DE3228039A1 - Kommutatorvorrichtung fuer elektrische kleinmotoren - Google Patents

Description

MABUCHI MOTOR CO., LTD., Japan

Kommutatorvorrichtung für elektrische Kleinmotoren

Die Erfindung betrifft eine Kommutatorvorrichtung für elektrische Kleinmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie befaßt sich insbesondere mit einer Kommutatorvorrichtung für elektrische Kleinmotoren, in der jedes Kommutatoranschlußteil ein schmales Teil aufweist, bei dem die Querschnittsfläche des Anschlußteils in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung davon kleiner als die der anderen Teile davon gemacht und ein Zuleitungsdraht von Ankerwicklungen in einer Lage gehalten ist, bei der das Anschlußteil am schmalen Teil davon gebogen und mit dem Anschlußteil widerstandsverschweißt ist.

Eine Kommutatorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits bekannt. Wie die Figuren 1, 2 (A) bis 2 (C) und 3 zeigen, weist eine derartige Kommutatorvorrichtung eine Kommutatorlamelle 2, ein Kommutatorteil 3, ein Anschlußteil 4, einen Anker 5, eine Ankerwicklung 6, einen Zuleitungsdraht 7, einen Isolierzylinder 8, einen Isolierflansch 9 und eine Isolierscheibe 10 auf.

Nach den Figuren 2 (A) bis 2 (B) ist bei der bekannten Kommutatorvorrichtung die in Fig. 2 (C) gezeigte Kommutatorlamelle 2 an dem Isolierzylinder 8 angeordnet und in Position gehalten, was durch Ansetzen der Isolierscheibe 10 an das Kommutatorteil 3 erreicht wird.

In elektrischen Kleinmotoren ist die Ankerwicklung 6 in üblicher Weise mit der Kommutatorlamelle verbunden, indem der Zuleitungsdraht 7 der Ankerwicklung um das Anschlußteil 4 gewickelt ist, das an der Kommutatorlamelle 2 vorgesehen und daran angelötet ist. Obwohl dieses Lötverfahren ein geeignetes Verbindungsverfahren ist, kann der Isolierzylinder 8, an dem die Kommutatorlamelle 2 befestigt ist, wegen der dabei entstehenden Lötwärme leicht deformiert werden, da der Isolierzylinder 8 normalerweise aus einem thermisch angreifbaren Kunststoff gefertigt ist. Dies kann die Dimensionsgenauigkeit der Kommutatorvorrichtung verringern und damit die Leistungsfähigkeit des Motors beeinträchtigen. Das Lötverfahren weist überdies weitere Nachteile im Hinblick auf die Arbeitsleistung, die Qualität und die Herstellungskosten insofern auf, als das Lötverfahren eine hohe Geschicklichkeit und verschiedene Arbeitsschritte erfordert. Das Lötflußmittel verunreinigt oft das Innere des Motors. Zur Lösung dieses Problems wurde das Schmelzverfahren als eine Art von Widerstandsschweißung entwickelt und weitgehend zur Verbindung der Ankerwicklung 6 mit der Kommutatorlamelle 2 benutzt.

In Fig. 3 ist eine Seitenschnittansicht einer Kommutatorvorrichtung gezeigt, bei welcher die Schmelzmethode verwendet wurde, um die Zufuhrdrähte 7 mit den Kommutatorlamellen 2 zu verbinden. Gemäß Fig. 3 wird der von der Ankerwicklung 6 abgezogene Zuleitungsdraht in einer Lage gehalten, indem das U-förmig gebogene Teil des Anschlußteiles 4 gemäß Fig. 1 faltend verformt und eine nicht gezeigte Elektrode von oben gegen das Anschlußteil 4 gedrückt wird, um dem Anschlußteil 4 und dem Kommutatorteil 3 Spannung zuzuführen, wodurch Strom im Anschlußteil 4 fließt und das Anschlußteil 4 erwärmt wird. Die erzeugte Wärme zerstört eine Isolierschicht an der Oberfläche des Zuleitungsdrahtes 7, wodurch

der Kern des Zuleitungsdrahtes 7 bloßgelegt und der Zuleitungsdraht 7 mit dem Anschlußteil 4 verschweißt wird. Der Zuleitungsdraht 7 wird auf diese Weise in Position gehalten, indem er durch das Anschlußteil 4 gemäß Fig. 3 faltend verformt und mit diesem elektrisch verbunden wird.

Während sich dieses Verfahren, auch Schmelzverfahren genannt, vorteilhaft für eine Automatisierung eignet, ist die durch dieses Verfahren hergestellte elektrische Verbindung zwischen dem Anschlußteil 4 und dem Zuleitungsdraht 7 in Vergleich mit dem Lötverfahren nicht so gut, weil das Biegen oder Abfalten des Anschlußteils 4 schwierig ist. Dies insbesondere deshalb, weil das Biegen des Anschlußteils 4 mit der in Fig. 2 (C) gezeigten Form zu einem ausreichend großen Radius oft einen schlechten Kontakt ergibt und damit auch zu einem schwachen Verschweißen zwischen dem Zuleitungsdraht 7 und dem Anschlußteil 4 führt. Dieses Problem kann durch Erhöhen des durch das Anschlußteil 4 fließenden Stromes und der Stoßkraft der Elektrode auf das Anschlußteil 4 ausgeschaltet werden. Dies kann jedoch nicht nur zu einer Deformation des Isolierzylinders 8 oder -flansches 9, so zu einer Beule am Isolierflansch 9, gemäß Fig. 3, sondern auch zu unerwünschten Ergebnissen, beispielsweise zum Bruch des Zuleitungsdrahtes 7 führen. Es sind auch bereits verschiedene Versuche unternommen worden, um die Nachteile des Schmelzverfahrens zu beseitigen, was auch das Einstellen der Stoßkraft der Elektrode am Anschlußteil 4 und das des im Anschlußteil 4 fließenden Stromes bei Optimalwerten und den Einsatz der Elektrode von optimaler Form einschließt. Alle diese Versuche befassen sich mit der Schwierigkeit zur Erhaltung der Elektrode, die sich aus dem schnellen Elektrodenverbrauch ergibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kommutatorvorrichtung für Kleinmotoren vorzuschlagen, mit der die genannten Nachteile vermieden werden, indem der Querschnittsbereich der Anschlußteile teilweise kleiner an Stellen gemacht wird, an denen Zuleitungsdrähte in Position gehalten werden, um den elektrischen Widerstand davon zu erhöhen, wenn die Zuleitungsdrähte mit den Anschlußteilen durch das Schmelzverfahren verschweißt werden, wobei erforderliche Wärme bei einem kleinen Stromwert erhalten werden kann und der erhitzte Bereich auf eine relativ kleine Fläche begrenzt werden kann, so daß eine schwache elektrische Kontinuität zwischen dem Anschlußteil und dem Zuleitungsdraht wie auch die Deformation des Isolierzylinders wegen der Schweißwärme vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung soll auch eine Kommulatorvorrichtung für Kleinmotoren vorgeschlagen werden, in der die Breite des Anschlußteils teilweise schmaler bei einer Position gemacht wird, an der der Zuleitungsdraht druckverschweißt ist, so daß der elektrische Widerstand davon erhöht wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kommutatorvorrichtung für Kleinmotoren vorzusehen, in der die Stärke des Anschlußteils bei einer Position teilweise verringert ist, in der der Zuleitungsdraht druckverschweißt ist, so daß der elektrische Widerstand davon erhöht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung und eine Ausführungsform der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Es zeigen:

FIG. 1 in einer Seitenansicht eine Ausführungsform der Kommutatorvorrichtung und des Ankers für elektrische Kleinmotoren, die bereits beschrieben worden ist;

F I G. 2 (A) eine Vorderansicht einer bekannten Kommutatorvorrichtung längs der Linie A-A der Fig. 1;

F I G. 2 (B) eine Seitenschnittansicht längs der Linie B-B von Fig. 2 (A);

F I G. 2 (C) in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer Kommutatorlamelle, die in der bekannten Kommutatorvorrichtung benutzt wird;

F I G. 3 eine Seitenschnittansicht einer bekannten Kommutatorvorrichtung, in der der Zuleitungsdraht mit dem Anschlußteil durch das Schmelzverfahren verbunden ist;

F I G. 4 eine Ausführungsform einer Kommutatorlamelle, die in der Kommutatorvorrichtung nach der Erfindung benutzt wird;

FIG. 5 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung, die der Fig. mit der bekannten Kommutatorvorrichtung entspricht;

F I G. 6 eine Seitenschnittansicht der erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung in einer Lage, in der der Zuleitungsdraht mit dem Anschlußteil (entsprechend Fig. 3) verbunden ist.

In der Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den Figuren.. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein schmales Teil des Anschlußteiles 4.

Eine Kommutatorlamelle 2, die in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung benutzt wird, weist ein schmales Teil 11 auf, das mit einer Breite a, wie in Fig. 4 gezeigt, gebildet und eine Ausgestaltung des Anschlußteils 4 ist. Das heißt, daß die Breite b des schmalen Teils 11 kleiner als die Breite a der anderen Teile des Anschlußteils 4 ist. Das Anschlußteil 4 ist in einer Lage gebogen, die durch gestrichelte Linien in der Fig. 4 gekennzeichnet ist, in der es zum Komrautatorteil 3 aufrechtsteht und weiter bei der Position des schmalen Teils 11 U-förmig gebogen ist, wie es bei der bekannten Kommutatorvorrichtung gemäß Fig. 2 (C) der Fall ist. In diesem Fall wird das Kommutatorteil 3 natürlich kreisbogenförmig gebogen, so daß es sich der Kontur des Isolierzylinders 8 anpaßt. Die erfindungsgemäße Kommutatorvorrichtung wird in der gleichen Weise wie in den Fig. 1 und 2 ζusammengebaut.Eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung ist in Fig. 5 gezeigt. In dieser Kommutatorvorrichtung ist gemäß Fig.

der Zuleitungsdraht 7 mit dem Anschlußteil 4 verbunden, indem der Zuleitungsdraht 7 in die U-förmig ausgebildete Form des schmalen Teils 11 des Anschlußteils 4 eingesetzt wird, so daß Strom fließt, während das Anschlußteil 4 mittels des SchmeIzVerfahrens von oben durch eine nicht gezeigte Elektrode eingeschoben wird.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der die Breite des schmalen Teils 11 kleiner als die der anderen Teile des Anschlußteils 4 gemacht ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Ähnliches kann durch Bildung des schmalen Teils dadurch bewirkt werden, indem die Stärke des Anschlußteils 4 quer zur Breitenrichtung des Anschlußteils 4 teilweise reduziert wird, obgleich diese Ausbildung nicht in der Figur gezeigt ist. Wie beschrieben, ist bei der

erfindungsgemäßen Kommutatorvorrichtung der schmale Teil am Anschlußteil 4 angeordnet. Dies ergibt einen höheren elektrischen Widerstandswert am schmalen Teil 11, wenn während des genannten Schmelzverfahrens ein elektrischer Strom in dem Anschlußteil 4 fließt. Folglich kann, selbst wenn der beim Schmelzverfahren verwendete Strom auf einen kleineren Wert als derjenige bei dem in den Fig. 2 und 3 beschriebenen bekannten Verfahren eingestellt ist_f die erforderliche Schweißwärme erhalten werden. Dies führt zu verbesserten Schmelzbedingungen, da die Isolierschicht auf dem Zuleitungsdraht 7 leicht zerstörbar ist, wodurch der elektrische Kontakt des Zuleitungsdrahtes 7 mit dem Anschlußteil 4 verbessert wird. Mit Hilfe des schmalen Teils 11 ist überdies das Anschlußteil 4 leicht U-förmig biegbar, so daß der Kontakt zwischen dem Zuleitungsdraht 7 und dem Anschlußteil 4 verbessert werden kann. Mit dem schmalen Teil 11, der das U-förmige Biegen des Anschlußteils 4 erleichtert, kann die Stoßkraft der Elektrode auf das Anschlußteil 4, wie beschrieben, verringert und die Schweißwärme am schmalen Teil 11 konzentriert werden, so daß ein lokaler Temperaturanstieg verhindert wird. Dies kann die Deformation des Isolierzylinders 8 verhindern.

Leerseite

Claims (3)

Parkstraße 13 6000 Fiankiuit a, M. 1 10 222 MABUCHI MOTOR CO., LTD., Japan Patentansprüche

1.1 Kommutatorvorrichtung für elektrische Kleinmotoren mit Kommutatorlamellen, welche kreisbogenförmige Kommutatorteile und Anschlußteile aufweisen, die sich von den Kommutatorteilen aufrecht erstrecken, wobei die Kommutatorlamellen an einem Isolierzylinder befestigt und die Anschlußteile gebogen sind, um Zuleitungsdrähte von Ankerwicklungen zu halten,

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußteil (4) ein schmales Teil (11) aufweist, bei dem die Querschnittsfläche in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Anschlußteils (4) kleiner als die der anderen Teile des Anschlußteils (4) gemacht ist, wobei der Zuleitungsdraht (7) durch Umfalten des Anschlußteils (4) am schmalen Teil (11) davon in Position gehalten und mit dem Anschlußteil (4) durch Wiederstandsschweißen verschweißt ist.

2. Kommutatorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmale Teil (11) durch teilweises Reduzieren der Breite a des Anschlußteils (4) in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Anschlußteils (4) gebildet ist.

3. Kommutatorvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmale Teil (11) durch teilweises Reduzieren der Stärke des Anschlußteils (4) gebildet ist.