbar. Bei Verwendung des Legierungspulvers wird die
magnetische Flussdichte höher als bei Verwendung von
reinem Eisenpulver, vorausgesetzt, dass die Menge des
ersteren Materials und des letzteren Materials gleich
ist. Zusätzlich kann der Kern 9 durch Formgießen von mit
Harz gemischten weichmagnetischen Pulvermaterial
hergestellt werden.
Der Kern 9 kann in Form von gestapelten
Eisenstahlblechen oder gestapelten Siliziumstahlblechen
vorliegen.
Der Aufbau, bei dem der Kommutator einen nach innen
gerichteten Bürstenkontaktabschnitt aufweist, mit dem
eine nach außen gerichtete Bürste in Kontakt gebracht
wird, ist auf einen anderen Motor anwendbar, dessen
Aufbau sich von diesem Aufbau unterscheidet, bei dem der
Kommutator 15 und die Bürste 16 in dem konkaven Abschnitt
12 derart aufgenommen sind, dass sie sich innerhalb des
axialen Längenbereichs des Ankers 4 befinden.
Beispielsweise kann dieser anwendbare Motor ein
Gleichstrommotor sein, indem die Bürste und der
Kommutator außerhalb des Ankers vorgesehen sind, wie es
in dem normalen Motor der Fall ist.
Der Gleichstrombürstenmotor 1 kann als Antriebsquelle für
andere Vorrichtungen als beim Auto verwendet werden.
Nachstehend sind andere Konzepte beschrieben, die sich
von denen aus den vorhergehenden Offenbarungen
unterscheiden.
Gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 7 einschließlich sind ein
Paar parallel beabstandeter Bürsten derart vorgesehen,
dass sie in einer gemeinsamer Ebene verlaufen. Ein
derartiger Aufbau bewirkt, dass die Bürste viel länger
als im Vergleich zu einem Aufbau wird, bei dem das
Bürstenpaar in koaxialer Ausrichtung angeordnet ist,
wobei angenommen wird, dass beide denselben Raum zur
Unterbringung aufweisen und beide dieselbe Einrichtung
zum Drängen der Bürste gegen den Kommutator aufweisen,
mit dem Ergebnis, dass die Austauschperiode der Bürsten
länger wird, wodurch die Häufigkeit des Austauschvorgangs
verringert wird.
Gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 7 einschließlich wird
eine Torsionsfeder als Einrichtung zum Drängen der Bürste
gegen den Bürstenkontaktabschnitt verwendet. Ein
derartiger Aufbau verlängert die Bürste im Vergleich zu
dem Fall, dass eine Schraubenfeder als
Bürstendrängeinrichtung verwendet wird, wobei angenommen
wird, dass beide Aufbauten denselben Unterbringungsraum
aufweisen.
Gemäß jedem der Ansprüche 1 und Ansprüche 3 bis 7
einschließlich ist das näher an der Bürste angeordnete
Lager näher zu der Unterseite des konkaven Abschnitts
angeordnet, als im Vergleich zu der Bürste. Eine
derartige Anordnung ermöglicht es, den Bürstenhalter ohne
das Lager zu entfernen, wodurch der
Bürstenaustauschvorgang vereinfacht wird.
Die Erfindung wurde unter Bezug auf einige besondere
Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben, jedoch
sollte es verständlich sein, dass die Erfindung
keineswegs auf die Einzelheiten der veranschaulichten
Aufbauten beschränkt ist, sondern dass Änderungen und
Modifikationen ohne Verlassen des Umfangs der beigefügten
Ansprüche durchgeführt werden können.
Wie vorstehend beschrieben, schlägt die Erfindung einen
Gleichstrombürstenmotor vor, dessen axiale Länge
verringert werden kann. Ein Anker 4 ist an einer Welle 5
zur einheitlichen Drehung damit befestigt, die drehbar in
einem Gehäuse 2 mittels eines Paars von Lagern 6a und 6b
getragen wird. Der Anker 4 besteht aus einem Kern 9,
einer Spulenwicklung 10 und einem aus Harz hergestellten
Trageteil 11 zum Tragen des Kerns 9, so dass dadurch der
Kern 9 sich zusammen mit der Welle 5 dreht. Das Trageteil
11 weist einen konkaven Abschnitt 12 zur Aufnahme eines
Vorsprungs 3 des Gehäuses 2 auf. Kommutatorsegmente 15a
eines Kommutators 15 sind entlang eines inneren Umlaufs
auf einer geöffneten Seite des konkaven Abschnitts 12
angeordnet. In dem Fortsatzabschnitt 3 ist eine Bürste 16
an der gegenüberliegenden Seite des Lagers 6b in Bezug
auf das Lager 6a angeordnet. Die Bürste 16 wird in einem
Bürstenhalter 17 gehalten und steht unter Vorspannkraft
einer Schraubenfeder 18 in nach außen gerichteter
Richtung, so dass sie sich in Kontakt mit einem
Bürstenkontaktabschnitt 15b des Kommutators 15 befindet.
Claims (7)
1. Gleichstrombürstenmotor mit
einem Anker (4) mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager (6a, 6b), die den Anker drehbar tragen,
einer Bürste (16) und
einem Kommutator (15), wobei die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher an der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
einem Anker (4) mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager (6a, 6b), die den Anker drehbar tragen,
einer Bürste (16) und
einem Kommutator (15), wobei die Bürste, der Kommutator und dasjenige der Lager, das näher an der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
2. Gleichstrombürstenmotor mit
einem Anker (4),
einem Kommutator (15), der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt (15b) aufweist, der radial nach innen gerichtet ist, und
einer Bürste (16), die radial nach außen gerichtet derart verläuft, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators befindet.
einem Kommutator (15), der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt (15b) aufweist, der radial nach innen gerichtet ist, und
einer Bürste (16), die radial nach außen gerichtet derart verläuft, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators befindet.
3. Gleichstrombürstenmotor mit
einem Anker (4) mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager (6a, 6b), die drehbar den Anker tragen, und
einem Kommutator (15), der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt (15b) aufweist, der radial nach innen gerichtet ist,
einer Bürste (16), die radial nach außen derart gerichtet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators und dem Kommutator befindet,
wobei die Bürste, der Kommutator und eines der Lager, das näher zu der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
einem Anker (4) mit einem konkaven Abschnitt,
einem Paar Lager (6a, 6b), die drehbar den Anker tragen, und
einem Kommutator (15), der zusammen mit dem Anker drehbar ist, wobei der Kommutator einen Bürstenkontaktabschnitt (15b) aufweist, der radial nach innen gerichtet ist,
einer Bürste (16), die radial nach außen derart gerichtet ist, dass sie sich in Kontakt mit dem Bürstenkontaktabschnitt des Kommutators und dem Kommutator befindet,
wobei die Bürste, der Kommutator und eines der Lager, das näher zu der Bürste angeordnet ist, in dem konkaven Abschnitt derart untergebracht sind, dass sie sich innerhalb des axialen Längenbereichs des Ankers befinden.
4. Gleichstrombürstenmotor nach einem der Ansprüche 1
und 3, wobei das andere der Lager, das sich weiter
entfernt von der Bürste befindet, zumindest teilweise in
dem Anker untergebracht ist.
5. Gleichstrombürstenmotor nach einem der Ansprüche 1,
3 oder 4, wobei ein Kern (9) des Ankers in Form eines
Formgussteils vorliegt, das aus einem weichmagnetischen
Pulvermaterial hergestellt ist.
6. Gleichstrombürstenmotor nach einem der Ansprüche 1,
3, 4 oder 5, wobei ein exzentrischer Abschnitt an einem
Abschnitt eines Ausgangswellenabschnitts ausgebildet ist,
wobei der exzentrische Abschnitt mit einem Exzenterlager
versehen ist, um eine Rotationsbewegung des
Ausgangswellenabschnitts zu einem Antriebsabschnitt zu
übertragen, der sich hin- und herbewegt.
7. Gleichstrombürstenmotor nach Anspruch 6, wobei das
Exzenterlager innerhalb des Lagers angeordnet ist, das
den Anker trägt.
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