DE4206434C2 - Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator - Google Patents

Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator

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DE4206434C2
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
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    • H01R39/04Commutators

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Miniaturmotor (Miniaturgleichstrommotor), der zum Antrieb von kraftbetätigten Werkzeugen, Rückspiegeln im Auto, Türschlössern oder Türverriegelungen im Auto und dergleichen dient. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Miniaturmotor, der einen zusammengesetzten oder zusammengebauten Kommutator hat, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4.
Zunächst soll an Hand Fig. 33 bis 35 der beigefügten Zeichnungen der Stand der Technik beschrieben werden.
Fig. 33 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Miniaturmotors mit einem zusammengebauten Kommutator, auf den die Erfindung angewendet werden kann.
Wie man Fig. 33 entnehmen kann, weist der dort dargestellte Miniaturmotor ein Motorgehäuse 51 auf, das nach Art eines tassenförmigen Hohlzylinders ausgebildet ist. Auf der inneren Oberfläche des Motorgehäuses 51 ist ein Feldmagnet 52 fest angebracht. Eine Stirnplatte 53 verschließt das offene Ende des Motorgehäuses 51. Ein Rotorkern 55 und ein Kommutator 56 sind an einer Motorwelle 54 befestigt, die mit Hilfe von Lagern 57 und 58 im Motorgehäuse 51 bzw. in der Stirnplatte 53 drehbar gelagert ist.
Der Rotorkern 55 trägt eine Rotorwicklung 59. Ein Anschlußteil 60 ist an der Stirnplatte 53 befestigt. Ein Bürstenarm 61 trägt eine Kohlebürste 62 und ist mit dem Anschlußteil 60 elektrisch verbunden. Die Kohlebürste 62 ist in einer solchen Weise ausgebildet und angeordnet, daß sie in gleitender Berührung mit der äußeren Oberfläche des Kommutators 56 steht.
Bei dem oben beschriebenen Motoraufbau gelangt Strom vom Anschlußteil 60 über den Bürstenarm 61, die Kohlebürste 62 und den Kommutator 56 zur Rotorwicklung 59. Die Folge davon ist, daß sich ein im Magnetfeld des Feldmagneten 52 befindlicher Rotor 63 dreht.
Bei einem Miniaturmotor mit dem oben beschriebenen Aufbau unterscheidet man zwischen zwei Arten von Kommutatoren 56, und zwar zwischen einem durch ein Formgebungsverfahren hergestellten Kommutator und einem zusammengesetzten oder zusammengebauten Kommutator. In Abhängigkeit von der Drehzahl oder der Betriebstemperatur des Motors wird ein zusammengebauter Kommutator im allgemeinen für Motoren verwendet, die eine relativ niedrige Drehzahl haben, wohingegen formhergestellte Kommutatoren in hitzebeständigen Motoren eingesetzt werden.
Ein formhergestellter Kommutator wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß unter Anwendung eines monolithischen Formungsverfahrens ein wärmehärtbares Harz zu einem ringförmigen Kommutatorrohling geformt wird und dann der formhergestellte ringförmige Kommutatorrohling unter Ausbildung von Schlitzen zwischen den Kommutatorsegmenten maschinell bearbeitet wird.
Ungleiche Schlitzbreiten, Unrundheit der äußeren Umfangsoberfläche des Kommutators nach der Fertigstellung des Kommutators und andere unerwünschte Erscheinungen, die die Funktionstüchtigkeit des Motors nachteilig beeinträchtigen, treten jedoch oft auf, und zwar aufgrund von Unterschieden in der Wärmeausdehnung zwischen einem metallischen Werkstoff, aus dem die Kommutatorsegmente bestehen, und einem wärmegehärteten Harz, aus dem der zylindrische Kommutatorkörper besteht, oder aufgrund unzulänglicher Verklebung oder Haftung zwischen diesen beiden Kommutatorteilen während der Formherstellung.
Darüber hinaus tritt aufgrund der maschinellen Bearbeitung rund um die Schlitze zwischen den Kommutatorsegmenten ein Grat auf, so daß eine anschließende Entgratung erforderlich ist. Dies bedingt einen längeren Herstellungsvorgang und erhöhte Herstellungskosten.
Bei dem zusammengesetzten oder zusammengebauten Kommutator, bei dem separat hergestellte Bauteile mechanisch miteinander verbunden werden, gibt es keine Probleme, wie sie beim formhergestellten Kommutator auftreten, jedoch Festigkeitsprobleme und weitere nachstehend erläuterte Schwierigkeiten.
Fig. 34 und 35 zeigen eine teilweise geschnittene Längsansicht und eine Front- oder Stirnansicht eines herkömmlichen zusammengebauten Kommutators. Ähnliche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 33.
Ein in Fig. 34 und 35 dargestelltes Kommutatorsegment 56a besteht aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Kupfer, und es hat einen kreisbogenförmigen Querschnitt. Bei dem betrachteten Beispiel sind drei separate Kommutatorsegmente 56a mit gleichen Radialabständen an der äußeren Umfangsoberfläche eines zylindrischen Körpers 64 mit Hilfe eines Rings 65 aus einem Isolierwerkstoff fest angebracht. Der zylindrische Körper 64 besteht ebenfalls aus einem Isolierwerkstoff. Ein Anschlußabschnitt 56b dient zur Verbindung mit einem Leitungsdraht der Rotorwicklung 59, die in Fig. 33 dargestellt ist. Zwischen den einzelnen Kommutatorsegmenten 56a ist ein Schlitz 66 ausgebildet.
Der zusammengebaute Kommutator 56 mit dem oben beschriebenen Aufbau hat den Vorteil, daß er sehr genaue Abmessungen hat, weil der zylindrische Körper 64, das Kommutatorsegment 56a und der Ring 65 vorab separat hergestellt werden. Er hat aber den Nachteil, daß die Festigkeit oder der Zusammenhalt zwischen dem Kommutatorsegment 56a und dem zylindrischen Körper 64 unzulänglich ist. Da das Kommutatorsegment 56a an der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 64 lediglich aufgrund der Anpreßkraft des Rings 65 fest eingepaßt ist, ist die Haft- oder Klebefestigkeit, die durch den Preßsitz oder Verbundaufbau hervorgerufen wird, begrenzt. Es könnte somit zu einer Verschiebung des Kommutatorsegments 56a kommen und zu unregelmäßigen Umfangsbreiten bei den Schlitzen 66 aufgrund von Vibrationen und anderen äußeren Kräften.
Schließlich stellt ein zusammengebauter Kommutator 56, der zum Zusammenhalten der Kommutatorsegmente und des zylindrischen Körpers von dem Ring 65 Gebrauch macht, einen Kostennachteil dar, und die effektive axiale Länge des Kommutatorsegments 56a ist durch die Breite des Rings 65 eingeschränkt. Man benötigt somit eine größere axiale Länge des Kommutators 56. Dieser Umstand stellt ein Hindernis bei der weiteren Verringerung der Abmessungen von Miniaturmotoren dar.
In den letzten Jahren wurden die Anforderungen bezüglich einer weiteren Verringerung der Motorabmessungen, einer höheren Leistungsfähigkeit und geringerer Kosten von Miniaturmotoren der beschriebenen Art zunehmend höher, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß Miniaturmotoren mit herkömmlichen Kommutatoren diesen strengeren Anforderungen nicht mehr genügen.
Ein Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommu­ tator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 12 24 823 bekannt. Bei diesem bekannten Miniatur­ motor besteht allerdings der die Kommutatorsegmente tragende zylindrische Isolierstoffkörper aus zwei separa­ ten Teilen. Die Kommutatorsegmente sind an ihren beiden Enden in einer solchen Weise umgebogen, daß sie die beiden Isolierstoffkörperteile fest zusammenhalten. Der zwei­ teilige Isolierstoffkörper erschwert nicht nur den Zusammenbau des Kommutators, sondern setzt auch einer weiteren Verringerung der Abmessungen des Kommutators gewisse Grenzen.
Ein zusammengebauter Kommutator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 ist aus der DE-OS 24 21 480 zwar nicht speziell für einen Miniaturmotor, sondern allgemein für eine elektrische Maschine bekannt. Jedes der Kommutator­ segmente hat an seinem einen Ende einen als Eingriffab­ schnitt dienenden Fortsatz, der in eine axiale Führungs­ nut eines mit einem zylindrischen Isolierkörper ein­ stückigen Flansches eingeschoben ist. Zur festen Veranke­ rung der Kommutatorsegmente auf der äußeren Umfangsober­ fläche des zylindrischen Isolierkörpers ist über das dem Flansch abgewandte Ende des zylindrischen Isolierkörpers eine Kappe geschoben, die die anderen Enden der Kommutator­ segmente übergreift. Die Verwendung der separaten Kappe stellt einen Kostennachteil dar und steht darüber hinaus im Hinblick auf die Anwendung des Kommutators in einem Miniaturmotor einer Verringerung der Motorabmessungen entgegen.
Aus der DE-AS 12 66 867 ist für einen Kleinstelektro­ motor ein Kommutator bekannt, bei dem ein am einen Ende jedes Kommutatorsegments vorgesehener Befestigungsfort­ satz zunächst in Radialrichtung der Kommutatorachse und sodann in achsparalleler Richtung abgebogen und durch eine Öffnung in eine Isolierstoffnabe gesteckt ist. Das andere Ende jedes Kommutatorsegments ist als radial nach außen ragende Anschlußfahne ausgebildet, die zwischen einem Bund der Isolierstoffnabe und einer zusätzlich vorgesehenen Isolierstoffscheibe eingeklemmt ist. Auch hier führt die Verwendung der zusätzlichen Scheibe zu einem beachtlichen Kostennachteil und darüber hinaus hat die Isolierstoffnabe einen äußerst komplexen Aufbau mit der Öffnung für den Befestigungsfortsatz am einen Nabenende, einer längs der ganzen Isolierstoffnabe verlaufenden, von der Lauffläche des Kommutatorsegments überdeckten Nut und mit dem Bund am anderen Nabenende. Entsprechendes gilt für das mehrfach abgewinkelte Kommutatorsegment.
Aus der US-PS 40 74 159 ist für eine elektrische Maschine ein Kommutatoraufbau bekannt, bei dem das die Anschlußfahne bildende eine Ende jedes Kommutatorsegments radial nach außen abgewinkelt und mit dem unmittelbar daran angrenzenden achsparallelen Abschnitt durch eine achsparallele Führungsnut in einem Flansch eines zylin­ drischen Isolierstoffkörpers gesteckt ist und zur festen Verankerung des Kommutatorsegments an der Umfangsober­ fläche des zylindrischen Isolierstoffkörpers das der Anschlußfahne gegenüberliegende Ende des Kommutatorsegments zweimal jeweils rechtwinklig im gleichen Sinn nach innen abgebogen ist, so daß dieses Ende einen ringförmigen Steg des zylindrischen Isolierstoffkörpers zweifach umgreift. Bei der Fertigung dieser Kommutatorkonstruktion ist es schwierig, die zweifache rechtwinklige Umbiegung des Eingriffabschnitts des Kommutatorsegments auszuführen, und darüber hinaus besteht die Gefahr einer Lockerung, da die zur Verankerung mitverantwortliche Anschluß­ fahne, die an der äußeren Stirnfläche des Flansches des zylindrischen Isolierstoffkörpers anliegt, einer großen Gefahr ausgesetzt ist, vom Flansch weggebogen zu werden.
Weitere zusammengebaute Kommutatoren sind aus der US-PS 23 16 651 und dem DE-GM 19 55 496 bekannt. Diese bekannten Ausgestaltungen haben den grundsätzlichen Nach­ teil, daß der die Kommutatorsegmente tragende Isolierstoff­ körper aus mehreren separaten Teilen besteht und dement­ sprechend spezielle Maßnahmen getroffen werden müssen, um diese Teile fest zusammenzuhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator zu schaffen, der bezüg­ lich der Motorabmessungen, Gebrauchstüchtigkeit, Zuver­ lässigkeit, Herstellungszeit und Herstellungskosten günstiger ist.
Nach der Erfindung wird eine erste Lösung dieser Aufgabe im Patentanspruch 1 und eine zweite Lösung im Patentanspruch 4 vorgeschlagen. Beide Lösungen gestatten die Verwendung eines einstückig ausgebildeten Isolierstoff­ körpers zum Tragen der elektrisch leitenden Kommutator­ segmente. Die feste Verankerung der Kommutatorsegmente am Isolierstoffkörper geschieht bei beiden Lösungen in einer äußerst einfachen und zuverlässigen Weise dadurch, daß ein Endabschnitt des Kommutatorsegments in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers bleibend deformiert ist, wie es beispielsweise an Hand von Fig. 3 und 30 der Zeichnungen erläutert ist.
Im Rahmen des ersten Lösungsvorschlags hat das Kom­ mutatorsegment vorzugsweise die in Fig. 5 der Zeichnungen dargestellte Gestalt, bei der allerdings die Außenenden der Eingriffabschnitte noch nicht deformiert sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Kommu­ tatorsegments liegt ein nach außen umgebogener Anschluß­ abschnitt zwischen zwei Eingriffabschnitten. Entsprechen­ des gilt im Rahmen des zweiten Lösungsvorschlags, wie es beispielshalber an Hand von Fig. 24 erläutert ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Längsansicht durch einen Kommutator, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 2 eine unter Bezugnahme auf Fig. 1 von links her gesehene Stirnansicht des Kommutators,
Fig. 3 eine Umfangsabwicklung des Kommutators längs einer Linie A-A nach Fig. 1 und ein Werkzeug, das zum Zusammenbau des Kommutators verwendet werden kann,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Körpers des in Fig. 1 und 2 dargestellten Kommutators,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Kommutatorsegments des in Fig. 1 und 2 dargestellten Kommutators,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Kommutators in einem Zusammenbauzustand, bei dem die Kommutatorsegmente auf der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers positioniert sind,
Fig. 7 eine Fig. 3 ähnliche, teilweise geschnittene Umfangsabwicklung einer modifizierten Ausführungsform,
Fig. 8 eine Fig. 3 ähnliche, teilweise geschnittene Umfangsabwicklung einer weiteren modifizierten Ausführungsform,
Fig. 9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines modifizierten Anschlußabschnitts,
Fig. 10 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines weiteren modifizierten Anschlußabschnitts,
Fig. 11 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Kommutators, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 12 eine in bezug auf Fig. 11 von links her gesehene Stirnansicht des Kommutators,
Fig. 13 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Kommutators, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 14 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Kommutators, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 15 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines Kommutators, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 16 eine teilweise geschnittene Umfangsabwicklung des in Fig. 1 dargestellten Kommutators längs der dort eingezeichneten Linie A-A und ein zum Zusammenbau des Kommutators dienendes, gegenüber der Darstellung nach Fig. 3 modifiziertes Werkzeug,
Fig. 17 eine Fig. 16 ähnliche Darstellung eines modifizierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 18 eine Fig. 16 ähnliche Darstellung eines modifizierten Ausführungsbeispiels,
Fig. 19 eine teilweise geschnittene und nur zum Teil dargestellte Längsansicht eines Kommutators, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 20 eine in bezug auf Fig. 19 von rechts her gesehene Stirnansicht des Kommutators,
Fig. 21 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 20,
Fig. 22 einen vergrößerten Ausschnitt der teilweise geschnittenen Seitenansicht nach Fig. 19 zur Erläuterung des Zusammenwirkens zwischen einer Führungsnut und einem Eingriffabschnitt,
Fig. 23 eine Seitenansicht eines Kommutatorsegments des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators,
Fig. 24 eine Ansicht von unten auf das Kommutatorsegment nach Fig. 23,
Fig. 25 eine in bezug auf Fig. 23 von rechts her gesehene Stirnansicht des Kommutatorsegments,
Fig. 26 eine geschnittene Seitenansicht einer modifizierten Ausführungsform eines Eingriffabschnitts des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators,
Fig. 27 eine vergrößerte geschnittene Ansicht eines modifizierten umgebogenen Teils des Kommutatorsegments des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators in einem noch nicht fertigen Zusammenbauzustand,
Fig. 28 eine der Fig. 27 entsprechende Darstellung zur Erläuterung eines Zusammenbauschritts,
Fig. 29 eine Ansicht einer modifizierten Ausführungsform eines umgebogenen Abschnitts des Kommutatorsegments des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators,
Fig. 30 eine Fig. 29 ähnliche Ansicht zur Erläuterung eines Zusammenbauschritts,
Fig. 31 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines modifizierten Anschlußabschnitts des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators,
Fig. 32 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform eines Anschlußabschnitts des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutators und
Fig. 33 bis 35 unterschiedliche Ansichten (auch Teilansichten) eines Miniaturmotors nach dem Stand der Technik.
Fig. 1 und 2 zeigen als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Kommutator in einer teilweise geschnittenen Längsansicht und einer Stirnansicht, wobei es sich unter Bezugnahme auf Fig. 1 um die von der linken Seite her gesehene Stirnansicht handelt. Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Abwicklung einer Umfangsoberfläche des Kommutators entlang einer Linie A-A in Fig. 1.
In den genannten Figuren ist ein zylindrischer Körper 1 dargestellt, der aus einem wärmehärtbaren Harz, beispielsweise Phenol- oder Epoxidharz, hergestellt worden ist. Der zylindrische Körper 1 hat eine hohlzylindrische Gestalt. An den Außenumfang des zylindrischen Körpers 1 ist ein Flansch 2 angeformt, dessen Außendurchmesser größer als derjenige des zylindrischen Körpers 1 ist. Der Flansch 2 ist im Bereich eines Endes des zylindrischen Körpers 1 einstückig mit diesem ausgebildet.
Führungen 3 mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt sind im Flansch 2 an der Grenzfläche mit dem zylindrischen Körper 1 vorgesehen und verlaufen parallel zur Achse des zylindrischen Körpers 1, wie es aus den zeichnerischen Darstellungen hervorgeht. Ein Kommutatorsegment 4 ist aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Kupfer, hergestellt, und es enthält in einstückiger Ausbildung einen Grundabschnitt 5, der später noch beschrieben wird, Eingriffabschnitte 6 und einen Anschlußabschnitt 7.
Darüber hinaus ist im linken Teil von Fig. 3 noch ein Werkzeug dargestellt, dessen Funktion später erläutert wird.
Fig. 4 und 5 sind perspektivische Ansichten des zylindrischen Körpers 1 und des Kommutatorsegments 4, die in Fig. 1 und 2 zu sehen sind. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1 und 2.
Wie man Fig. 4 entnehmen kann, sind auf der dem Hauptabschnitt des zylindrischen Körpers 1 zugewandten Stirnfläche des Flansches 2 in Radialrichtung verlaufende Nuten vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander haben und zum Positionieren der Kommutatorsegmente 4 dienen.
Wie man Fig. 5 entnehmen kann, ist der Grundabschnitt 5 des Kommutatorsegments 4 entsprechend der Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 1 bogenförmig ausgebildet. Entsprechendes gilt für die Eingriffabschnitte 6. Die beiden Eingriffabschnitte 6 sind am Rand des einen Endes des Kommutatorsegments 4 vorgesehen, und der Anschlußabschnitt 7 ist in einer solchen Weise umgebogen, daß er von einer zwischen den Eingriffabschnitten 6 liegenden Stelle nach außen ragt, und zwar längs der Stirnfläche des Flansches 2, die entsprechend der Darstellung nach Fig. 4 die Nuten 8 aufweist.
Als nächstes wird der Zusammenbau des Kommutators der oben beschriebenen Konstruktion erläutert.
Wie es aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, wird das Kommutatorsegment 4 auf dem Außenumfang des zylindrischen Körpers 1 angeordnet. Hierbei werden die Eingriffabschnitte 6 des Kommutatorsegments 4 in die Führungen 3 eingeschoben, die im Flansch 2 ausgebildet sind. Der Anschlußabschnitt 7 des Kommutatorsegments 4 greift hierbei in die Nut 8 (Fig. 4) ein, die auf der Stirnfläche des Flansches 2 vorgesehen ist, um das Kommutatorsegment 4 in der Umfangs- und auch Axialrichtung auszurichten.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Kommutators in einem Zusammenbauzustand, bei dem die Kommutatorsegmente 4 auf der äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 1 angeordnet und dort richtig positioniert sind.
Wie es aus Fig. 6 hervorgeht, laufen die Eingriffabschnitte 6 durch die durchgehenden Führungen 3 im Flansch 2 und ragen aus der entgegengesetzten Stirnfläche des Flansches 2 heraus. Als nächstes wird das in Fig. 3 dargestellte Werkzeug in Form eines Schneide- und Biegemessers 9 in der Richtung eines in dieser Figur dargestellten Pfeils zwischen die Eingriffabschnitte 6 und 6 geschoben, die aus der Stirnfläche des Flansches herausragen, um am äußeren Ende des Eingriffabschnitts 6 eine Kerbe 6a auszubilden, wie es in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Bei der Ausbildung der Kerbe entsteht in der Umfangsrichtung eine bleibende oder plastische Deformation, wodurch der Eingriffabschnitt 6 aufgrund der Kerbe 6a einen Preßsitz mit dem Flansch 2 eingeht. Auf diese Weise wird das Kommutatorsegment 4 am zylindrischen Körper 1 fest angebracht. Bei dem beschriebenen Befestigungsvorgang wird die äußere Umfangsoberfläche des Grundabschnitts 5 des Kommutatorsegments 4 beispielsweise mit einer Spannzange an ihrem Platz gehalten.
Fig. 7 und 8 zeigen teilweise geschnittene Abwicklungen, die der Darstellung nach Fig. 3 ähnlich sind, jedoch mit modifizierten Ausführungsformen der Führungen 3 und der Eingriffabschnitte 6.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die axiale Länge des Flansches 2 geringfügig größer als diejenige des Eingriffabschnitts 6. Das Außenende des Eingriffabschnitts 6 ragt daher nicht über den Flansch 2 hinaus, so daß eine unerwünschte Berührung mit der Rotorwicklung (59 in Fig. 33) vermieden ist. Wie man sieht, enden in diesem Fall die Führungen 3 vor der Stirnfläche des Flansches 2 oder, anders gesagt, die Führungen 3 sind an ihrem Ende aufgeweitet, so daß die Außenenden der Eingriffabschnitte 6 vom Schneide- und Biegemesser 9 leicht eingekerbt und in Umfangsrichtung des Kommutators gebogen werden können.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird als Werkzeug ein modifiziertes Schneid- und Biegemesser 9 verwendet. Wie man Fig. 8 entnehmen kann, entstehen hierbei zu beiden Seiten der Kerbe 6a in Umfangsrichtung umgebogene, eingeschnittene Enden 6b. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 7 ist bei jeder Kerbe 6a jeweils nur ein eingeschnittenes Ende 6b weggebogen. Durch Ausbildung von zwei durch Einkerben oder Einschneiden entstandene weggebogene Enden 6b und 6b nach Fig. 8 kann man die Breite der Eingriffabschnitte 6 beibehalten und dennoch eine vorbestimmte Verklemmungsstärke wirksam bei Anwendungen erzielen, bei denen ein Mehrpolkommutator, beispielsweise mit mehr als fünf Kommutatorsegmenten 4, verwendet wird.
Fig. 9 und 10 zeigen vergrößerte perspektivische Ansichten wesentlicher Teile von Ausführungsformen mit modifizierten Anschlußabschnitten 7. Wie es aus diesen Figuren hervorgeht, sind an der Spitze des Anschlußabschnitts 7 einstückig mit dem Anschlußabschnitt 7 spezielle Anschlüsse 10 bzw. 10, 11 ausgebildet. Diese Anschlüsse dienen zur Herstellung der Verbindung mit den Leitungsdrähten der Rotorwicklung oder zum Installieren von Varistoren und anderen Bauteilen.
Fig. 11 und 12 zeigen eine teilweise geschnittene Längsansicht und eine Stirnansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Kommutators, wobei die Stirnansicht nach Fig. 12 unter Bezugnahme auf Fig. 11 von links her gesehen ist. Für gleiche Teile werden dieselben Bezugszahlen wie in Fig. 1 und 2 verwendet.
Wie es aus Fig. 11 und 12 hervorgeht, ist an der Außenseite der inneren Umfangsoberfläche der durchgehenden Führung 3 im Flansch 2 ein Vorsprung 20 ausgebildet, der in Umfangsrichtung schmaler als die Umfangsbreite der Führung 3 ist. Wenn bei dieser Konstruktion das Kommutatorsegment 4 auf dem Außenumfang des zylindrischen Körpers 1 angeordnet wird, entsteht zwischen dem Eingriffabschnitt 6 und der Führung 3 im Flansch 2 eine Einpreßverbindung, und zwar dadurch, daß der Vorsprung 20 gegen den axialen Mittenteil des Eingriffabschnitts 6 drückt, wodurch eine enge Berührung und feste Einpassung an die Innenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führung 3 hergestellt wird. Zum festen Verankern wird das Außenende oder die Spitze des Eingriffabschnitts 6 entsprechend der Darstellung nach Fig. 3, 7 oder 8 eingeschnitten bzw. geschlitzt und bleibend oder plastisch deformiert.
Fig. 13 ist eine teilweise geschnittene Längsansicht mit wesentlichen Teilen einer modifizierten Ausführungsform, wobei die Modifikation den Flansch 2 und den Vorsprung 20 betrifft.
Wie man Fig. 13 entnehmen kann, ist unter Bezugnahme auf die bildliche Darstellung an der linken Stirnfläche des Flansches 2 eine Ausnehmung 2a vorgesehen. Der Vorsprung 20 ist bezüglich seiner axialen Abmessung kürzer als die axiale Länge der Führung 3. Das Außenende des Eingriffabschnitts 6 ist in einer solchen Weise vorgesehen, daß es bei der zeichnerischen Darstellung über die linke Stirnfläche des Flansches 2 nicht hinausragt.
Diese Konstruktion verhindert unerwünschte Überraschungen oder Unfälle aufgrund von Enden der Eingriffabschnitte 6, die über die Stirnfläche des Flansches 2 hinausragen. Für die Ausführungsform nach Fig. 13 gilt somit das Entsprechende wie für die Ausführungsformen nach Fig. 7 und 8.
Fig. 14 und 15 zeigen teilweise geschnittene Längsansichten von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung, bei denen der Grundabschnitt 5 des Kommutatorsegments 4 eine geringfügige Neigung oder Abschrägung zeigt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszahlen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist zusätzlich zum Vorsprung 20 in der gezeigten Weise ein Vorsprung 21 auf der Innenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führung 3 des Flansches 2 vorgesehen, und zwar bei der zeichnerischen Darstellung links vom Vorsprung 20.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 weist die äußere Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers 1 in Entsprechung zu dem Grundabschnitt 5 des Kommutatorsegments 4 und dem Eingriffabschnitt 6 und an der Innenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führung 3 eine Schräge oder Neigung unter einem Winkel Θ bezüglich der axialen Mittenachse des zylindrischen Körpers 1 auf.
Bei diesen Konstruktionen übt der in der Führung 3 des Flansches 2 vorgesehene Vorsprung 20 eine größere Druckkraft in der axialen Mittenrichtung aus, so daß das Kommutatorsegment 4 in engere Berührung mit dem zylindrischen Körper 1 gebracht wird. Die Einkerbung und das Umbiegen des Endes des Eingriffabschnitts 6 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.
Fig. 16 bis 18 zeigen teilweise geschnittene Abwicklungen des Kommutatorumfangs, ähnlich der Darstellung nach Fig. 3, und zwar mit modifizierten Ausführungsformen der Führung 3 und des Eingriffabschnitts 6 bei Ausführungsbeispielen nach der Erfindung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 16 ist das Kommutatorsegment 4 an dem zylindrischen Körper 1 dadurch fest angebracht worden, daß ein Werkzeug, beispielsweise in Form einer Verkerbungs- oder Vernietungsstange 9′, zwischen die vorragenden Eingriffabschnitte 6 in einer Richtung gezwängt wird, die in den Fig. 16 bis 18 durch einen Pfeil angezeigt ist, um die Eingriffabschnitte 6 bleibend oder plastisch in Umfangsrichtung zu deformieren, wie es gestrichelt eingezeichnet ist, und um auf diese Weise einen Preßsitz der Eingriffabschnitte 6 mit dem Flansch 2 auszubilden. Bei der Ausbildung des Preßsitzes werden die Kommutatorsegmente 4 vorzugsweise mit Hilfe einer an ihrem Außenumfang angreifenden Spannzange an ihrem Platz gehalten.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 die Enden des Eingriffabschnitts 6 über die Stirnfläche des Flansches 2 hinausragen, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 die axiale Länge oder Breite des Flansches 2 größer als die axiale Abmessung des Eingriffabschnitts 6. Das äußere Ende des Eingriffabschnitts 6 ragt daher über den Flansch 2 nicht hinaus, so daß unerwünschte Berührungen mit der Rotorwicklung (59 in Fig. 33) vermieden sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 ist nur ein Eingriffabschnitt 6 an jedem Kommutatorsegment 4 vorgesehen. Durch die vorgenommene Verkerbung oder Vernietung des Eingriffabschnitts 6 in der gezeigten Weise kann die Breite des Eingriffabschnitts 6 aufrechterhalten und auch eine vorbestimmte Halterungs- oder Befestigungskraft erzielt werden, wenn ein Mehrpolkommutator mit mehr als fünf Kommutatorsegmenten benutzt wird.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf Fig. 19 bis 32 beschrieben.
Fig. 19 und 20 zeigen eine teilweise geschnittene Längsansicht und eine teilweise Stirnansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Stirnansicht nach Fig. 20 in bezug auf die Darstellung nach Fig. 19 von rechts erfolgt ist. Fig. 21 ist eine Schnittansicht längs einer Linie A-A in Fig. 20. Fig. 22 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Eingriffabschnitts des Kommutatorsegments bei diesem Ausführungsbeispiel.
Bei dem in Fig. 19 bis 22 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zylindrischer Körper 1 aus einem wärmehärtbaren Harz, beispielsweise Phenol- oder Epoxidharz, mit hohlzylindrischer Gestalt hergestellt worden. Am Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 1 ist ein Flansch angeformt, der einen größeren Außendurchmesser als der zylindrische Körper 1 hat und der in der Nachbarschaft eines Endes des zylindrischen Körpers 1 einstückig mit diesem ausgebildet ist.
Führungen 3 mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt sind entsprechend der zeichnerischen Darstellung in einer solchen Weise im Flansch 2 vorgesehen, daß sie an der Grenzfläche zum zylindrischen Körper 1 parallel zu dessen Achse verlaufen. Wie man sieht, handelt es sich bei den Führungen 3 generell um Nuten, Schlitze, Kanäle oder Ausnehmungen, die in der gezeigten Weise ausgebildet sind. An der dem Flansch 2 gegenüberliegenden Stirnfläche des zylindrischen Körpers 1 sind mehrere Ausnehmungen 14 vorgesehen. Die Außen- oder Stirnfläche der Ausnehmung 14 hat eine dreieckförmige oder schwalbenschwanzförmige Gestalt. Die Ausnehmungen 14 sind in Umfangsrichtung des Kommutators in gleichen Abständen voneinander vorgesehen.
Ein Kommutatorsegment 4 besteht aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Kupfer, und weist einen Grundabschnitt 5, wenigstens einen Eingriffabschnitt 6, einen Anschlußabschnitt 7 und einen abgewinkelten oder umgebogenen Abschnitt 19 auf. Fig. 23 bis 25 zeigen eine Ansicht von der Seite, eine Ansicht von unten und eine Ansicht auf das eine Ende des in Fig. 19 und 20 dargestellten Kommutatorsegments 4, wobei die Fig. 25 unter Bezugnahme auf die Darstellungen nach Fig. 23 und 24 das rechte Ende zeigt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 19 und 20 versehen.
Wie man sieht, sind am einen Ende des Kommutators 4 zwei Eingriffabschnitte 6 und ein Anschlußabschnitt 7 ausgebildet. Die beiden Eingriffabschnitte 6 sind längs des Randes des Kommutatorsegments 4 vorgesehen. Die Eingriffabschnitte 6 sind mit einer Biegung oder Krümmung versehen, wie es aus Fig. 23 hervorgeht.
Der Anschlußabschnitt 7 ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß er von einer zwischen den Eingriffabschnitten 6 liegenden Stelle längs einer Stirnfläche und der äußeren Umfangsoberfläche des Flansches 2 nach außen ragt, wie es aus Fig. 19 und 20 hervorgeht. Das hervorragende Ende des Anschlußabschnitts 7 hat beispielsweise eine U-förmige Gestalt, wie es Fig. 25 entnommen werden kann. Der Anschlußabschnitt 7 ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß die Breite T des Außen- oder Endabschnitts 18b des Anschlußabschnitts 7 kleiner als die Breite W eines Fußabschnitts 18a des Anschlußabschnitts 7 ist, wobei der Fußabschnitt 18a vom Basisabschnitt 5 ausgeht, wie es insbesondere Fig. 25 entnommen werden kann, aus der auch T<W ersichtlich ist. An dem den Eingriffabschnitten 6 gegenüberliegenden Ende des Kommutatorsegments 4 ist der abgewinkelte oder umgebogene Abschnitt 19 vorgesehen, dessen Außenende sich verbreitert, so daß der Abschnitt 19 beispielsweise eine dreieckförmige oder schwalbenschwanzförmige Gestalt hat. Der umgebogene Abschnitt 19 und der Eingriffabschnitt 6 sind in einer solchen Weise ausgebildet, daß der umgebogene Abschnitt 19 und der Eingriffabschnitt 6 sich in die Ausnehmung 14 bzw. in die Führung 3 einpassen und dort eingreifen, wie es insbesondere aus Fig. 19 bis 21 hervorgeht.
Als nächstes soll das Verfahren zum Zusammenbau des Kommutators der obigen Konstruktion beschrieben werden.
Wie es aus Fig. 19 und 20 hervorgeht, wird das Kommutatorsegment 4 auf dem Außenumfang des zylindrischen Körpers 1 angeordnet. Hierbei werden die Eingriffabschnitte 6 des Kommutatorsegments 4 in die nutförmige Führung 3 im Flansch 2 eingeschoben und eingepreßt. Der Eingriffabschnitt 6 ist dabei so ausgebildet, daß er sich in der Führung 3 in der Radialrichtung verspannt. Insbesondere kann die Radiallänge r von der Axiallinie des Eingriffabschnitts 6 aus größer sein als die Radiallänge R von der Axiallinie der Außenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führung 3 aus, so daß sich der Eingriffabschnitt 6 beim Einschieben in die Führung 3 geringfügig bleibend oder plastisch deformiert und dabei eine enge Berührung mit der Innenwandung der Führung 3 eingeht, wobei eine derartige Verbiegung oder Verkrümmung auftritt, daß die obere Oberfläche des Eingriffabschnitts 6 konkav wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Kommutatorsegment 4 in der Axialrichtung herausrutscht.
Wie es aus Fig. 19 bis 21 hervorgeht, wird der abgewinkelte oder umgebogene Abschnitt 19 umgebogen und in Eingriff mit der Ausnehmung 14 gebracht. Wenn mit Hilfe eines Werkzeugs, beispielsweise eines Messers, eine Ausnehmung 110 an dem umgebogenen Abschnitt 19 ausgebildet wird, wie es in Fig. 21 gezeigt ist, wird der umgebogene Abschnitt 19 in der Umfangsrichtung der Stirnfläche bleibend oder plastisch deformiert, und zwar aufgrund einer Stauchung oder Nietung, wobei ein enger Kontakt oder Preßsitz mit der Ausnehmung 14 im zylindrischen Körper 1 hergestellt wird. Auf diese Weise wird das Kommutatorsegment 4 im zylindrischen Körper 1 fest angebracht. Beim Stauchen oder Nieten des umgebogenen Abschnitts 19 wird der Außenumfang des Grundabschnitts 5 des Kommutatorsegments 4 festgehalten, beispielsweise mit einer Spannzange.
Nachdem das Kommutatorsegment 4 am zylindrischen Körper 1 fest angebracht ist, wird der Leitungsdraht der Rotorwicklung am Anschlußabschnitt 7 eingehakt und damit fest verbunden, beispielsweise durch Widerstandsschweißen. Weil der Fußabschnitt 18a und der Endabschnitt 18b des Anschlußabschnitts 7 derart ausgebildet sind, daß die Breite W des Fußabschnitts 18a größer als die Breite T des Endabschnitts 18b ist, wie es aus Fig. 25 hervorgeht, wird eine Erhitzung des Fußabschnitts 18a beim Widerstandsschweißen vermieden und die Wärme auf den Endabschnitt 18b konzentriert, so daß die Verbindung in einfacher und leichter Weise hergestellt werden kann. Wäre die Breite T des Endabschnitts 18b gleich der Breite W des Fußabschnitts 18a, würde ein Bereich nahe beim Fußabschnitt 18a erhitzt werden, bevor der Leitungsdraht mit dem Endabschnitt 18b verschmolzen wäre. Dies könnte ein Wegschmelzen der Abdeckung des Leitungsdrahts verursachen.
Fig. 26 ist ein Längsschnitt durch ein wesentliches Teil einer modifizierten Ausführungsform des in Fig. 19 und 22 dargestellten Eingriffabschnitts 6. Bei dieser modifizierten Ausführungsform nach Fig. 26 ist beispielsweise durch Prägen oder Pressen ein Vorsprung 111 im Eingriffabschnitt 6 vorgesehen. Die Radiallänge oder der Radialabstand dieses Vorsprungs 111 von der Axiallinie aus ist ähnlich den in Fig. 22 dargestellten Beziehungen, was die Radialabstände R und r anbelangt. Wenn daher der Eingriffabschnitt 6 in die Führung 3 eingeschoben ist, und zwar in ähnlicher Weise, wie es in Fig. 19 und 22 dargestellt ist, verhindert der Vorsprung 111 ein Herausrutschen des Kommutatorsegments 4 in der Axialrichtung.
Fig. 27 und 28 zeigen vergrößerte Querschnitte modifizierter Ausführungsformen des in Fig. 20 und 21 dargestellten umgebogenen Abschnitts 19.
Nach den Fig. 27 und 28 wird der abgewinkelte oder umgebogene Abschnitt 19 durch Biegen verformt, beispielsweise in einer solchen Weise, daß die Oberseite des umgebogenen Abschnitts 19 konvex wird und in diesem Zustand in die Ausnehmung 14 eingesetzt wird. Danach wird der umgebogene Abschnitt 19 in der Richtung eines in Fig. 28 eingezeichneten Pfeils mit einer Kraft beaufschlagt, beispielsweise durch Schlagen oder Stoßen mit einem Werkzeug oder einer Spannvorrichtung (nicht gezeigt), wodurch der umgebogene Abschnitt 19 durch bleibende oder plastische Deformation in der Ausnehmung 14 nach Art eines Preßsitzes verspannt und damit am zylindrischen Körper 1 fest angebracht wird.
Fig. 27 und 28 zeigen eine Ausnehmung 14 mit unter einem rechten Winkel angeordneten Seitenwänden. Die Ausnehmung 14 kann aber auch in einer solchen Weise ausgestaltet sein, daß die Seitenwände sich in Richtung auf den Boden der Ausnehmung verjüngen, vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 80°, wie es rechts neben Fig. 28 angedeutet ist. In diesem Falle ist es nicht erforderlich, den in die Ausnehmung eingreifenden Abschnitt plastisch oder bleibend zu deformieren.
Fig. 29 und 30 zeigen Stirnansichten von weiteren modifizierten Ausführungsformen für den umgebogenen Abschnitt 19, der in Fig. 20 dargestellt ist.
Nach Fig. 29 ist im Außenende des umgebogenen Abschnitts 19 eine Kerbe 112 vorgesehen. Nachdem der umgebogene Abschnitt 19 in die Ausnehmung 14 eingesetzt worden ist, wie es in Fig. 29 gezeigt ist, wird die Kerbe 112 mit einem Werkzeug oder einer Spannvorrichtung geöffnet oder auseinandergetrieben, wie es Fig. 30 zeigt. Auf diese Weise gelangt der umgebogene Abschnitt 19 in einen Preßsitz mit der Ausnehmung 14, und zwar durch bleibende oder plastische Deformation des Abschnitts 19. Die Folge davon ist ein festes Anbringen des Abschnitts 19 am zylindrischen Körper 1.
Fig. 31 und 32 zeigen vergrößerte perspektivische Ansichten wesentlicher Teile einer modifizierten Ausführungsform des in Fig. 1 und 2 dargestellten Anschlußabschnitts 7.
Nach Fig. 31 und 32 ist ein Anschluß 113 mit dem Anschlußabschnitt 7 einstückig ausgebildet. Der Anschluß 113 dient zur Installation weiterer Bauteile, beispielsweise eines Varistors.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen bestehen der zylindrische Körper und der daran angeformte Flansch aus einem wärmehärtbaren Harz. Anstelle eines wärmehärtbaren Harzes kann auch ein thermoplastisches Harz verwendet werden. Die Herstellung kann durch Spritzgießen oder andere bekannte Formungsverfahren erfolgen. Die im Flansch vorgesehene nutförmige Führung kann in einer solchen Weise ausgebildet sein, daß sie sich teilweise oder vollständig durch den Flansch erstreckt. Im allgemeinen kann die Führung von beliebiger Form und Größe sein, wenn dadurch sichergestellt ist, daß der Eingriffabschnitt eingeschoben, positioniert und fest in der Führung verankert, verspannt, eingepaßt und dergleichen werden kann. Gleichermaßen können die Ausnehmungen an der Stirnfläche des zylindrischen Körpers und die Stirnfläche des in diese Ausnehmung eingreifenden umgebogenen Abschnitts eine beliebige Form und Gestalt haben, solange sichergestellt ist, daß eine feste Anbringung gemäß den Spezifikationen für den Kommutator erzielt wird.
Die Erfindung, wie sie durch die oben beschriebene Art und Weise des Aufbaus sowie des Zusammenbaus beschrieben ist, zeichnet sich durch die nachstehenden Vorteile aus:
  • 1. Da die Kommutatorsegmente an dem zylindrischen Körper fest angebracht sind, treten während des Betriebs keine Unzulänglichkeiten auf, wie Verschiebung der Kommutatorsegmente, unregelmäßige Schlitzbreite usw., selbst wenn aufgrund der Motordrehzahl oder anderer äußerer Kräfte Vibrationen auftreten. Das Ergebnis davon sind Miniaturmotoren hoher Gebrauchstüchtigkeit und Zuverlässigkeit.
  • 2. Da zum festen Anbringen der Kommutatorsegmente an dem zylindrischen Körper kein Ring erforderlich ist, benötigt man für den Miniaturmotor eine geringere Anzahl von Bauelementen, und gleichzeitig wird dadurch der Zusammenbau erleichtert. Dies ist mit einer geringeren Herstellungszeit und niedrigeren Herstellungskosten verbunden.
  • 3. Da zum festen Anbringen der Kommutatorsegmente am zylindrischen Körper kein Ring erforderlich ist, besteht keine Beschränkung hinsichtlich der Axiallänge der Kommutatorsegmente. Dadurch ist es möglich, die Größe eines Miniaturmotors in seiner Gesamtheit zu verringern.
Zusammenfassend wird die Erfindung in einem Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator gesehen, der in einer speziellen Weise ausgebildet ist. Der Kommutator zeichnet sich durch einen zylindrischen Körper aus, an den im Bereich seines einen Endes ein Flansch einstückig angeformt ist. Der Flansch hat einen größeren Außendurchmesser als der zylindrische Körper. Im Flansch sind Führungsnuten vorgesehen, die einen kreisbogenförmigen Querschnitt haben und in axialer Richtung den Flansch an der Grenzfläche zwischen dem Flansch und dem zylindrischen Körper durchlaufen. Am einen Ende eines Kommutatorsegments sind Eingriffabschnitte vorgesehen, die sich durch die Führungsnuten erstrecken. Die Außenenden der Eingriffabschnitte sind in der Axialrichtung eingeschnitten oder geschlitzt, und wenigstens eines der durch den Einschnitt oder Schlitz entstandenen Teile ist in der Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers bleibend deformiert, so daß der Eingriffabschnitt mit dem Flansch einen festen Sitz bildet bzw. fest verankert ist. Vorzugsweise ist an der Außenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führungsnut ein Vorsprung ausgebildet, dessen Breite kleiner als die Umfangsbreite der Führungsnut ist. Der Vorsprung übt auf den in die Führungsnut eingeschobenen Eingriffabschnitt eine Kraft auf den axialen Mittenbereich des Eingriffabschnitts aus und bringt dabei den Eingriffabschnitt in enge Berührung mit der Innenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führungsnut.
Abweichend oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Kommutatorsegmentbefestigung kann der Kommutator auch einen Aufbau haben, bei dem am anderen Ende des zylindrischen Körpers mehrere Ausnehmungen vorgesehen sind. Das Kommutatorsegment weist an seinem einen Ende oder im Bereich seines einen Endes einen fest in die Führungsnut eingepaßten Eingriffabschnitt und einen Anschlußabschnitt auf, der sich längs des Flansches nach außen erstreckt. Am anderen Ende des Kommutatorsegments ist ein abgewinkelter oder umgebogener Abschnitt vorgesehen, der zum Eingreifen in eine der Ausnehmungen dient. Der abgewinkelte oder umgebogene Abschnitt des Kommutatorsegments wird durch bleibende Deformation in der Umfangsrichtung in der Ausnehmung des zylindrischen Körpers fest eingepaßt oder dort verankert. In diesem Zustand ist der Eingriffabschnitt des Kommutatorsegments in der Führungsnut des Flansches eingesetzt.
Zusätzlich zu der Verankerung in den Ausnehmungen des zylindrischen Körpers an dessen anderem Ende können die in die Führungsnuten eingesetzten Eingriffabschnitte auch durch den gesamten Flansch laufen und am Flanschende des zylindrischen Körpers mit dem Flansch verkeilt sein, und zwar durch bleibende oder plastische Deformation der Außenenden der Eingriffabschnitte in der Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers.

Claims (6)

1. Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator, der aus einem zylindrischen Körper aus Isolierwerkstoff und mehreren Kommutatorsegmenten aus elektrisch leitendem Werkstoff besteht, die an einer äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers fest angebracht sind, welcher zylindrische Körper bei seinem einen Ende einen einstückig mit ihm ausgebildeten Flansch aufweist, dessen Außendurch­ messer größer als derjenige des zylindrischen Körpers ist und durch den sich in Axialrichtung verlaufende Führungs­ nuten erstrecken, und welche Kommutatorsegmente jeweils einen nach außen gerichteten Anschlußabschnitt und an ihrem einen Ende jeweils wenigstens einen in eine der Führungsnuten eingeschobenen Eingriffabschnitt haben, der mit seinem Außenende aus der Führungsnut herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (2) an seiner einen Stirnfläche mehrere, in Radialrichtung verlaufende Nuten (8) aufweist, daß die Anschlußabschnitte (7) der Kommutatorsegmente (4) ausgehend von zwischen den Eingriffabschnitten (6) liegenden Stellen in bezug auf die Eingriffabschnitte (6) rechtwinklig nach außen umgebogen sind und zum Ausrichten der Kommutator­ segmente (4) in der Umfangs- und Axialrichtung des zylin­ drischen Körpers (1) in die Nuten (8) an der Stirnfläche des Flansches (2) eingreifen, und daß herausragende Außen­ enden der Eingriffabschnitte (6) zum festen Verankern der Kommutatorsegmente (4) am Flansch (2) in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers (1) bleibend deformiert sind.
2. Miniaturmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Führungsnuten (3) herausragende Außenenden von Eingriffsabschnitten (6) eingeschnitten sind und wenigstens eines der durch das Einschneiden entstandenen Außenenden­ teile (6a, 6b) in Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers (1) bleibend deformiert ist.
3. Miniaturmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führungsnuten (3) Vorsprünge (20) ausgebildet sind, deren Breite kleiner als die Umfangsbreite der Führungsnuten ist, und daß die Eingriffabschnitte (6) durch diese Vorsprünge (20) in den Führungsnuten (3) in Mittenachsenrichtung gedrückt und damit in enge Berührung mit der Innenseite der inneren Umfangsoberfläche der Führungsnuten (3) gebracht sind.
4. Miniaturmotor mit einem zusammengebauten Kommutator, der aus einem zylindrischen Körper aus Isolierwerkstoff und aus mehreren Kommutatorsegmenten aus elektrisch leitendem Werk­ stoff besteht, die an einer äußeren Umfangsoberfläche des zylindrischen Körpers fest angebracht sind, welcher zylindri­ sche Körper bei seinem einen Ende einen einstückig mit ihm ausgebildeten Flansch aufweist, dessen Außendurchmesser größer als derjenige des zylindrischen Körpers ist und an dem Führungsnuten vorgesehen sind, und welche Kommutatorseg­ mente an ihrem einen Ende in die Führungsnuten des Flansches eingesetzte und eingepaßte Eingriffabschnitte haben, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche des anderen Endes des zylindrischen Körpers (1) mehrere Ausnehmungen (14) vorgesehen sind, die eine dreieckförmige Gestalt haben, daß die Kommutatorsegmente (4) an ihrem anderen Ende in die Ausnehmungen (14) des zy­ lindrischen Körpers (1) eingreifende umgebogene Abschnitte (19) dreieckförmiger Gestalt haben und daß die umgebogenen Abschnitte (19) an den Ausnehmungen (14) des zylindrischen Körpers (1) dadurch fest angebarcht sind, daß sie durch Auf­ kerbung in Umfangsrichtung bleibend deformiert sind.
5. Miniaturmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten (3) einen kreisbogenförmigen Querschnitt haben.
6. Miniaturmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeihcnet, daß die Kommutatorsegmente (4) an dem einen Ende Anschlußab­ schnitte (7) haben, die längs der inneren Stirnfläche des Flansches (2) radial nach außen ragen.
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