DE2546247A1

DE2546247A1 - Flache dynamoelektrische maschine in miniaturausfuehrung

Info

Publication number: DE2546247A1
Application number: DE19752546247
Authority: DE
Inventors: Akira Osanai
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-15
Publication date: 1976-04-29
Also published as: DE2546247C2; US4079277A

Description

betreffend
Flache dynamoelektrische Maschine in Miniaturausführung

Die Erfindung bezieht sich auf eine niedrige Bauhöhe aufweisende dynamoelektrische Maschinen in Miniaturbauart, die geeignet sind, als Motor oder Stromerzeuger oder dgl, verwendet zu werden»

Es ist bereits eine dynamoelektrische Maschine in Miniaturbauart mit geringer Bauhöhe bekannt, bei der ein Läufer von geringer Dicke vorhanden ist, und bei der ein Dauermagnet gleichachsig mit dem Läufer angeordnet ist, um die Bauhöhe bzw. die in der Achsrichtung gemessene Dicke der Maschine möglichst gering zu halten. Eine solche flache dynamoelektrische Maschine in Miniaturbauweise kann als Motor betrieben werden, um bei kleinen elektrischen Geräten, Z₀B₀ tragbaren Kassettentonbandgeräten, verwendet zu werden. Bei einer bekannten dynamoelektrischen Maschine in Miniaturbauweise mit geringer Dicke ist der gesamte Kommutator auf einer Seite des Läufers angeordnet, so daß es erforderlich ist, gesonderte Räume zum Aufnehmen des Läufers und des Kommutators vorzusehen; dies führt jedoch zu einer Vergrößerung des gesamten Raumbedarfs«

Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Brfindung...liegt-die Aufgabe zugrunde, eine dynamoelektrische Maschine in Miniaturbauweise mit einer kleinen Abmessung

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in axialer Richtung zu schaffen, bei der ein Teil des Kommutators, der gleitend mit einer Bürstenbaugruppe zusammenarbeitet, auf der einen Seite des Läufers angeordnet ist, während die elektrische Verbindung zwischen dem Kommutator und dem Läufer auf der entgegengesetzten Seite des Läufers angeordnet ist, so daß der von dem Läufer beanspruchte Raum auch von einem Teil des Kommutators eingenommen wird, wodurch sich der Raumbedarf auf ein Minimum verringern läßt. Ferner soll durch die Erfindung eine dynamoelektrische Maschine der genannten Art geschaffen werden, bei der die Bürstenbaugruppe bzw₀ das Gehäuse so ausgebildet ist, daß sich eine höhere Genauigkeit und ein besseres Betriebsverhalten erzielen läßt_e

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläuterte Es zeigt:

Fig_e 1 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie I-I in Fig_e 3, in welcher eine Ausführungsform eines Miniaturmotors von geringer Baulänge dargestellt ist;

Fig₀ 2 einen verkleinerten Schnitt längs der Linie II-II in Fig» 1;

Fig» 3 eine verkleinerte Darstellung der Unterseite des Motors nach Fig, 1;

Fig_o 4 eine schematische Seitenansicht eines Miniaturmotors bekannter Art mit geringer Baulänge;

Figo 5 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Miniaturmotors mit geringer Baulänge;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Miniaturmotors;

Figo 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus führungs form eines Miniaturmotors;

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Fig,, 8 bis 10 jeweils eine perspektivische Teildarsteilung einer Ausführungsform eines Motorläufers;

Figo 11 eine Seitenansicht einer bekannten Anordnung von Kontakten zwischen einem Kommutator und einer Bürstenbaugruppe j

Figo 12 eine Seitenansicht, aus der ersichtlich ist, auf welche Weise gemäß der Erfindung ein Kontakt zwischen einem Kommutator und einer Bürstenbaugruppe hergestellt wird;

Figo 13 eine Stirnansicht der Kommutator- und Bürstenbaugruppe nach Fig_e 12;

Fig_o 14 bis 16 jeweils eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung zum Herstellen eines Kontaktes zwischen einem Kommutator und einer Bürstenbaugruppe ;

Fig« 17 und 18 jeweils eine Stirnansicht einer Kommutator- und Bürstenbaugruppe bekannter Art;

Figo 19 und 20 jeweils eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Kommutator- und Bürstenbaugruppe;

Figo 21 einen Längsschnitt eines Motors mit einer erfindungsgemäßen Kommutator- und Bürstenbaugruppe;

Figo 22 eine perspektivische Teildarstellung des Motors nach Fig_e 21;

Fig«, 23 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Bürstenbaugruppe ;

Figo 24 einen Schnitt längs der Linie XXIV-XXIV in Fig. 23;

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Figo 25 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bürstenbaugruppe;

Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie XXVI-XXVI in Fig. 25;

Fig» 27 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Bürstenbaugruppe;

Fig. 28 einen Schnitt längs der Linie XXVIII-XVIII in Fig. 27;

Figo 29 und 30 jeweils einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Bürstenbaugruppe;

Fig. 31 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Miniaturmotors mit geringer Baulänge;

Fig» 32 einen Schnitt längs der Linie XXXII-XXXII in Fig_e 31;

Figo 33 bis 35 jeweils eine perspektivische Darstellung, welche die Befestigung eines erfindungsgemäßen Miniaturmotors veranschaulicht;

Figo 36 und 37 jeweils einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Miniaturmotors;.

Figo 38 eine Seitenansicht in Verbindung mit einem Längsschnitt zur Veranschaulichung der Herstellung einer festen Verbindung zwischen einer Kraftabgabewelle und einem Kommutator;

Fig. 39 die untere Stirnseite des Kommutators nach Fig« 38;

Figo 40 eine Seitenansicht der Kraftabgabewelle nach Fig. 38 und im Längsschnitt den daran befestigten Kommutator;

Fig» 41 teilweise in einer Seitenansicht und teilweise in

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einem Längsschnitt ein Verfahren zum Formen eines Läufers und eines Kommutators;

Fig, 42 einen Grundriß, der den Zusammenbau der Läuferwicklung veranschaulicht; und

Figo 43 eine Seitenansicht einer mit Hilfe eines Formgebungsverfahrens hergestellten Baugruppe mit einem Läufer, einem Kommutator und einer Kraftabgabewelle„

In Fig_e 1 ist ein erfindungsgemäßer Miniaturmotor 1 von geringer Baulänge dargestellt, zu dem ein Gehäuse 2 gehört, das einen oberen Jochabschnitt 3 aufweist, an den sich ein zylindrischer Gehäuseabschnitt 4 anschließt, welcher an einem unteren scheibenförmigen Jochteil 5 befestigt ist_p Der untere Abschnitt des äußeren Randes des unteren Jochteils 5 ist abgeschrägt und mit einer Rändelung 5a versehen, in welche der untere Rand 4a des Gehäuseabschnitts 4 gemäß Fig₀ 3 Z₀B. durch Umbördeln und Festdrücken verbunden worden ist_e

Gemäß Fig_e 1 ist in den mittleren Teil des oberen Jochabschnitts 3 ein oberes Lager 6 eingebaut, während das untere Jochteil 5 gemäß Fig. 3 in der Mitte einen elliptischen Schlitz 5b aufweist, der zum Aufnehmen einer Bürstenbaugruppe geeignet iste Das untere Jochteil 5 ist gemäß Figo 1 auf seiner Unterseite in der Mitte mit einer kreisrunden Schulter 5c versehen, und in Anlage an dieser Schulter ist eine scheibenförmige BUrstentragplatte 8 aus einem Isolierstoff mit Hilfe von aus Fig_o 3 ersichtlichen Schrauben 7a, 7b, 7c und 7d befestigt, um den Schlitz bzw_o die Öffnung 5b zu verdecken,, In den mittleren Teil der BUrstentragplatte 8 ist ein unteres Lager 9 eingebaut, das gegen eine Verlagerung durch die freien Enden von mit Hilfe der Schrauben 7a bis 7d befestigten Halteteilen 10a, 10b, 10c und 10d gesichert ist₀

In den beiden Lagern 6 und 9 ist die Kraftabgabewelle 11 des

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Motors drehbar gelagert, bei der das obere Ende 11a und/oder das untere Ende 11b mit einer anzutreibenden Einrichtung verbunden werden kann. Auf die Kraftabgabewelle 11 ist nahe dem unteren Lager 9 eine Anlaufscheibe 12a aufgeschoben, und an der Kraftabgabewelle ist oberhalb dieser Anlaufscheibe eine Buchse 13 aus einem isolierenden Material befestigte Nahe dieser Buchse ist auf die Kraftabgabewelle ein ringförmiger Abstandhalter 14 aufgeschoben, und zwischen diesem und dem Lager 6 ist eine weitere Anlaufscheibe 12b angeordnet^ An der isolierenden Buchse 13 sind ein Kommutator 15 und ein Läuferträger 16 befestigt, mit welch letzterem der Läufer 17 des Motors fest verbunden ist« Gemäß Figo 2 sind zwei Dauermagnete 18 und 19 an dem oberen Jochabschnitt 3 so befestigt, daß sie einander gegenüberliegen und oberhalb des Läufers 17 angeordnet sind«

Gemäß Fig₀ 3 sind zwei elektrisch leitende Schrauben 20 und 21 in die ßürstentragplatte 8 eingeschraub und in der Öffnung 5b symmetrisch zu der Motorwelle 11 angeordnet,, Wie in Fig„ 1 bei 21 dargestellt, dienen die beiden Schrauben 20 und 21 dazu, jeweils ein Ende eines Bürstenhalters 22 zu befestigen, der aus eimern elastischen, leitfähigen Material besteht, und durch die zugehörige Schraube mit der Bürstentragplatte 8 verbunden ist; die leitfähigen Schrauben 20 und 21 bilden gleichzeitig Klemmen zum Herstellen äußerer Verbindungen mit dem Motor 1₀

Gemäß Fig. 1 ist der dargestellte Bürstenhalter 22 von der Bürstentragplatte 8 weg nach oben abgewinkelt und dann auf sich selbst zurückgebogen, so daß er einen nach oben ragenden Abschnitt 22a und einen sich daran anschließenden, nach unten ragenden Abschnitt 22b aufweist, und diese beiden Abschnitte halten zwischen sich jeweils ein Ende von zwei Kontaktbürsten 23a und 23b fest; das untere Ende des nach unten umgebogenen Bürstenhalterabschnitts 22b steht in Eingriff mit einer Rastöffnung 8a auf der Innenseite der Bürstentragplatte 8, so daß die beiden Bürsten 23a und 23b elastisch unterstützt

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sinde Der nicht dargestellte zweite Bürstenhalter, der mit der Bürstentragplatte 8 durch die andere Schraube 20 nach Fig_o 3 verbunden ist, trägt zwei weitere, ebenfalls nicht dargestellte Bürsten, die den Bürsten 23a und 23b ähnelnj sämtliche Kontaktbürsten sind so angeordnet, daß ihre freien Enden in Gleitberührung mit der Umfangsfläche eines damit zusammenarbeitenden Abschnitts 15a des Kommutators 15 stehen₀ Auf der von dem Kommuta torabschnitt 15a abgewandten Seite des Läufers 17 weist der Kommutator 15 einen Flansch 15b auf, der dazu dient, die elektrische Verbindung zwischen dem Kommutator und der Läuferwicklung herzustellen,, Werden die leitfähigen Schrauben 20 und 21 mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden, wird die Läuferwicklung über die Kontaktbürsten 23a, 23b und den Kommutator 15 erregt, so daß der Läufer dadurch in Drehung versetzt wird, daß er in magnetische Wechselwirkung mit den beiden Dauermagneten 18 und 19 tritt, und daß der Motor über seine Welle 11 ein Drehmoment abgeben kann₀

Wie erwähnt, sind der mit den Kontaktbürsten zusammenarbeitende Abschnitt 15a und der Verbindungsflansch 15b des Kommutators 15 auf entgegengesetzten Seiten des Läufers 17 angeordnet,, Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 4 schematisch einen Miniaturmotor bekannter Art, bei dem der gesamte Kommutator 15 auf einer Seite des Läufers 17 angeordnet ist, so daß man zur Unterbringung des Motors einen Raum benötigt, welcher der senkrechten Strecke I^ zuzüglich der senkrechten Strecke L entspricht, wobei die Strecke L den zum Aufnehmen des Läufers und dgl. benötigten Raum bezeichnete Gemäß der Erfindung ist jedoch, wie aus Fig«, 5 ersichtlich, der Verbindungsflansch 15b auf der von dem Kommutatorabschnitt 15a abgewandten Seite des Läufers 17 angeordnet, so daß der zur Unterbringung des Kommutators benötigte Raum einer kürzeren senkrechten Strecke I₂ entspricht, und daß man daher die senkrechte Abmessung des Gehäuses 2 entsprechend verkleinern kann_e Aus Figo 1 ist ersichtlich, daß es möglich ist, in dem der Strecke L in Fig«, 5 entsprechenden Raum zum Aufnehmen des Läufers auch den Verbindungsflansch 15b unter-

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zubringen, ohne daß es erforderlich ist, das Gehäuse 2 in Richtung der Motorachse zu vergrößern

Bei dem in Fig_e 1 dargestellten oberen Lager 6 handelt es sich um ein sogenanntes ölloses Lager, Z₀B₀ ein mit Öl imprägniertes Lager aus Bronze oder einem eisenhaltigen Metall in Gestalt eines durch Sintern hergestellten porösen Körpers oder um ein mit Öl imprägniertes Lager aus einem Kunstharz oder um ein Lager, das aus einem Kunstharz mit Selbstschmierungseigenschaften hergestellt ist. Das Lager 6 hat einen erheblichen Teil der auf die Kraftabgabewelie 11 wirkenden Last aufzunehmen, so daß eine ausreichende Schmierung erforderlich ist« Wird die Welle 11 jedoch gemäß Fig. 1 im Bereich des oberen Lagers geschmiert, besteht die Gefahr, daß sich der Schmierstoff längs der Welle nach unten ausbreitet und zu dem Kommutator 15 und den Kontaktbürsten 23a und 23b gelangt, so daß eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften dieser Bauteile und/oder eine Verunreinigung durch das Festhalten von Staub eintreten könnte. Zwar läge es anscheinend nahe, daß man auf dem oberen Teil der Welle 11 einen Bund anordnen könnte, um das Entweichen von Schmierstoff zu verhindern, doch würde sich hierbei eine kompliziertere Konstruktion ergeben, und die angestrebte Miniaturisierung des Motors 1 würde zum Teil vereitelt. Gemäß der Erfindung ermöglicht es die Verwendung eines öllosen Lagers, das Entweichen des Schmierstoffs auch ohne Verwendung eines solchen Bundes zu verhindern.

Verwendet man bei der Ausführungsform nach Fig_o 1 als unteres Lager 9 ein"aus einem Kunstharz hergestelltes Lager, lassen sich die Herstellungskosten verringern«. Da das untere Lager nicht mit einem Kräfte übertragenden Bauteil verbunden ist, ist es im Vergleich zu dem oberen Lager 6 einer erheblich geringeren Belastung ausgesetzt. Somit ist es bei dem unteren Lager möglich, auf eine besondere Schmierung zu verzichten, ohne daß hierdurch das Betriebsverhalten des Motors beeinträchtigt wird_e

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Wie erwähnt, dient die Bürstentragplatte 8 dazu, das untere Lager 9 und den die Kontaktbürsten 23a und 23b tragenden Bürstenhalter 22 zu unterstützen, und sie ist an dem unteren Jochteil 5 befestigt,, Beim Zusammenbau des Motors werden die Bürsten 23a, 23b und ihre Gegenstücke an der Bürstentragplatte 8 angebracht, die dann an dem unteren Jochteil 5 befestigt wird«, Mit Hilfe eines Werkzeugs, das in die das untere Lager 9 aufnehmende Bohrung der Bürstentragplatte 8 eingeführt wird, ist es möglich, die Bürsten 23a, 23b so einzustellen, daß sie mit der gewünschten Kraft an der Welle 11 anliegen,. Hierauf wird das untere Jochteil 5 gegenüber dem Gehäuseabschnitt 4 bzw« den Dauermagneten 18 und 19 gedreht, um die Bürsten einzustellen; danach wird das untere Lager 9 in die Bürstentragplatte

8 eingesetzt und dadurch festgelegt, daß gemäß Fig. 3 die Haiteteile 10a, 10b, 10c und 10d mit der Bürstentragplatte durch die Befestigungsschrauben 7a, 7b, 7c und 7d verbunden wirdo Jeder bei dem unteren Lager 9 etwa auftretende Fluchtungsfehler läßt sich leicht dadurch beseitigen, daß man die vier Befestigungsschrauben etwas lockert und dann die Bürstentragplatte 8 gegenüber dem unteren Jochteil 5 im erforderlichen Ausmaß verschiebt«,

Bei der Ausführungsform nach Fig_e 1 sind die Bürsten 23a und 23b in der öffnung 5b des unteren Jochteils 5 angeordnet, wo sie durch die Bürstentragplatte 18 unterstützt werden, die an dem unteren Jochteil befestigt ist und das untere Lager 9 enthält, so daß ein erheblicher Teil des zur Unterbringung der Kontaktbürsten benötigten Raums der Dicke des unteren Jochteils 5 entspricht. Die Bürstentragplatte 8 und das untere Lager 9 lassen sich leicht einbauen,, Es läßt sich eine erhebliche Vereinfachung der Herstellung der betreffenden Teile erzielen, wenn man die Bürstentragplatte 8 als Formteil aus einem Kunstharz, z_oB_o dem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Delrin" erhältlichen Material und das untere Lager

9 aus einem Duroplast herstellt. Die kreisrunde Schulter 5c auf der Unterseite des Jochteils 5 hat einen etwas größeren Durchmesser als die Bürstentragplatte 8, so daß sich die Bürstentragplatte leicht in die richtige Lage bringen läßt«, Daher

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läßt sich auch das untere Lager 9 leicht ausrichten, so daß eine dynamoelektrische Maschine in Miniatur aus führung von geringer Bauhöhe zur Verfügung steht, die mit hoher Genauigkeit hergestellt ist, und bei der die Kraftabgabewelle keinen Fluchtungsfehler aufweistβ

Wie erwähnt, ist das untere Jochteil 5 an seinem unteren Rand abgeschrägt und mit einer Rändelung 5a versehen, so daß man die Bürsten 23a und 23b gegenüber den Dauermagneten 18 und leicht in die richtige Lage bringen kann, indem man das untere Jochteil 5 an der Rändelung 5a mit einer Hand erfaßt und es entsprechend dreht. Nach dem Einstellen der Kontaktbürsten wird der untere Rand 4a des Gehäuse abs chnitts 4 mit der Rändelung 5a verstämmt, um jedes weitere Drehen des Jochteils 5 unmöglich zu machen. Die Verwendung der leitfähigen Schrauben 20 und 21 zum Befestigen des Bürstenhalters 22 an der Bürstentragplatte 8 sowie zum Herstellen der äußeren Verbindungen führt zu einer Verringerung der Anzahl der benötigten Bauteile und trägt daher ebenfalls zur Verkleinerung der Abmessungen des Motors bei,

Figo 6 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Motor 26, der allgemein dem Motor 1 nach Fig_e 1 ähnelt, und bei dem daher die betreffenden Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Motoren besteht darin, daß das untere Lager für das untere Ende 11b der Kraftabgabewelle 11 und die Bürstentragplatte als zusammenhängendes Formteil aus einem isolierenden Kunstharz hergestellt sind. Genauer gesagt bildet die Bürstentragplatte 8 zusammen mit dem unteren Lager 8b ein einstückiges Bauteil, so daß es nicht erforderlich ist, die bei dem Motor nach Fig_e1 benötigten Haiteteile 10a bis 1Od zu verwenden, und daß sich daher die Anzahl der verwendeten Bauteile weiter verringert, wodurch sich eine weitere Verkleinerung der Abmessungen des Motors erreichen läßt₀

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In Fig«, 7 ist ein weiterer, insgesamt mit 27 bezeichneter Motor nach der Erfindung dargestellt, bei dem der Läufer 17 einen äußeren Randabschnitt 17a aufweist, der gemäß Fig₀ 8 zum Zweck des Auswuchtens mit miteinander abwechselnden Aussparungen 17b bzwo 17d und Ansätzen 17c bzw_o 17e versehen ist₀ Im übrigen ähnelt der Motor 27 nach Fig. 7 dem Motor 1 nach Fig« 1, und daher sind entsprechende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet,. Genauer gesagt weist der Randabschnitt 17a des Läufers 17 an seiner Oberseite mehrere Aussparungen 17b und mehrere Ansätze 17c auf, während er auf seiner Unterseite mit mehreren Aussparungen 17d und mehreren Ansätzen 17e versehen ist. Um den Läufer 17 dynamisch auszuwuchten, kann man bestimmte Aussparungen 17b und 17d bis zur Höhe der Ansätze 17c und 17e mit einem Beschwerungsmaterial, z.B. Blei, füllen, oder man kann von bestimmten Ansätzen 17c und 17e die jeweils erforderliche Materialmenge abtragen» Der Läufer 17 wird ausgewuchtet, nachdem er mit der Kraftabgabewelle 11 fest verbunden worden ist, und hierzu kann man jedes bekannte Verfahren anwenden und z_oB_e eine Prüfschaltung benutzen.

Fig. 9' zeigt eine weitere Ausführungsform eines Läufers 24 mit einem äußeren Randabschnitt 24a, der nur an seiner Oberseite mit mehreren Aussparungen 24b und mehreren Ansätzen 24c versehen ist«

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Läufers 25 mit einem Randabschnitt 25a, der miteinander abwechselnde, radial nach außen ragende Ansätze 25c und Aussparungen 25b^ aufweist. Diese Aussparungen und Ansätze können auf dem Randabschnitt dieses Läufers auf beliebige Weise angeordnet sein_e

Im folgenden wird eine verbesserte erfindungsgemäße Anordnung zum Herstellen eines Kontaktes zwischen dem Kommutator und den Kontaktbürsten beschrieben«, Bevor auf diese e rf indungs gemäße Verbesserung eingegangen wird, soll zunächst eine bekannte

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Konstruktion einer BUrstenbaugruppe anhand von Fig₀ 11 beschrieben werden_o Zu dem dargestellten Motor 31 gehören ein Kommutator 32 und zwei elektrisch leitende Bürsten 33 und 34, deren mit dem Kommutator zusammenarbeitende Abschnitte 33a, 33b bzw» 34a, 34b in Gleitberührung mit der Umfangsflache des Kommutators 32 gehalten werden, und zwar an in der Umfangsrichtung unter einem Winkel von 180° gegeneinander versetzten Punkten,, Die geometrischen Örter der Abschnitte 33a, 34a bzw_o der Abschnitte 33b, 34b gegenüber dem Kommutator 32 sind in Figo 11 durch gestrichelte Linien ao und bo angedeutet«, Aus Figo 11 ist ersichtlich, daß der geometrische Ort des Abschnitts 33amit dem geometrischen Ort des Abschnitts 34a übereinstimmt, so daß dann, wenn der Abschnitt 33a in guter Gleitberührung mit der Umfangsflache des Kommutators 32 steht, diese Anlagefläche durch den anderen Abschnitt 34a aufgerauht werden kann, was zu einem schnellen Verschleiß sowohl der Umfangsfläche des Kommutators als auch der leitfähigen Kontaktbürsten führte

Fig. 12 bis 16 zeigen verschiedene erfindungsgemäße Anordnungen einer Bürstenbaugruppe gegenüber einem Kommutator, bei denen sich die Lage jeder betrachteten leitfähigen Bürste gegenüber dem Kommutator von der Lage der bzw. jeder anderen leitfähigen Bürste unterscheidet, so daß eine Abnutzung vermieden oder weitgehend ausgeschaltet wird und keine Gefahr einer unstabilen elektrischen Kontaktgabe besteht» Figo 12 und 13 zeigen eine Bürstenbaugruppe mit zwei leitfähigen Bürsten 35 und 36, zu denen Abschnitte 35a und 36a gehören, die mit dem Kommutator 38 an gegenüber der Welle 39 diametral gegeneinander versetzten Punkten zusammenarbeiten, zwischen denen somit ein Winkelabstand von 180° vorhanden ist₀ Der Abschnitt 35a arbeitet gemäß Fig. 13 mit dem Kommutator 38 längs eines Kreises a2 zusammen, während der Abschnitt 36a mit dem Kommutator längs eines Kreises al zusammenarbeitete Da der Radius des Kreises al größer ist als der Radius des Kreises a2, überlappen sich die Arbeitszonen des Kommutators 38 nicht.

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Fig. 14 zeigt einen Motor 40 mit einem Kommutator 41, mit dessen Umfangsfläche plattenförmige Abschnitte 42a und 43a von zwei leitfähigen Bürsten 42 und 43 zusammenarbeiten. Bei dieser Anordnung arbeiten die Abschnitte 42a und 43a mit dem Kommutator 41 längs kreisrunder Bahnen a3 und a4 zusammen, die durch einen axialen Abstand voneinander getrennt sind, so daß sie sich nicht überschneiden,, Die leitfähigen Bürsten 42 und 43 bestehen aus elastischem Metalldraht, der Jeweils an einem Ende zu einer Feder 42b bzw₀ 43b aufgewickelt ist; diese Federn sind jeweils an einem zugehörigen Tragstift 44 bzw«, 45 so befestigt, daß sie die Bürsten 42 und 43 in Anlage an dem Kommutator 41 halten₀

Figo 15 zeigt eine Bürstenbaugruppe, die derjenigen nach Fig. 14 weitgehend ähnelt« In diesem Fall arbeiten mit einem Kommutator 46 zwei leitfähige Bürsten 47 und 48 zusammen, die jeweils als Blattfeder ausgebildet sind_e Zu jeder Bürste gehören jeweils zwei Abschnitte 47a, 47b bzw. 48a, 48b, die mit der Umfangsfläche des Kommutators 46 an Punkten zusammenarbeiten, welche längs der Achse des Kommutators in Abständen verteilt sind, wie es durch die gestrichelten Linien a5> b1 bzw. a6, b2 angedeutet ist_o Gemäß Fig. 16 können die mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitte der Bürsten 47 und 48 auch als elastische Drähte 47c, 47d, 48c, 48d ausgebildet sein.

Bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen arbeiten jeweils zwei leitfähige Kontaktbürsten mit dem Kommutator an verschiedenen Punkten so zusammen, daß sich die Anlageflächen nicht überlappen, und hierdurch ist es möglich, im Vergleich zu bekannten Konstruktionen den Verschleiß nahezu auf die Hälfte zu reduzieren. Außerdem arbeitet jede einzelne Kontaktoder Schleifbürste mit dem Kommutator an einer Stelle zusammen, mit der keine andere Bürste in Berührung kommt, so daß eine zügige Gleitberührung gewährleistet ist, die zu einer Verringerung der Geräuschentwicklung beiträgt,,

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Im folgenden werden Anordnungen beschrieben, bei denen die Kontaktbürsten zwangsläufig an den Kommutator angedrückt werden,, Fig. 17 zeigt die Bürstenbaugruppe eines Gleichstrommotors bekannter Art, bei der mit dem Kommutator 51 zwei leitfähige Bürsten 52 und 53 zusammenarbeiten, welche auf entgegengesetzten Seiten des Kommutators angeordnet sind, und deren andere Enden ortsfest unterstützt sind. Die mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitte 52aund 53a stützen sich an der Umfangsfläche des Kommutators an durch einen Winkelabstand von 180° getrennten Punkten elastisch ab. Fig. zeigt ebenfalls eine bekannte Anordnung, bei der die mit dem Kommutator 51 zusammenarbeitenden Abschnitte 52a und 53a der beiden Bürsten 52 und 53 jeweils einen Schuh 54 bzw. 55 tragen, welcher den gleichen Krümmungsradius hat wie der Kommutator.

Bei den bekannten Anordnungen nach Fig_o 17 und 18 sind die leitfähigen Bürsten freitragend unterstützt, und daher ist es nicht möglich, ein Abprallen der Bürsten vom Kommutator zu verhindern, das zu einem unstabilen Betrieb des Motors sowie zum Entstehen von Geräuschen führt« Zwar treten diese Nachteile bei der bekannten Anordnung nach Fig. 18 in einem ■ geringeren Maße auf als bei der bekannten Anordnung nach Fig. 17, doch tritt immer noch eine unerwünschte Abnutzung des Kommutators ein_o Zwar könnte man zur Abhilfe die Anzahl der Kontaktbürsten vergrößern, doch würde sich hierbei eine komplizierte Konstruktion ergeben, die zu einer Steigerung der Herstellungskosten führt_o

Fig. 19 und 20 zeigen erfindungsgemäße Anordnungen, bei denen die leitfähigen Bürsten so gekrümmt sind, daß sie in Flächenberührung mit dem Kommutator stehen, um die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden, ohne daß sich eine kompliziertere Konstruktion ergibt,, Bei der Anordnung nach Fig. 19 sind zwei leitfähige Bürsten 67 und 68 vorhanden, von denen die eine auf der Oberseite und die andere auf der Unterseite des Kommutators 66 angeordnet ist;

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das eine Ende jeder Bürste wird durch ein Halteteil 69 bzw_o 70 unterstützt, während das freie Ende jeder Bürste mit einem ortsfesten Stift 71 bzw. 72 zusammenarbeitet, wobei diese Stifte dazu dienen, die Abschnitte 67a und 68a so durchzubiegen, daß sie in Gleitberührung mit dem Kommutator 66 stehen. Daher werden die Abschnitten 67a und 68a so durchgebogen, daß sie sich jeweils einem Teil der Umfangsfläche des Kommutators 66 anpassen und in Flächenberührung damit stehen.

Gemäß Fig. 20 kann man die mit dem Kommutator 66 zusammenarbeitenden Abschnitte 67a und 68a der Bürsten 67 und 68 jeweils mit einem Schuh 73 bzw. 74 versehen, der den gleichen Krümmungsradius hat wie die Umfangsfläche des Kommutators₀ Hierdurch läßt sich ein stabilerer Kontakt zwischen den leitfähigen Bürsten 67» 68 und dem Kommutator 66 erzielen,, Es ist zu bemerken, daß man zum Durchbiegen der Bürsten 67 und 68 den Halteteilen 69 und 70 anstelle der Stifte 71, 72 auch mit den Bürsten zusammenarbeitende Zugfedern zuordnen könnte„ Bei der beschriebenen Anordnung nach Fig. 19 bzw. Fig. 20 wird anstelle einer Linienberührung eine Flächenberührung zwischen den leitfähigen Bürsten und dem Kommutator erzielt, um die Anlageflächen zu vergrößern und dem Abprallen der Bürsten entgegenzuwirken, so daß eine einwandfreie Gleitberührung gewährleistet ist. Auf diese Weise lassen sich die Geräusche auf ein Minimum reduzieren, die Lebensdauer der Bürstenbaugruppe wird erheblich verlängert, und die Stabilität des Motorbetriebs wird verbessert.

Sollen die Gesamtabmessungen einer dynamoelektrischen Maschine verkleinert werden, wird das Ausmaß der Miniaturisierung der wesentlichen Teile, z.B. des Läufers und des Kommutators, notwendigerweise eingeschränkt, so daß man entsprechende Maßnahmen bei den Lagern und dem Gehäuse anwenden muß«, Zwar wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, das Betriebsverhalten der Lager einer miniaturisierten dynamoelektrischen Maschine zu verbessern, doch ist bis jetzt keine befriedigende Konstruk-

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tion eines Drucklagers gefunden worden_e Gemäß der Erfindung ist daher ein Teil der Umfangsflache des Kommutators, mit dem die Kontaktbürsten zusammenarbeiten, mit in der Umfangsrichtung verlaufenden Nuten versehen, in welche die Bürsten eingreifen, um axiale Bewegungen des Kommutators und damit auch der Motorwelle möglichst zu vermeiden. Eine solche Anordnung gewährleistet gleichzeitig eine einwandfreie Berührung bzwo Kontaktgabe zwischen den Bürsten und dem Kommutator, und hierdurch wird ein weiterer Beitrag zur Vermeidung des Auftretens von elektrischem Rauschen geleistet.

Fig«, 21 zeigt einen Miniaturmotor 81 mit einem Gehäuse, das sich aus einem zylindrischen Gehäuseteil 82 und zwei an seinen Enden damit verbundenen Stirnwänden 83 und 84 zusammensetzte In die beiden Stirnwände 83 und 84 sind in der Mitte zwei Lager 85 und 86 für die Kraftabgabewelle 87 eingebaut. Der Läufer 88 ist drehfest mit dem sich zwischen den Stirnwänden 83 und 84 erstreckenden Teil der Motorwelle 87 verbunden und in Richtung auf das untere Lager 86 versetzt, während der mit dem Läufer zusammenhängende Kommutator 89 dem oberen Lager benachbart ist„ Der Läufer 88 ist von zwei in das äußere Gehäuseteil 82 fest eingebauten Dauermagneten 90 und 91 umgeben. Auf die Motorwelle 87 ist zwischen dem Lager 85 und dem Kommutator 89 ein Ring 92 zum Zurückhalten von Schmieröl aufgesetzt.

Gemäß Fig. 22 ist der Kommutator 89 mit zwei Ringnuten 89a und 89b versehen, und es sind zwei Bürsten 93a, 94a und zwei weitere Bürsten 93b, 94b vorhanden, die elastisch vorgespannt sind und in Eingriff mit den Ringnuten stehen,, Die Bürsten 93a und 93b sind an einem Tragstück 93 befestigt, das in die obere Stirnwand 83 eingebaut und an seinem unteren Ende auf sich selbst zurückgebogen ist; die beiden anderen Bürsten 94a und 94b werden auf ähnliche Weise durch ein Tragstück 94 unterstützt, das in die obere Stirnwand 83 eingebaut ist_o Die beiden Tragstücke 93 und 94 ragen durch die obere Stirnwand

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83» um das Anschließen des Motors 81 an eine nicht dargestellte Stromquelle zu ermöglichen,, Auf diese V/eise ist es möglich, dem Kommutator 89 einen Strom über die mix ihm gleitend zusammenarbeitenden Bürsten 93a, 93b und 94a, 94b zuzuführen, so daß der Läufer 88 dadurch in Drehung versetzt wird, daß er in eine magnetische Wechselwirkung mit den Dauermagneten 90 und 91 tritt, wobei die erzeugte Antriebskraft über die Welle 87 abgegeben wird.

Bei der miniaturisierten dynamoelektrischen Maschine nach Figo 21 und 22 dienen die unter Vorspannung in die Ringnuten 89a und 89b des Kommutators 89 eingreifenden Schleifbürsten dazu, axiale Bewegungen des Kommutators weitgehend zu verhindern. Außerdem wird auf vorteilhafte Weise eine Flächenberührung zwischen den Bürsten und dem Kommutator erzielte Bei der Ausführungsform nach Fig. 21 und 22 sind die Bürsten jeweils als runde Stäbe ausgebildet, und daher haben die Ringnuten 89a und 89b eine dazu passende abgerundete Querschnittsform_o Es ist jedoch zu bemerken, daß man die Querschnittsform der Ringnuten auch Bürsten anpassen kann, die keinen kreisrunden Querschnitt haben,.

Im folgenden werden anhand von Fig» 23 bis 30 weitere erfindungsgemäße Bürstenbaugruppen beschrieben.

Bei Motoren oder Stromerzeugern bekannter Art in Miniaturausführung bestehen die Schleifbürsten, die in Gleitberührung mit dem Kommutator gehalten werden, aus einem Drahtmaterial, das aus einem Edelmetallmaterial, z_oB, Gold, Silber, Platin oder einer Legierung daraus, hergestellt ist, um die Probleme zu verringern, die sich aus der Reibung und dem Auftreten von Drahtbrüchen ergeben«, Jedoch müssen diese Drähte auch hinreichend elastisch sein, doch ergibt sich hierdurch eine Beschränkung bezüglich des Drahtdurchmessers„Hat der mit dem Kommutator zusammenarbeitende Teil eines solchen Drahtes einen kleinen Durchmesser, tritt eine vorzeitige Abnutzung durch Abrieb ein«, Gemäß der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Durchmesser jeder mit dem Kommutator zusammen-

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arbeitenden Bürste vergrößert wird, während der Bürstenschaft eine kleineren Durchmesser erhält, um eine ausreichende Elastizität zu gewährleisten, wodurch die Abnutzung in vertretbaren Grenzen gehalten wird_e

In Fig. 23 und 24 ist eine Bürstenbaugruppe 101 zur Verwendung bei einem Miniaturmotor dargestellt, zu der ein Abschnitt 101a gehört, welcher in Gleitberührung mit dem Kommutator tritt, ferner ein Schaft 101b zum Unterstützen des Abschnitts 101a sowie ein Befestigungsabschnitt 101c. Die Bürstenbaugruppe wird aus Draht hergestellt, der aus einem Edelmetallmaterial besteht und so dick ist, daß er es ermöglicht, dem Abschnitt 101a und dem Befestigungsabschnitt 101c die gewünschte Form zu geben» Nach dem Anbringen des Befestigungsabschnitts 101c an einer Unterstützung 102 wird der Draht auf chemischem oder elektrolytischem Wege poliert, um dem Schaft 101b die gewünschte Dicke, d.h. einen kleineren Durchmesser, zu verleihen«, Da der Abschnitt 101a einen größeren Durchmesser hat als der Schaft 101b, kann er nicht ohne weiteres abgeschliffen werden, wenn er mit dem Kommutator gleitend zusammenarbeitet, und da der Schaft 101b einen kleineren Durchmesser hat, ist es möglich, den Abschnitt 101a in der erforderlichen Weise elastisch an den Kommutator anzudrücken.

In Fig_Q 25 bis 30 sind weitere erfindungsgemäße Schleifbürsten dargestellt, bei denen der Schaft in höherem Maße elastisch ist, bzw. bei denen sich eine bessere Kontaktgabe gegenüber dem Kommutator erzielen läßt, da die anhand von Fig. 23 und 24 beschriebene Bürste einem Walzvorgang unterzogen worden ist«, Insbesondere zeigen Fig_e 25 und 26, daß der Schaft 101b der Bürste 101 durch einen Walzvorgang in einen Schaft 103b umgewandelt worden ist, der einen elliptischen Querschnitt hat, bei dem die Länge der Hauptachse gleich dem Durchmesser des mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitts 101a ist₀ Figo 27 und 28 zeigen, daß der Schaft der Bürste 101 nach Fig. 23 und 24 durch einen Walzvorgang in einen Schaft 104b

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verwandelt worden ist, der einen allgemein elliptischen Querschnitt hat, bei dem die Hauptachse langer ist als der Durchmesser des mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitts 101a. Gemäß Fig_o 29 und 30 ist es auch möglich, den Schaft 101b mit Hilfe eines Walzvorgangs mit einem rechteckigen Querschnitt zu versehen, wie es bei 105b bzw₀ 106b dargestellt ist₀ Auf ähnliche Weise kann man dem mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitt 101a durch einen Walzvorgang einen rechteckigen Querschnitt geben, wie es bei 105a bzw₀ 106a dargestellt ist. Durch diese Maßnahme wird die Starrheit des Schaftes erhöht, so daß eine zuverlässigere Anlage des freien Endabschnitts an dem Kommutator gewährleistet ist₀ Es sei bemerkt, daß man dem mit dem Kommutator zusammenarbeitenden Abschnitt und dem Schaft anstelle eines kreisrunden oder elliptischen oder rechteckigen Querschnitts auch eine andere Querschnittsform verleihen kann«,

Die bekannten Miniaturmotoren werden mit dem anzutreibenden Gerät, z_eB_o einem Magnetbandgerät, gewöhnlich mit Hilfe eines Halteteils, z_oB. eines Spannbandes, verbundene Dies führt jedoch zu einer Vergrößerung der Gesamtabmessungen des Geräts und außerdem ergeben sich komplizierte Montagearbeiten₀Femer ist es erforderlich, die Dauermagnete während der Montage in ihre optimale Lage zu bringen, um den Einfluß des Magnetflusses auf die verschiedenen Teile des Geräts möglichst gering zu halten«, Gemäß der Erfindung wird das Jochteil der dynamoelektrischen Maschine mit einem dazu geeigneten Teil des betreffenden Geräts mit Hilfe von Schrauben aus magnetischem Material verbunden, und hierdurch wird der Montagevorgang erleichtert, ohne daß die Wirkung des Jochteils beeinträchtigt wird» Wenn man Ansätze vorsieht, die dazu dienen, die Lage der Dauermagnete zu bestimmen, ist es auf vorteilhafte Weise möglich, die Dauermagnete sowohl gegenüber dem Motor als auch gegenüber dem Gerät in die gewünschte Lage zu bringen, wenn der Motor in das Gerät eingebaut wird. Eine solche Anordnung ist in Fig₀ 31 und 32 dargestellte

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Fig«, 31 zeigt einen flachen Miniaturmotor 111 mit einem Gehäuse 112, das sich aus einem zylindrischen Gehäuseteil 113 und zwei an dessen Enden befestigten Jochteilen 114 und 115 zusammensetzte Die Kraftabgabewelle 116 ragt durch zwei in die Jochteile in der Mitte eingebaute Lager 117 und 118. Der Läufer 119 ist drehfest mit einem sich durch das Gehäuse erstreckenden Teil der Kraftabgabewelle 116 verbunden und nahe dem unteren Lager 118 angeordnet, und der Kommutator 120, der mit dem Läufer 119 zusammenhängt, ist dem oberen Lager 117 benachbart«, Gemäß Fig, 32 sind zwei Schleif bürsten 121 und 122 vorhanden, die durch zwei Tragstücke 123 und 124 unterstützt werden, welche ihrerseits in das obere Jochteil 114 so eingebaut sind, daß sie nach oben aus diesem Jochteil herausragen, um das Anschließen einer nicht dargestellten Stromquelle zu ermöglichen«, Die Bürsten 121 und 122 werden zum Zweck der Zufuhr von Strom zu dem Läufer 119 in Gleitberührung mit dem Kommutator 120 gehalten. Gemäß Fig₀ 32 sind auf entgegengesetzten Seiten des Kommutators 120 und der Bürsten 121, 122 zwei Dauermagnete 127 und 128 einander gegenüber angeordnet und an dem oberen Jochteil 114 befestigt. Zum Befestigen dieser Dauermagnete dienen auf noch zu erläuternde Weise zwei Ansätze 125 und 126. Gemäß Fig_e 32 weist das obere Jochteil 114 zur Befestigung dienende Gewindebohrungen 114a und 114b auf, in die Schrauben 129 und 130 aus magnetisierbarem Material eingebaut sind» Diese Schrauben stützen sich gemäß Fig. 31 mit ihren Köpfen an einer Tragplatte 131 ab, die ZoB. zu einem Magnetbandgerät gehört, um den Motor 111 fest mit der Tragplatte zu verbinden. Gemäß Fig, 31 hat die Tragplatte 131 eine Öffnung 131a, durch welche die Motoirwelle 116 und weitere Teile nach außen ragen.

Die Ansätze 125 und 126 sind mit dem oberen Jochteil 114 fest verbunden und auf einer Linie angeordnet, welche die Befestigungsöffnungen 114a und 114b verbindet_o Die Dicke dieser Ansätze ist so gewählt, daß sie den Abstand zwischen den beiden Dauermagneten 127 und 128 bestimmen. Genauer gesagt läßt sich

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die Lage der Magnete gegenüber dem Jochteil 114 dadurch bestimmen, daß gemäß Fig₀ 32 die inneren Ecken der Magnete an die Ansätze 125 und 126 angedrückt werden. Da diese Ansätze gegenüber den Befestigungsöffnungen 114a und 114b eine vorbestimmte Lage einnehmen, ist es möglich, die Dauermagnete 127 und 128 in ihre optimale Lage zu bringen, wenn der Motor 111 an der Tragplatte 131 befestigt wird; zu diesem Zweck wählt man bei der Tragplatte 131 eine entsprechende Anordnung zum Aufnehmen der Befestigungsschrauben 129 und 130_e Es ist zu bemerken, daß man die Anzahl, die Form und die Dicke der Lagebestimmungsansätze nach Bedarf variieren kann_e

Gemäß Fig_o 33bis 35 läßt sich ein flacher Miniaturmotor nach der Erfindung mit dem zugehörigen Gerät auf unterschiedliche Weise verbinden. Fig_o 33 zeigt ein Motorgehäuse 136, mit dem mehrere Befestigungsaugen 142, 143 und 144 zusammenhängen, die am unteren Ende des Motorgehäuses in Umfangsabständen verteilt und mit Befestigungslöchern 142a, 143a und 144a versehen sind₀ Figo 34 zeigt ein Motorgehäuse 136, das zwischen seinen Enden mit ähnlichen, über seinen Umfang verteilten Befestigungsaugen 142 und 143 versehen ist_o In Fig_e 35 ist ein Motorgehäuse dargestellt, mit dem zwei Ansätze 145 und 146 zusammenhängen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und Befestigungsöffnungen 145a, I45b und 146a aufweisen,, Somit kann man das Motorgehäuse 136 mit jeder gewünschten Anzahl von Befestigungsaugen versehen, die nach Bedarf angeordnet werden können_e Da die Befestigungsaugen oder Ansätze mit dem Gehäuse zusammenhängen, läßt sich das Gehäuse mit den Befestigungseinrichtungen im Wege der Massenfertigung herstellen, so daß sich die Herstellungskosten verringern lassen_o Ferner ist es möglich, die bei dem Motor als Ganzem auftretenden Schwingungen zu verringern, und ggfο kann man das Gehäuse aus einem schwingungsdämpfenden Material, z_eB₀ einem Kunstharz mit einer entsprechenden Härte herstellen,,

Fig₀ 36 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Gehäuse des Motors aus einem Kunstharz besteht, in dem ein Pulver aus einem

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magnetisierbaren Material verteilt ist» Gemäß Fig„ 36 ragt die Motorwelle 151 durch zwei Lager 152 und 1531 die in zwei scheibenförmige Jochteile 154 und 155 eingebaut sind« Die beiden Jochteile sind durch ein zylindrisches Gehäuseteil verbunden, das aus einem Kunstharz geformt ist, in dem ein Pulver aus einem magnetisierbaren Material dispergiert ist; somit bilden die beiden Jochteile zusammen mit dem Gehäuseteil 156 ein Motorgehäuse 157*

Innerhalb des Motorgehäuses 157 ist mit der Welle 151 ein Läufer 158 drehfest verbunden, der dem unteren Lager 153 benachbart ist, während der mit dem Läufer drehfest verbundene Kommutator 159 oberhalb des Läufers angeordnet ist_e An der Innenfläche des oberen Jochteils 154 sind zwei Dauermagnete 160 und 161 so befestigt, daß sie den Kommutator 159 und zwei Schleifbürsten 162 und 163 umschließen, welch letztere mit der Umfangsfläche des Kommutators zusammenarbeiten und gemäß B¹Ig₀ 36 zwischen dem Kommutator einerseits und den Dauermagneten 160, 161 andererseits angeordnet und auf dem oberen Jochteil 154 schwenkbar gelagert sind_e

Zu dem Motor nach Fig. 36 gehört ein magnetischer Kreis, der durch die Pfeile a, b, c, d, e und f angedeutet ist. Das Austreten von magnetischen Kraftlinien aus den magnetischen Lei« tungswegen entsprechend den Pfeilen b und e, die dem zylindrischen Gehäuseteil I56 benachbart sind, wird dadurch vermieden, daß das Gehäuseteul 156 aus einem Kunstharz geformt ist, in dem eine ausreichende Menge eines Pulvers aus einem magnetisierbaren Material dispergiert ist₀ Angesichts dieser Maßnahme erübrigt es sich, ein Abschirmungsmaterial, z_oB_e einen Blechmantel vorzusehen, der die Außenfläche des Gehäuseteils I56 überdeckt^ hierdurch wird ein weiterer Beitrag zur Verringerung der Abmessungen des Motors und zur Senkung der Herstellungskosten geleistet,.

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Fig«, 37 zeigt einen Motor, der demjenigen nach Fig_e 36 ähnelt, abgesehen davon, daß das Gehäuseteil 156a auf einem normalen Kunstharz besteht und auf seiner Außenseite mit einem Überzug bzwo einer Hochfrequenz-Abschirmungsschicht 164 aus einem elektrisch leitenden Material, ζ_βΒ_β aus Kupfer oder der unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Permalloy" erhältlichen Material ο «dgl«, besteht und durch Elektroplattieren oder Aufdampfen aufgebracht ist_c Es ist zu bemerken, daß die Abschirmungsschicht 164 dazu dient, den Motor nach außen gegen das durch ihn erzeugte elektrische Rauschen abzuschirmen»

Im folgenden wird anhand von Fig_e 38 bis 43 ein Beispiel für den Zusammenbau des Läufers für einen erfindungsgemäßen Miniaturmotor von geringer Bauhöhe beschrieben. Gemäß Fig, 38 werden zunächst eine Kraftabgabewelle 201 und ein Kommutator 202 bereitgestellte Zu dem Kommutator 202 gehören gemäß Fig«, 39 eine Buchse 203 aus Kunstharz und mehrere Kommutatorsegmente 204, von denen im vorliegenden Fall drei Stück vorhanden sind, und die über den Umfang der Buchse 203 so verteilt sind, daß zwischen ihnen Lücken 205 vorhanden sind. Beim Herstellen des Kommutators 202 wird die Buchse 203 so geformt, daß bestimmte Abschnitte 204a der Kommutatorsegmente 204, die nicht in Gleitberührung mit den Schleifbürsten treten sollen, in das Material der Buchse eingebettet werden; dann wird die Buchse 203 mit Längsnuten 206 versehen, deren Lage der Anordnung der Lücken 205 zwischen benachbarten Kommutatorsegmenten 204 entspricht« An dem Ende, in das die Welle 201 eingeführt werden soll, wird die Buchse 203 gemäß Fig_o 38 mit einer reichlich bemessenen trichterförmigen Ansenkung 207 zum Aufnehmen von Klebstoff versehene

Nunmehr wird gemäß Fig«, 38 ein Klebstoff 208 auf den von dem Kommutator 202 aufzunehmenden Teil der Welle 201 aufgetragen, und dann wird die Welle durch die trichterförmige Erweiterung 207 hindurch in den Kommutator 202 bzw« die Buchse 203 eingeführt, um sie mit Hilfe des Klebstoffs 208 fest damit zu ver-

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binden,, Hierdurch wird der Klebstoff 208 auf der Welle 201 in die trichterförmige Erweiterung 207 hineingedrückt, um ein Fließen von Klebstoff zu anderen Teilen der Kommutatorbaugruppe zu verhindern«, Der von der Vertiefung 207 aufgenommene Klebstoff erstarrt schließlich und trägt zur Verstärkung der Verbindung zwischen der Welle 201 und der Buchse 203 bzwο dem Kommutator 202 bei_o

Nachdem der Kommutator 202 in der beschriebenen Weise mit der Welle 201 verbunden worden ist, wird ein Ring 209 aus Kunstharz mit hoher Wärmebeständigkeit in der aus Fig₀ 40 ersichtlichen Weise auf den Abschnitt 204a des Kommutators 202 aufgesetzt, der nicht mit den Schleifbürsten zusammenarbeitet, um hierdurch die Lücken 205 zwischen benachbarten Kommutatorsegmenten 204 im Bereich des Rings zu überdecken₀ Der Ring 209 trägt zur Verstärkung der Verbindung der Kommutatorsegmente 204 mit der Buchse 203 bei«,

Gemäß Fig. 42 werden um den Abschnitt 204a des Kommutators 202 herum mehrere sektorförmige, flache Spulen 210A, 210B usw. bis 210D so angeordnet, da£ sich benachbarte Enden der Spulen überlappen,. Diese Spulen werden elektrisch miteinander sowie mit den zugehörigen Segmenten 204 des Kommutators 202 verbunden. Fig₀ 42 läßt erkennen, daß die Spulenbäugruppe 210 dadurch aufgebaut wird, daß man das eine Ende der Spule 210A über dem benachbarten Ende der Spule 210B und das andere Ende der Spule 210A unter dem benachbarten Ende der anderen benachbarten Spüle 210C anordnet, wie es in Fig_e 42 durch einen gestrichelten Pfeil bzw«, einen ausgezogenen Pfeil angedeutet ist.

Nach der Herstellung der elektrischen Verbindungen wird die Spulenbaugruppe 210 gemäß Fig. 41 zusammen mit dem Kommutator 202 und der Motorwelle 201 in eine Form 211 eingelegt, woraufhin ein zum Schmelzen gebrachtes Kunstharz über einen Trichter 212 in die Form gegossen wird, damit die Spulenbaugruppe durch das Kunstharz fest mit dem Kommutator 202 verbunden wird» Es

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sei bemerkt, daß die Form 211 verhindert, daß das Kunstharz zu dem Abschnitt 204b des Kommutators 202 fließt, mit dem die Schleifbürsten zusammenarbeiten sollen«, Außerdem verhindert der Ring 209, daß das Kunstharz in die Lücken 205 im Bereich des Abschnitts 204a zwischen den benachbarten Kommutatorsegmenten 204 eintritt,, Sobald das in die Form 211 gegossene Kunstharz erstarrt ist, kann man die gesamte Baugruppe der Form entnehmen, woraufhin ein kernloser Läufer 213 (Fig, 43) zur Verfügung steht, bei dem der Kommutator 202 mit der Welle 201 drehfest verbunden ist, und bei dem die Spulenbaugruppe 210 durch das Kunstharz mit der Umfangsflache des nicht mit den Schleifbürsten zusammenarbeitenden Abschnitts 204a des Kommutators verbunden ist«,

Zwar wurde die Erfindung bezüglich ihrer Anwendung bei einem Elektromotor beschrieben, doch ist zu bemerken, daß sie sich ebenso gut bei einem Stromerzeuger anwenden läßt_e Ein bestimmter Miniaturmotor nach der Erfindung hat einen Durchmesser von 30 mm und eine Bauhöhe bzw_e eine axiale Länge von etwa 10 mm₀ Es ist jedoch festzustellen, daß im Rahmen der Erfindung eine weitergehende Miniaturisierung von Elektromotoren und Stromerzeugern möglich isto

Ansp rüche;

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Claims

ANSPRÜCHE

Dynamoelektrische Maschine in Miniaturausführung mit er kleinen axialen Abmessung, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse (2; 82, 83, 84; 112; 136; 157) drehbar gelagerten, flachen, kernlosen Läufer (17; 24; 25; 88; 119; 158; 213), einen mit einer Läuferwelle (11; 39; 87; 116; 151; 201) drehfest verbundenen Kommutator (15; 38; 41; 46; 66; 89; 120; 159; 202), eine nahe einer Flachseite des Läufers angeordnete, ihr zugewandte Magnetbaugruppe (18, 19; 90, 91; 127, 128; 16O, 161) sowie eine in Gleitberührung mit dem Kommutator stehende Schleifbürstenbaugruppe (23a, 23b; 35, 36; 42, 43; 47, 48; 67, 68; 93a, 94a, 93b, 94b; 121, 122; 162, I63), bei der die elektrische Verbindung zwischen dem Kommutator und dem Läufer auf der einen Seite des Läufers angeordnet ist, während mit dem Kommutator die Bürstenbaugruppe auf der entgegengesetzten Seite des Läufers zusammenarbeitet, wodurch die axiale Abmessung der Maschine verkleinert ist.

2, Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Lagern (6, 9), in denen die Läuferwelle (11) drehbar gelagert ist, mindestens ein Lager (9) in einer Bürstentragplatte (8) befestigt ist, um den Zusammenbau zu erleichtern«,

3ο Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstentragplatte (8) mit einem Jochteil (5) verstellbar verbunden ist_e

4o Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstentragplatte (8) an einem Jochteil (5) befestigt ist, das an seinem äußeren Rand mit einer Rändelung (5a) versehen ist, damit sich das Jochteil zum Einstellen der Bür-

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- 27 stenbaugruppe (23a, 23b) drehen läßt,

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5o Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Bürstenbaugruppe Bestandteile der Bürsten (23a, 23b) bildende, elektrisch leitende Schrauben (20, 21) gehören, die mit einem Jochteil (5) verbunden sind und aus der Maschine (1; 26) herausragen, um äußere Anschlüsse zu bilden,,

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (17; 24; 25) an seinem äußeren Rand mehrere Ansätze (17c, 17e; 24c; 25c) und mehrere Aussparungen (17b, 17d; 24b; 25b) aufweist, so daß es möglich ist, bestimmte Ansätze zu entfernen oder bestimmte Aussparungen mit Gewichten zu füllen, um den Läufer dynamisch auszuwuchten.

7o Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (136) der Maschine zusammen mit Befestigungsaugen bzwo Ansätzen (142, 143» 144; 145> 146) als einstückiges Formteil aus einem Kunstharz hergestellt ist,

8, Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (156; 156a), das aus einem Kunstharz geformt ist, das ein Pulver aus einem magnetisierbaren Material enthält, um das Austreten des Magnetflusses zu verhindern,,

9-0- Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (156a) aus einem Kunstharz geformt und auf seiner Außenseite mit einer Hochfrequenz-Abschirmungsschicht'(164) versehen ist, die durch elektrisches Aufplattieren eines elektrisch leitenden Materials aufgebracht ist„

1Oo Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (202) mehrere durch vorbestimmte Abstände (205) getrennte Kommutatorsegmente (204) aufweist, und daß die Lücken zwischen benachbarten Kommutatorsegmenten von einem auf die Segmente aufgesetzten Ring (209) überdeckt sind, um

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das Eintreten von Kunstharz in die Lücken während des Arbeitsschritts zum Formen des Kommutators aus einem Kunstharz zu verhindern»

11. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (202) an einem Ende eine Aussparung (207) zum Aufnehmen der Läuferwelle (201) aufweist, und daß diese Aussparung die überschüssige Menge eines Klebstoffs (208)aufnimmt, der auf die Läuferwelle aufgetragen worden ist, während die Welle in den Kommutator eingeführt wird_e

12. Dynamoelektrische Maschine in Miniatürausführung mit einer kleinen axialen Abmessung, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse (2) drehbar gelagerten, flachen, kernlosen Läufer (17), einen mit einer Läuferwelle (11) drehfest verbundenen Kommutator (15)» eine gegenüber einer Flachseite des Läufers angeordnete Magnetbaugruppe (18, 19) sowie eine in Gleitberührung mit dem Kommutator stehende Bürstenbaugruppe (23a, 23b), bei welcher die Läuferwelle in einem öllosen Lager (6) gelagert ist.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferwelle (11) an ihrem einen Ende (11a) in einem öllosen Lager (6) und an ihrem von dem öllosen Lager abgewandten Ende in einem aus einem Kunstharz hergestellten Lager (9) gelagert ist.

14o Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Kunstharz hergestellte Lager (8b) einen festen Bestandteil einer einstückig geformten Bürstentragplatte (8) bildet.

15o Dynamoelektrische Maschine in Miniaturausführung mit einer kleinen axialen Abmessung, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse (112) drehbar gelagerten flachen, kernlosen Läufer (128), einen mit einer Läuferwelle (116) dreh-

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fest verbundenen Kommutator (120), eine gegenüber einer Flachseite des Läufers angeordnete Magnetbaugruppe (127, 128) sowie eine in Gleitberührung mit dem Kommutator stehende Bürstenbaugruppe (121, 122), bei welcher das Gehäuse ein Jochteil (114) aufweist, das mit Befestigungsöffnungen (ii4a, 114b) versehen ist, wobei die Maschine (111) mit einen Gerät, dem sie zugeordnet ist, durch in Eingriff mit den Befestigungsöffnungen stehende Schrauben (129, 130) aus einem magnetisierbaren Material verbunden ist.

16_O Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Ansätze (125, 126) zum Bestimmen der Lage der Magnetbaugruppe (127, 128) vorhanden sind, die so angeordnet sind, daß sie in einer vorbestimmten Beziehung zu den Befestigungsöffnungen (ii4a, 114b) stehen.,

17. Dynamoelektrische Maschine in Miniatürausführung mit einer kleinen axialen Abmessung, gekennzeichnet durch einen in einem Gehäuse drehbar gelagerten, flachen, kernlosen Läufer, einen mit einer Läuferwelle drehfest verbundenen Kommutator, eine gegenüber einer lFlachseite des Läufers angeordnete Magnetbaugruppe sowie zwei in Gleitberührung mit dem Kommutator (38; 41; 46) stehende Schleifbürsten (35» 36; 42, 43; 47, 48), die so angeordnet sind, daß sich die Bahnen (al, a2; aj5, a4; a5» b1, a6, b2) längs welcher die Bürsten den Kommutator berühren, nicht überlappen.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Schleifbürste (101) ein mit dem Kommutator zusammenarbeitender Abschnitt (101a) gehört, der einen größeren Durchmesser hat, um die Verschleißfestigkeit zu steigern, sowie ein Schaft (101b) von kleinerem Durchmesser, der der Bürste die erforderliche Elastizität verleiht.

19. Dynamoelektrische Maschine in Miniaturausführung mit einer kleinen axialen Abmessung, gekennzeich-

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net durch einen in einem Gehäuse drehbar gelagerten, flachen, kernlosen Läufer, einen mit einer Läuferwelle drehfest verbundenen Kommutator, eine gegenüber einer Flachseite des
Läufers angeordnete Magnetbaugruppe sowie eine in Gleitberührung mit dem Kommutator stehende Bürstenbaugruppe mit mehreren Bürsten (67, 68), die jeweils einen mit dem Kommutator (66) zusammenarbeitenden Abschnitt (67a, 68a) aufweisen, welcher in Richtung auf den Kommutator so durchgebogen bzw_e vorgespannt ist, daß er in Flächenberührung mit dem Kommutator
steht.

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