DE2939157A1 - Verfahren zur herstellung eines kernlosen ankers - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines kernlosen ankersInfo
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Description
λ Datum: 24. September 1979
/ Mein Zeichen: ^-
Stadtplatz 27 Tel. O 86 38/23 33 '
Waldkraiburg
Matsushita Electric Works, Ltd., Japan
Verfahren zur Herstellung eines kernlosen Ankers
030017/0665
ο Datum: 24. September 1979 N.1n Z.ich.n: T.-7
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kernlosen Ankers, einen mit Hilfe des genannten Verfahrens
hergestellten kernlosen Anker sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein herkömmlicher, kernloser Anker ist in Fig. 1 dargestellt.
Ein Hauptkörper 1 in Gestalt einer zylindrischen Spule und
eine Scheibe 3, die auf ihrer einen Oberfläche eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten C aufweist, hält an ihrer gegenüberliegenden
Oberfläche mittig das eine Ende einer Ankerwelle Die Scheibe 3 ist in das Innere des Hauptkörpers 1 derart
eingesetzt, daß sie benachbart zu dem einen axialen Ende des Hauptkörpers 1 liegt, aber ein praktisch gleichbleibender,
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geringer Abstand zwischen der die Kommutatorsegmente tragenden Oberfläche der Scheibe 3 und dem äußeren Rand
des Körpers 1 bleibt, der ausreicht, ein Bindemittel zwischen dem Umfang der Scheibe 3 und die diesem gegenüberliegende
Innenfläche des Körpers 1 zu bringen. Dabei läßt man das Bindemittel zwischen diese einander gegenüberliegenden
Flächenbereiche hineinlaufen,um beide Teile
miteinander zu verbinden. Bei der Verwendung des Bindemittels treten gewisse Probleme auf:
Läßt man das Bindemittel zwischen die sich einander gegenüberstehenden
Teile des zylindrischen Ankerkörpers und der Scheibe hineinlaufen, dann ist es praktisch unmöglich, das
Bindemittel, bezogen auf die Mittel 1ängsachse des Ankers,
gleichmäßig zu verteilen. Der Grund hierfür liegt in der Fließeigenschaft des Bindemittels. Dies hat aber die Folge,
daß das dynamische Gleichgewicht des Ankers nicht mehr beibehalten
werden kann. Unerwünschte Vibrationen eines Motors, in dem ein solcher Anker eingebaut ist, werden infolge dieser
Unwucht größer und führen zu einer bemerkenswerten Lebensdauerverkürzung des Motors. Sobald man die Umdrehungszahl
des Ankers oder des Motors zu vergrößern sucht, wird auch diese Vibration vergrößert,und zwar im Quadrat des
Faktors, um den die Umdrehungszahl erhöht wird. Das heißt, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit auf das Dreifache erhöht,
dann verstärkt sich die Vibration um das Neunfache, wodurch
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aber die Lebensdauer des Motors auf den neunten Teil verringert wird.
Bisher war das infolge der Verwendung eines Bindemittels verringerte dynamische Gleichgewicht des Ankers ein Hinderungsgrund
es überhaupt zu versuchen, den Motor mit hoher Drehzahl zu verwenden, insbesondere da auch noch seine
Lebensdauer hierdurch stark beeinflußt wird. Man kann daher sagen, daß die Beseitigung der Entstehungsursache
dieser Unwucht die wichtigste Aufgabe darstellte, die bei der Herstellung von Ankern der oben genannten Art zu lösen
war.
Außerdem brachte die Verwendung von Bindemitteln noch weitere Schwierigkeiten beim Motor oder auch eine Verschlechterung
bei der Produktion mit sich, da das Bindemittel auf Grund seiner Fließfähigkeit auf die Oberfläche
der Kommutatorsegmente ausfließen konnte und deren Kontakteigen
se hafteη verschlechterte.
Ein weiteres Problem bestand darin, daß solange man das Bindemittel für die Verbindung zwischen dem Ankerkörper
und dem den Kommutator tragenden Teil benützte alle nur möglichen Anstrengungen gemacht werden mußten, um die
Qualität und die Eigenschaften dieses Bindemittels, insbesondere bezüglich seiner Fließfähigkeit zu überwachen,
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-/- ΛΑ
damit es die für die Herstellung von Ankern geeigneten Eigenschaften aufwies.
Ferner war es ein Problem, das Bindemittel, welches man
kontinuierlich herunterlaufen ließ, um es an die gewünschte Stelle zu bringen, zu unterbrechen.
Ein weiteres Problem bestand darin, daß die Verbindung zwischen dem Hauptankerkörper und dem den Kommutator
tragenden Teil dadurch hergestellt wurde, daß man Kunststoffmaterial zwischen Metallteile brachte oder den Kunststoff
unmittelbar auf den metallischen Teil aufbrachte, so daß die Verbindung mechanisch als unzulänglich bezeichnet
werden mußte, wenn man sie mit einer Verbindung zwischen Metallteilen verglich.
Die Aufgabe der Erfindung ist nun darin zu sehen, die vorstehend aufgeführten Probleme zu beseitigen und ein problemloses
Verfahren zur Herstellung kernloser Anker anzugeben.
Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines kernlosen Ankers mit ausgezeichneter
Auswuchtung.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines kernlosen Ankers mit hohem
Nutzeffekt. Außerdem soll ein Verfahren gefunden werden,
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bei dem zwischen der zylindrischen Spule und dem den
Kommutator tragenden Teil eine große Bindekraft erzielt wird. Damit zusammenhängend ist ein letztes Ziel, nämlich
die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung eines kernlosen Ankers, der auch bei hohen Umdrehungszahlen
eine hohe Lebensdauer hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch das in den Ansprüchen gegebene Verfahren gelöst. Hierbei
wird ein kernloser Anker geschaffen, wie er in den Ansprüchen 6 bis 9 näher bezeichnet ist und eine Vorrichtung
gemäß dem Anspruch 10 verwendet. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der
Zeichnung. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen kernlosen
Ankers,
Fig. 2 eine schematische, teilweise abgebrochene Schnittdarstellung einer
Vorrichtung, aus der das erfindungsgemäße Verfahren erkennbar ist,
Fig. 3 A und 3 B vergrößerte Ausschnitte aus Fig. 2, gekennzeichnet durch
einen Kreis III, die aufeinanderfolgenden Stationen des Preßvorganges
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gemäß der Erfindung zeigen,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines kernlosen Ankers, der mit
Hilfe der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung hergestellt wurde,
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 4 gezeigten Ankers im
Schnitt längs der Linie V-V,
Fig. 6 einen Vertikal schnitt eines kernlosen
MOtOrS7In welchem der in
Fig. 4 gezeigte Anker eingebaut ist,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung, teils in abgebrochener Form, einer
weiteren Ausbildungsform eines gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Ankers, und
Fig. 8 einen Längsschnitt des in Fig. 7 gezeigten Ankers.
In den Figuren 2, 3A und 3B ist eine Vorrichtung gezeigt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden
kann. Ein zylindrischer Dorn 11, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des herzustellenden Ankers entspricht,
ist an seinem einen Ende abgeschrägt oder zugespitzt und weist eine Längsbohrung 12 auf. Ein Ankerkörper, gebildet
aus einer vorher zylindrisch gewickelten Spule 13, ist so
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auf das zugespitzte Ende des Dorns 11 aufgesetzt, daß sie mit ihrem Ende 13" über den Dorn 11 hinausragt. Ein
den Kommutator tragender Teil 14, gebildet aus einer elektrisch isolierenden Kunststoffscheibe 15 weist etwa
einen dem Innendurchmesser der Spule 13 entsprechenden Durchmesser auf. Diese Scheibe 15 ist in den über den
Dorn 11 hinausragenden Teil der Spule 13 vertikal zur Spulenlängsachse an eine vorbestimmte Verbindungsstelle
der Spule 13 gesetzt. Auf einer Oberfläche der Scheibe sind eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten C angeordnet
(siehe Fig. 4). Die andere Oberfläche liegt an dem zugespitzten Ende des Dorns 11 an. Eine Welle 17 aus Metall
ist mit ihrem einen Ende im Mittelpunkt der Scheibe 15 mit Hilfe einer Hülse 16 befestigt und in eine entsprechend
geformte Längsbohrung eingesetzt, die mit der Bohrung 12 verbunden ist. Das spitz zulaufende Ende des Dorns
11 definiert zusammen mit der Innenfläche der Spule 3 und der dem Dorn 11 zugewandten Oberfläche der Scheibe 15
einen spitz zulaufenden, ringförmigen Raum 18. Der Dorn ist in einem Ring 19, längsverschiebbar gehalten, dessen
vertikal zur Längsachse des Dorns 11 verlaufende Oberfläche an das andere Ende 13' der Spule 13 angrenzt und die Aufgabe
hat, deren Bewegung zu verhindern. Eine in Längsrichtung bewegbare Formpresse 20, deren Hauptfläche vertikal
zur Längsachse des Dorns 11 verläuft, wird an das Ende 13"
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der Spule 13 gebracht. Diese Formpresse 20 weist einen kurzen, zylindrischen, ringförmigen Vorsprung 20a auf,
der koaxial zu dem Dorn 11 ausgerichtet ist. Sein Außendurchmesser ist geringfügig kleiner als der des Dorns 11
und auch als der Innendurchmesser der Spule 13. In der Stellung, in der die Formpresse 20 am Ende 13" der Spule
anliegt, grenzt ihr Vorsprung 20a auch an die den Kommutator tragende Oberfläche der Scheibe 15 an. Hierdurch
wird ein weiterer ringförmiger Raum 21 gebildet, der von der Umfangsfläche des Vorsprunges 20a und der Innenwand
der Spule 13 im Bereich der Stirnfläche 13" begrenzt ist und zwischen der vertikalen Oberfläche der Formpresse 20
und der den Kommutator tragenden Oberfläche der Scheibe liegt. Um die Außenfläche der so angeordneten zylindrischen
Spule 13 sind Preßstempel 22 mit radial nach innen gerichteter Preßrichtung angeordnet, deren zylindrische Innenfläche
einen Durchmesser hat, der geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Spule 13 ist. Die Länge der Preßstempel
22 in Längsrichtung der Spule 13 und des Dorns 11 gesehen, entspricht im wesentlichen der Länge der Spule 13,
die sie hat, wenn sie gerade auf den Dorn 11 aufgezogen wurde, also bevor sie noch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelt wurde, oder die Preßstempel 22 sind geringfügig kurzer als die Spule 13.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste
Druckkraft in Axial richtung durch den Dorn 11 und die sich in axialer Richtung bewegende Formpresse 20 auf
die Spule 13 und die Scheibe 15 ausgeübt, wie dies durch die Pfeile Pz in Fig. 2 gezeigt ist. Eine zweite Druckkraft
wirkt durch die Preßstempel 22 von allen Seiten radial nach innen auf die Außenfläche der Spule 13, wie
dies durch die Pfeile Pr ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist. Infolge des Druckes Pr wird die Spule 13 radial gegen
den Umfang des Dorns 11 und den Außenrand 14a der Scheibe 15 gepreßt. Die entsprechenden Windungen der auf diese
Weise gepreßten Spule 13 würden daraufhin normalerweise
in Axialrichtung ausweichen und so die Spulenlänge vergrößern. Da aber die Spulenenden 13' und 13" an die vertikalen
Flächen des Ringes 19 beziehungsweise an die Formpresse 20 angrenzen, wird durch den durch die Formpresse
20 ausgeübten Druck eine Verlängerung der Spule 13 verhindert.
Da der auf die Spule 13 ausgeübte radiale Druck Pr unter den gegebenen Verhältnissen zunimmt, wölben sich die zusammengedrückten
Spulenwindungen nur in einem Bereich am Ende 13", welcher durch einen gestrichelten Kreis III in
Fig. 2 angezeigt ist radial nach innen, und zwar in die bereits beschriebenen ringförmigen Räume 18 und 21, wie
dies durch die Wulste 13b beidseitig der Oberflächen der
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Scheibe 15 in Fig. 3 A schematisch gezeigt ist. Diese Wulste 13b der Spule 13 umklammern den äußeren Rand 14a
des Teiles 14, wie in Fig. 3b gezeigt, wodurch die Spule
13 des Ankerkörpers und der den Kommutator tragende Teil
14 mechanisch fest miteinander verbunden werden. Während der Druckausübung werden die übrigen, nicht im Bereich
III befindlichen Spulenwindungen dazu gezwungen, ihren ursprünglich kreisförmigen Querschnitt in einen etwa
rechteckigen Querschnitt zu verändern, um die Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen auszufüllen. Auf
diese Weise wird erreicht, daß die Windungsdichte der Spule des Ankerkörpers praktisch ihren höchsten Wert erreichen
kann.
Wird ein unter Wärmeeinwirkung schmelzendes Bindemittel auf die gesamte Oberfläche der Spule 13 aufgebracht bevor
der vorstehend beschriebene Preßvorgang erfolgt, und der Preßvorgang wird durchgeführt, während die Spule mindestens
auf Schmelztemperatur des Bindemittels gebracht wird, dann werden die Windungen der Spule durch das Bindemittel
fest miteinander verbunden und gleichzeitig auch die Bindekraft zwischen dem Rand 14a des Teiles 14 und
den Windungen, die den Rand 14a umklammern, vergrößert.
In Fig. 4 ist ein Anker 23 gezeigt, der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Der den Kommutator
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y( 12
tragende Teil 14 trägt auf seiner dem Ende 13" nach Fig. 2 zugewandten Oberfläche eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten
C, die in einem mittleren Flächenbereich der Scheibe 15 angeordnet sind. Die Segmente sind
über radial nach außen führende Leitungen 25, welche ebenfalls auf der Scheibe 15 vorgesehen sind mit jeden
Kontaktstellen 24 der Spule 13 verbunden. Diese Kontaktstellen 24 entsprechen den Kontakten, die am Ende 13"
der Spule 13 vorgesehen sind und die dazu dienen, eine Stromquelle mit entsprechenden Spulenzonen zu verbinden.
Im vorliegenden Fall umfaßt mindestens eine Kontaktstelle 24 Anfang und Ende der Spule, die nach entfernter Isolation
miteinander verdrillt und verlötet wurden. Diese Kontaktstelle 24 befindet sich während des Preßvorgangs
im ringförmigen Raum 21 (Fig. 2 und 3). Hierdurch wird verhindert, daß die Kontaktstelle 24 einer gleich starken
Deformation unterliegt, wie sie auf die Spulenwindungen in dem übrigen Teil der Spule 13 außerhalb des Bereiches
III in Fig. 2 und 3 ausgeübt wird und jedes Problem,
welches infolge einer extremen Transformation der Kontaktstelle 24 auftreten könnte vermieden.
Diese Zusammenhänge werden durch die Fig. 5 besser verdeutlicht. In diesem Teilschnittbi1d sind die Kommutatorsegmente
C und ihre Zuleitungen 25 weggelassen, da sie
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auf der Scheibe 15 des Teiles 14 in einer sehr dünnen, metallisch leitenden Schicht aufgebracht sind. Die Zuleitungen
25 sind elektrisch mit den gegenüberliegenden Kontaktstellen 24 der Spule 13 durch eine Lötstelle 26
verbunden. Die Spulenwindungen in dem Bereich des Spulenkörpers 13, der mit "<X " bezeichnet ist, sind dem vollen
radialen Druck ausgesetzt, da sie zwischen dem Dorn 11 und den Preßstempeln 22 liegen (Fig. 2). Sie werden stark
zusammengepreßt, so daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen verschwinden und der Spulenkörper im
Bereich "<¥" eine hohe Windungsdichte erhält, während die
Wicklungen im Bereich "β ", nämlich im Bereich angrenzend
an das Ende 13" der Spule, welche mit dem Kreis III in Fig. 2 bezeichnet ist, weniger deformiert sind, da diese
Windungen in die entsprechenden ringförmigen Räume 18 bzw. 21 ausweichen können. Die Windungsdichte bleibt daher
im Bereich "β " relativ niedrig.
Ein kernloser Motor, bei dem ein nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellter Anker 23 eingebaut ist, ist in Fig. 6 gezeigt.
Der Anker 23 befindet sich mit dem Hauptteil "af" der
Spule 13 in einem zylindrischen Magnetspalt 30, zwischen
der Innenfläche eines becherförmigen Joches 27 aus
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magnetischem Material und der Außenfläche eines zylindrischen Permanentmagneten 29, der am Boden des
Joches 27 mit Hilfe eines Befestigungsgliedes 28 aus
magnetischem Material befestigt ist. Die Welle 17 des Ankers ist in einem Lager 31 aus nichtmagnetischem
Material gelagert, welches im axialen Bereich des Magneten 29 angeordnet ist. Dadurch wird ermöglicht,
daß sich die Kommutatorsegmente C auf der anderen Oberfläche des Teiles 14 in Kontakt mit den Bürsten 34 befinden,
die mit den Stromzuleitungen 33 verbunden sind. Diese sind auf einer Isolierplatte 32 gehaltert, die
die obere öffnung des Joches 27 abdeckt. Der aus der Stromquelle zugeführte Strom wird über die Zuleitungen
33, Bürsten 34, Kommutatorsegmente C und Zuleitungen an die Spule 13 geleitet und bewirkt, daß sich der
Anker 23 um seine Welle 17 dreht.
In den Fig. 7 und 8 ist ein weiteres Beispiel eines nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ankers gezeigt.
Hier ist die Scheibe des den Kommutator tragenden Teiles mit längs ihres Umfanges verteilt angeordneten
Ausnehmungen 36 versehen. Diese befinden sich an den radial nach außen verlaufenden Enden der Zuleitungen 25a,
die mit entsprechenden Kommutatorsegmenten C verbunden sind.
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Eine Metallschicht 37 ist am Boden jeder Ausnehmung 36 vorgesehen, die mit Hilfe eines speziellen Plattierverfahrens
für durchgehende Bohrungen aufgebracht ist, um mit den entsprechenden Zuleitungen 25a verbunden zu sein.
Die entsprechenden Kontaktstellen 24a der Spule 13a an denen die Isolation des Spulendrahtes entfernt wurde,
sind so angeordnet, daß sie gegenüber den Metal 1 schichten 37 in den Ausnehmungen 36 liegen, nachdem der Teil
14a in die Spule 13a eingesetzt ist, wie es im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde. Der Preßvorgang ist
ebenfalls der gleiche, wie er im Zusammenhang mit Fig. beschrieben wurde. Dabei werden die Kontaktstellen 24a
und die angrenzenden Spulenwindungen in die freien Räume 18 und 21 sowie in die Ausnehmungen 36 gepreßt, wodurch
der freiliegende Leiter an jeder Kontaktstelle 24a in
Kontakt mit der Metallschicht 37 in der Ausnehmung 36 kommt. Im vorliegenden Beispiel wird die starke mechanische
Verbindung der Spule 13a und dem den Kommutator tragenden Teil 14a durch den gleichen Preßvorgang erreicht,
wie er in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Der Druck wird insbesondere in Spulenlängsrichtung wirksam.
Die starke mechanische Verbindung zwischen Spule 13a und Teil 14a ist eine Folge der seitlichen Klemmwirkung
auf die Scheibe 15 durch die aufgewölbten Spulenbereiche 13b. Die mechanische Verbindung wird noch durch das
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Drehmoment verstärkt, welches in Umfangsrichtung der
Spule durch die Kontaktstellen 24a und deren angrenzende Spulenteile ausgeübt wird, die in die Zwischenräume
gepreßt werden. Gleichzeitig kann eine elektrische Verbindung der Kontaktstellen 24a der Spule mit den Kommutatorleitungen
25a über die leitfähigen Schichten in den Ausnehmungen 36 erzielt werden, so daß ein Verlöten,
wie es in Verbindung mit F.ig. 4 oder 5 beschrieben wurde, entfallen kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine starke
mechanische Verbindung zwischen dem Hauptankerkörper, umfassend die zylindrische Spule, und der den Kommutator
und die Ankerwelle tragenden Scheibe erreicht, indem man die Spulenwindungen so zusammenpreßt, daß sie sich am
Scheibenrand beidseitig der Oberflächen der Scheiben aufwölben und die Scheibe mechanisch zwischen sich einklemmen,
ohne ein Bindemittel zu benötigen. Der die Scheibe zwischen sich einklemmende gewölbte Bereich der Spule
läßt sich gleichmäßig über den gesamten Umfang des Ankers
verteilen, da das Auswölben durch in der Preßvorrichtung vorgesehene, ringförmige Räume begrenzt wird. Hierdurch
wird der Anker optimal ausgewuchtet, so daß er während langer Zeit sehr widerstandsfähig bei hohen Umdrehungszahlen
bleibt.
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-rf- 23
Andererseits wird die mechanische Verbindung noch mehr verstärkt durch das Moment, welches in Umfangsrichtung
des Ankers aufgrund des Eindringens der Spulenteile in die Ausnehmungen im Scheibenumfang wirkt.
Durch das Eindringen der Kontaktstellen der Spule in
die am Scheibenumfang vorgesehenen Ausnehmungen mit der leitfähigen Schicht wird gleichzeitig die elektrische
Verbindung des Kommutators mit der Spule bewirkt, so daß der Lötvorgang entfallen kann und das Herstellungsverfahren
hierdurch noch einfacher wird.
030017/066$
Leerseite
Claims (10)
1. p/erfahren zur Herstellung eines kernlosen Ankers,
^—^d adurch gekennzeichnet, daß eine
zylindrisch gewickelte Spule, die an ihrer einen Stirnseite eine Vielzahl abisolierter Leiterstücke des
Wicklungsdrahtes der Spule aufweist mit einer aus Isolationsmaterial
bestehenden Scheibe vereinigt wird, deren Durchmesser mit dem Innendurchmesser der Spule
etwa übereinstimmt und die auf ihrer einen Oberfläche eine Mehrzahl Kommutatorsegmente trägt, die radial von
einem zentralen Flächenbereich der Scheibe zu deren Umfang verlaufen und auf ihrer anderen Oberfläche eine
Welle hält, deren eines Ende im Bereich der Mittellängsachse der Scheibe befestigt ist, daß ferner die Scheibe
so in den stirnseitigen Bereich der Spule eingesetzt wird, daß die Kommutatorsegmente mit je einem abisolierten
Leiterstück der Spule elektrisch verbunden werden, daß die Stirnränder der Spule unter einer in ihrer
Längsrichtung wirkenden Druckkraft in ihrer Ausdehnung beschränkt werden, daß ringförmige Bereiche auf beiden
Seiten des Scheibenrandes, mit dem die Scheibe an die
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Innenfläche der Spule angrenzt geschaffen werden und daß auf die Spulenaußenfläche ein radial nach innen
gerichteter Druck ausgeübt wird, bis entsprechend liegende Spulenwicklungen in die ringförmigen Bereiche
hineingedrängt werden, um den Außenrand der Scheibe fest zu umklammern, während andere Spulenwicklungen
im wesentlichen flach zusammengepreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c h η e t, daß der radial nach innen gerichtete
Druck mit Hilfe von konvergierenden Preßstempeln ausgeübt wird, deren in Spulenlängsachse gesehene Dicke
etwa der Spulenlänge entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Scheibenumfang an den Stellen, an denen die Kommutatorsegmente enden, vor dem
Einsetzen der Scheibe in die Spule Ausnehmungen angebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß am Boden der Ausnehmungen eine leitfähige Schicht aufgebracht wird, die eine Verbindung
zu den Kommutatorsegmenten herstellt.
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Einsetzen der Scheibe in die Spule ein bei Wärme schmelzendes Bindemittel auf
die gesamte Spulenoberfläche aufgebracht wird und daß
der radial nach innen gerichtete Druck bei einer Temperatur ausgeübt wird, die ausreicht, das Bindemittel
zum Schmelzen zu bringen.
6. Kernloser Anker, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer zylindrisch gewickelten
Spule, an deren einer Stirnseite eine Vielzahl isolierter Leitungsstücke des Wicklungsdrahtes
enden, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Isoliermaterial bestehende Scheibe (15), deren
Durchmesser mit dem Innendurchmesser der Spule (13) etwa übereinstimmt und die auf ihrer einen Oberfläche eine
Mehrzahl Kommutatorsegmente (C) trägt, die radial voa einem zentralen Flächenbereich zum Umfang der Scheibe
verlaufen und die auf ihrer anderen Oberfläche eine Welle (17) trägt, deren eines Ende im Bereich ihrer
Mittel1ängsachse befestigt ist, in den einen stirnseitigen
Bereich der Spule derart eingesetzt ist, daß die Kommutatorsegmente mit je einem Leiterstück der
Spule elektrisch verbunden sind, daß die Spulenoberfläche in dem genannten stirnseitigen Bereich (13b)
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der Spule (13) beidseitig des an der Innenfläche der Spule anliegenden Scheibenrandes gewölbt verläuft
und die Windungen der Spule die Scheibe zwischen sich einklemmen.
7. Anker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der einzelnen Spulenwindungen im übrigen Spulenbereich bis zur Ausfüllung
der Windungszwischenräume vorzugsweise zu einem Rechteck verformt ist.
8. Anker nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Scheibenumfang mit
leitfähigen Schichten versehene Ausnehmungen (36) vorgesehen sind, die mit den Kommutatorsegmenten (C) in
leitfähiger Verbindung stehen und daß die vom Isoliermaterial befreiten Enden der Leitungsstücke des
Wicklungsdrahtes in die Ausnehmungen gepreßt sind und mit den in den Ausnehmungen befindlichen, leitfähigen
Schichten, gegebenenfalls ohne Verlötung, elektrisch
verbunden sind.
9. Anker nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenwicklungen
unter sich und der Scheibenrand mit der Spulenoberfläche
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durch ein unter Wärme schmelzendes Bindemittel miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Formpresse einen Dorn (11) für die Halterung einer Spule enthält, dessen Außendurchmesser
etwa dem Innendurchmesser der Spule (13) entspricht und der sich an seinem zu einer in die
Spule (13) eingesetzten, den Kommutator tragenden Scheibe (15) hinweisenden Ende verjüngt und einen
spitz zulaufenden, freien, ringförmigen Raum (18) definiert, der begrenzt ist von einem Teil der
Scheibenoberfläche, der Innenfläche der auf dem Dorn befindlichen Spule und des Dornumfangs (11), daß die
Formpresse eine ringförmige Führung (19) enthält, in der der Dorn (11) längsverschiebbar gehalten ist, daß
die Formpresse einen längsverschiebbaren Preßstempel
(20) enthält, der dem Dorn (11) entgegenwirkt, daß die Formpresse ferner einen konvergierenden Presskörper
(22) enthält, dessen in Spulenlängsachse gesehene Ausdehnung etwa der Spulenlänge entspricht, wobei
die eine Stirnfläche des konvergierenden Presskörpers (22) an die Stirnfläche des längsverschiebbaren
Preßstempels (20) und seine andere Stirnfläche an die
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Stirnfläche der ringförmigen Führung (19) angrenzt und seine Bewegungsrichtung radial zur Spulenlängsachse
verläuft, wobei ferner die Stirnfläche des längsverschiebbaren Preßstempels (20) einen ringförmigen
Vorsprung aufweist, der sich gegen die den Kommutator tragende Oberfläche der Scheibe anlegt
und mit dem dem Scheibenrand benachbarten Bereich der Scheibe, der Innenfläche des Stirnbereichs
der Spule,seinem im Spulenbereich befindlichen Stirnbereich sowie der Umfangsf1äche seines ringförmigen
Vorsprungs einen ringförmigen freien Raum (21) definiert, so daß bei Bewegung der Preßstempel (20, 22)
in radialer bzw. axialer Richtung, die im Bereich der ringförmigen Räume befindlichen Windungen der Spule
(13b) in diese Räume hineingedrängt werden.
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|---|
| CH631032A5 (fr) * | 1979-06-25 | 1982-07-15 | Portescap | Micromoteur a courant continu. |
| JPS59122331A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-14 | Hitachi Ltd | 回転電機の電機子及びその製造方法 |
| EP0112941B1 (de) * | 1982-12-30 | 1986-12-17 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Herstellung eines Läufers für eine dynamo-elektrische Maschine |
| DE3607289C2 (de) * | 1985-03-07 | 1997-01-30 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Gleichstrommotor mit zylindrischem Luftspalt, insbesondere Außenläufermotor, mit einer eisenlosen Wicklung |
| JPH064305B2 (ja) * | 1989-07-18 | 1994-01-19 | 茂樹 多和田 | 段ボール紙の表裏面にスリットを形成する装置 |
| RU2120172C1 (ru) * | 1997-06-19 | 1998-10-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.ак.А.Н.Крылова | Беспазовый статор электрической машины |
| US6075300A (en) * | 1998-07-08 | 2000-06-13 | Siemens Canada Limited | Combined armature and structurally supportive commutator for electric motors |
| US6161275A (en) * | 1998-07-08 | 2000-12-19 | Siemens Canada Limited | Method of manufacturing commutators for electric motors |
| JP2000050597A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 細型円筒コアレスモータ及びそれを用いた電池駆動機器 |
| DE202006007619U1 (de) * | 2006-05-11 | 2007-09-13 | Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. Kg | Glockenankerspule |
| DE102010049524B4 (de) * | 2010-10-25 | 2016-07-14 | Maxon Motor Ag | Gleichstromelektromotor mit flexiblem Rotoraufbau sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB878302A (en) * | 1956-11-02 | 1961-09-27 | Christian Dunker | A process for the manufacture of coreless rotors |
| DE1130055B (de) * | 1960-09-30 | 1962-05-24 | Faulhaber Fritz | Rotorlagerung fuer elektrische Gleichstrom-Kleinstmotoren |
| DE2541704A1 (de) * | 1975-09-18 | 1977-03-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Kernlose elektrische maschine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1021466B (de) * | 1956-11-02 | 1957-12-27 | Christian Dunker | Herstellung von eisenlosen Laeufern, insbesondere von glockenfoermigen Laeufern, fuer elektrische Kleinstmotoren und -generatoren |
| IT1063350B (it) * | 1976-06-16 | 1985-02-11 | Gutris Giorgio | Rotori per motori elettrici rovesciati e procedimento per la loro fabbricazione |
| JPS6037686B2 (ja) * | 1976-06-30 | 1985-08-28 | 松下電工株式会社 | 整流子モ−タ−のロ−タ− |
| JPS5944868B2 (ja) * | 1977-05-17 | 1984-11-01 | シナノケンシ株式会社 | 電動機の無鉄心回転子の製造法 |
| JPS53142603A (en) * | 1977-05-18 | 1978-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Rotor coil-tube coreless-motor |
-
1978
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-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB878302A (en) * | 1956-11-02 | 1961-09-27 | Christian Dunker | A process for the manufacture of coreless rotors |
| DE1130055B (de) * | 1960-09-30 | 1962-05-24 | Faulhaber Fritz | Rotorlagerung fuer elektrische Gleichstrom-Kleinstmotoren |
| DE2541704A1 (de) * | 1975-09-18 | 1977-03-31 | Matsushita Electric Works Ltd | Kernlose elektrische maschine |
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