DE1964253A1

DE1964253A1 - Scheibenfoermiger Anker

Info

Publication number: DE1964253A1
Application number: DE19691964253
Authority: DE
Inventors: Naozi Takeda; Tosio Tuzihara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-12-23
Filing date: 1969-12-22
Publication date: 1970-07-09
Also published as: NL6919167A; NL142542C; US3619899A; GB1288919A; DE1964253B2; FR2026917A1; DE1964253C3

Description

-ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

POS. 19854 8 MUncfcen2.Ro*onSn!7,

Tei.-Adr. lelitpat München Telefon (QSfI) 261989

^den22 De2,1969

Unser Zeichen

Lw/St

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD., 1006, Oaza Kadoma, Kadoma-shi, Osaka, Japan

Scheibenförmiger Anker

Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion eines Mehrschichtenankers eines Motors mit Axialspalten und mit einem scheibenförmigen Anker.

Der Anker ist folgendermaßen gestaltet: Ein Harz wird in Wulstform auf eine Kupferplatte aufgedruckt und dort befestigt, um eine Isolierschicht zu bilden. Eine Kupferschicht wird auf der Isolierschicht durch ein nichtelektrolytisches Plattierverfahren oder ein Aufdampfungsverfahren hergestellt. Dann werden die Kupferplatte und die Kupferschicht jeweils in einem solchen Muster geätzt, daß Halbwindungsleiter durch Ausschaltung aller unnötigen Teile angeordnet werden, so daß ein Ankerelement vorbereitet ist, in dem Einzelwindungsleiter in zwei Schichten angeordnet werden, injiem eine Isolierschicht dazwischen eingesetzt wird. Zwei derartige Anlcer-

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elemente werden unter Zwischenschaltung von Isolierungsfolien zwischen sie zusammengeklebt, und zwischen ihren Flächen werden jeweils Verbindungen hergestellt, so daß ein Anker mit Doppelwindungsleitern in vier Schichten gebildet wird.

Es sollte bemerkt werden, daß die Kupferschicht und die Kupferplatte an ihren Oberflächen keine Verbindung aufweisen, daß aber zur selben Zeit, da die Kupferschicht hergestellt wird, diese Kupferschicht mit der Kupferplatte automatisch elektrisch verbunden wird.

Wie es oben beschrieben wurde, schafft die Erfindung einen Mehrschichtenanker durch Verbinden der Oberflächen mehrerer scheibenförmiger Ankerelemente, wobei Leiter mit mehr als Einzelwindungsleitern in zwei Schichten hergestellt warden, so daß Verbindungsteile zwischen Oberflächen weltgehend verringert «ad die Arbeitsleistung merklich gesteigert wird«

In herkömmlichen Motoren sind Halbwindungsleiter angeordnet durch Zwischenschaltung von Isolationsmaterial, und eine Windung wird hergestellt durch eine Verbindung zwischen den Oberflächen der Leiter, üblicherweise durch Schweißung, so daß dort Verbindungsstellen in derselben Anzahl erforderlich sind wie die Zahl der Ankerleiter.

Außerdem muß die Anzahl der Ls.lter durch Anordnen der Leiter in mehreren Schichten groß gewählt werden, um die Nennspannung des Motors zu erhöhen. Di· Erhöhung der Anzahl von Leitern weist jedoch insofern «in Problem auf, als dit Heretellung der Leiter sehr mühsam wird,

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da eine große Anzahl von Verbindungen zwischen den Oberflächen der Leiter hergestellt werden muß.

Der scheibenförmige Anker gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Anker mit Mehrschichtenleitern ohne diese Probleme hergestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Anker eines
Motors gemäß einer AusfUhrungsform der Erfindung $

Fig. 2 eine schematische Oberansicht, die den Hauptteil des in Fig. 1 dargestellten Ankers zeigt;

Fig. 3 eine Abwicklung des .Ankers, der Doppelwindungsleiter in vier Schichten aufweist;

Fig. 4 einen Teilschnitt eines Ankers gemäß einer
weiteren AusfUhrungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Oberansicht, die den Hauptteil des in Fig. 4 dargestellten Ankers zeigt;

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen Anker gemäß

noch einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung ι

Flg. 7 eine Abwicklung eines Ankerelementes mit

Eineinhalbfachwindungsleitern in drei Schichten;

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Fig. 8 eine Abwicklung eines Ankerelementes mit

Dreifachwindungsleitern in sechs Schichten;

Fig. 9 eine Oberansicht eines Ankers gemäß der Erfindung und

Fig. 10 eine schematische Oberansicht, die den Hauptteil eines Ankers mit Dreifachwindungsleitern in sechs Schichten zeigt.

Gemäß Fig. 1 ist auf einer Kupferplatte 1 eine Isolierschicht 2 ausgebildet durch Aufbringen eines Harzes in Wulstform, beispielsweise durch Siebdruck, und dann wird ein nichtelektrolytisch.es Plattieren auf der Oberfläche der Isolierschicht 2 vorgenommen, und zwar in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge:

1. Die Oberfläche wird mittels eines mechanischen Verfahrens aufgerauht, beispielsweise durch Schleifen oder Kugelstrahlen.

2. Durch Eintauchen in eine Schwefelsäurelösung wird ein chemischer Ätzvorgang durchgeführt.

3. Die Oberfläche wird aufnahmefähig gemacht durch W Eintauchen in eine Zinnoxydulchloridlösung.

4. Die Oberfläche wird aktiviert durch Eintauchen in eine Palladiumchloridlösung oder in eine Goldchloridlösung.

5. Das nichtelektrolytische Plattieren wird durchgeführt durch Eintauchen in eine alkalische Lösung von Kupferkomplexionen enthaltendem Formalin.

Eine Kupferschicht 3 wird auf der Oberfläche der Isolierschicht 2 durch die oben genannten Verfahren aufgebracht. Wenn es erforderlich ist, die Kupferschicht

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dicker zu machen, wird außerdem auf der durch das nichtelektrolytische Plattieren hergestellten Kupferschicht 3 eine Elektroplattierung vorgenommen.

Die Kupferschicht 3 kann auch durch ein Aufdampf längsverfahren außer dem nichtelektrolytisehen Plattierungsverfahren hergestellt werden.

Es sollte bemerkt werden, daß eine Verbindung zwischen den Oberflächen nicht hergestellt wird, daß aber zum Zeitpunkt, wo die Kupferschicht 3 ausgebildet wird, diese mit der Kupferplatte automatisch elektrisch verbunden wird.

In der nächsten Stufe wird auf die Kupferplatte 1 und die Kupferschicht 3» zwischen denen die Isolierschicht 2 angeordnet ist, ein Sensibilisator aufgebracht und anschließend dem Licht ausgesetzt, um ein Muster in der Anordnung von Halbwindungsleitern zu bilden, und nach einem Entwicklungsverfahren werden alle unnötigen Teile durch Ätzen entfernt, so daß ein Ankerelement mit Einzelwindungsleitern in zwei Schichten geschaffen wird, bei dem die Leiter auf beiden Oberflächen der Isolierschicht 2 ausgebildet sind, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. sind von der Kupferplatte erzeugte Leiter 1', von der Kupferschicht 3 erzeugte Leiter 3' und Anschlüsse 4 zum Verbinden der Kupferschichtleiter 3^f mit anderen Ankerelementen zwischen deren Oberflächen angeordnet (sie werden nachfolgend als Anschlußleiter bezeichnet). Die Anachlußleiter werden durch Ätzen der Kupferplatte 1 hergestellt, und natürlich sind sie elektrisch mit den Kupferschichtleitern 3' verbunden, wie es im Zusammenhang

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mit Fig. 1 beschrieben wurde. Im Hinblick auf ihre Funktion können die Kupferschichtleiter 3¹ als vom Umfang der Isolierschicht 2 nach außen hervorstehend betrachtet werden.

Fig. 3 ist eine Abwicklung, die einen Anker mit Doppelwindungsleitern in vier Schichten darstellt, der durch Zusammenkleben von zwei Ankerelementen mit Einzelwindungsleitern in zwei Schichten, Zwischenschalten von Isolier folien 5 und Verbinden ihrer Oberflächen hergestellt worden ist. In dieser Figur zeigen gestrichelte Pfeile Verbindungspunk-ö% wo die Kupferschichtleiter und die Kupferplattenleiter elektrisch verbunden werden, sobald die Kupfer schicht ausgebildet wird, und zwar ohne künstliche Verbindung zwischen ihren Oberflächen, und ausgezogene Pfeile zeigen Verbindungspunkte die zwischen den Oberflächen verbunden sind. In diesem Fall wird die Anzahl von Verbindungen zwischen den Oberflächen halb so groß wie die Gesamtanzahl der Leiter.

Jetzt wird ein Anker element mit Eineinhalbfachwindungsleitern in drei Schichten beschrieben.

Wie es in dem Teilschnitt gemäß Fig. 4 gezeigt ist, wird eine Isolierschicht 7 durch Aufdrucken und Befestigen eines Harzes auf einer Kupferplatte 6 mittels des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet, und eine Kupfer schicht wird auf der Oberfläche der Isolierschicht 7 ausgebildet. Die Kupferschicht wird in einem solchen Muster geätzt, daß Halbwindungsleiter ausgebildet werden, und andere unnötige Teile werden entfernt, so daß auf der Isolierschicht 7 Halbwindungsleiter 8 ausgebildet

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werden, die aus der Kupferschicht erzeugt wurden. Fig. ist eine schematische Oberansicht, die den Hauptteil der Konstruktion gemäß Fig. 4 zeigt. Es sollte bemerkt werden, daß der äußere Umfang der Leiter 8_S die aus der Kupferschicht erzeugt wurden» und die Kupferplatte 6 elektrisch miteinander verbunden werden, sobald dis Kupferschicht ausgebildet wird, und zwar ohne künstliche Verbindung zwischen ihren Oberflächen, wie es oben beschrieben wurde.

Bann wird, wie es in dem Teilschnitt gemäß Fig. 6 gezeigt ist, eine Isolierschicht 9 aufgebracht durch Drucken und Befestigen eines Harzes auf den Leiter 8, der aus der Kupferaohi©fet erzeugt worden ist, und zwar durch dasselbe Verfahren,;, de es oben beschrieben wurde, und eine Kupferschicht wird &u£ der Oberfläche des Harzes ausgebildet. Unnötige feile ±ζτ Kiipfe^sshloht werden durch Ätzen in einem solchen Musts? «ntfarat^ daß HaIbwindungsleiter auf der Kupferschicht und· der Kapferplatte 6 entstehen, und die aus dieser KupferscMeht erzeugten Leiter 10 und aus der Kupferplatte erzeugte Leiter 6* werden ausgebildet, wodurch ein Aukerelement geschaffen wird, das Eineinhalbfachwindungsleiter in drei Schichten aufweist.

Es sollte bemerkt werden, daS der innere Umfang der Leiter 10, die aus der Kupferschicht erzeugt wurden, und der Leiter 8, die aus der anderen Kupferschicht erzeugt wurden, und auch der äußere Umfang der Leiter 10 und von Anschlußleitern 11 zum Verbinden der aus der Kupferschicht erzeugten Leiter 10 mit anderen Ankerelementen zwischen ihren Oberflächen jeweils zu dem Zeitpunkt elek-

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trisch verbunden werden, da die Schicht ausgebildet wird, und zwar ohne künstliche Verbindung zwischen ihren Oberflächen, wie es oben beschrieben wurde.

Fig. 7 ist eine Abwicklung eines Ankerelementes mit Eineinhalbfachwindungsleitem in drei Schichten.

Fig. 8 ist eine Abwicklung, die einen Anker mit Dreifachwindungsleitern in sechs Schichten zeigt, der hergestellt worden ist durch Zusammenkleben von zwei Ankerelementen mit jeweils Eineinhalbfachwindungsleitem in drei Schichten, Zwischenschalten einer Isolierfolie und Verbinden derselben miteinander an ihren Oberflächen. Die Anzahl von Verbindungen zwischen den Oberflächen, die durch den ausgezogenen Pfeil in der Figur bezeichnet sind, ist nur ein Drittel der Gesamtzahl von Leitern.

Zusätzlich zu dieser Kombination kann ein Anker mit Leitern in mehreren Schichten von beliebiger Anzahl hergestellt werden durch Ändern der Anzahl von Schichten oder Windungen eines Ankerelementes oder der Anzahl von Ankerelementen, die auf die oben beschriebene Weise zusammengeklebt werden sollen.

Ein Kommutator wird getrennt von einem Ankerelement in einer Ausgestaltung hergestellt, wie sie in Fig. gezeigt ist. In Fig. 9 sind Kommutatorlamellen 14 und ein Tragring 13 gezeigt zum Tragen der Kommutatorlamellen, bis der Kommutator mit dem Anker verbunden wird, und dieser Ring wird nach Fertigstellung der Verbindung durch Ausstanzen entfernt.

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Der Kommutator ist so konstruiert, daß er zum selben Zeitpunkt verbunden wird, da die Verbindungen zwischen den Oberflächen des inneren Umfangs der Ankerelementleiter hergestellt werden.

Fig. 10 ist eine schematische Oberansicht, die den Hauptteil eines Ankers mit Dreifachwindungsleitern in sechs Schichten zeigt, wobei sein Kommutator zum selben Zeitpunkt verbunden wird, da die Verbindung zwischen den Oberflächen des inneren Umfangs der Ankerelementleiter hergestellt wird, wenn der Anker durch Zusammenkleben von zwei Ankerelementen von Eineinhalbfachwindungsleitem in drei Schichten gemäß Fig. 7, Zwischenlegen von Isolierfolien 12 gemäß Fig. 8 und Verbinden der Ankerelemente zwischen ihren Oberflächen hergestellt wird.

Die Kommutatorlamellen sind so angeordnet, daß sie jedem, jedem zweiten oder jedem dritten Leiter in einer Schicht entsprechen.

Wie es oben in Verbindung mit einigen Ausführungsformen beschrieben wurde, können durch die Erfindung, dadurch daß ein Anker durch Zusammenkleben von Ankerelementen gebildet wird, Anker mit verschiedenen Mehrschichtenleitern hergestellt werden durch entsprechendes Auswählen der Konstruktion und der Kombination dieser Ankerelemente, und in jedem Fall kann die Anzahl der Verbindungsstellen bei der Verbindung von zwei Oberflächen weitgehend verringert werden, so daß die Herstellungsleistung wesentlich erhöht werden kann.

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Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung am
Beispiel eines Ankers mit Mehrschichtenleitern eines
Kommutatormotors beschrieben wurden, wird verständlich sein, daß die Erfindung ebensogut bei einem Anker eines Induktionsmotors anwendbar ist.

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Claims

Patentanspruch :

Scheibenförmiger Anker eines Axialspaltmotors, hergestellt durch Zusammenkleben mehrerer Ankerelemente, Zwischenschalten von Isolierungsfolien und Verbinden der Leiter zwischen ihren Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankerelement wenigstens zwei Lagen von Leitern (1¹, 3¹» 8; 6¹, 8, 10). aufweist, von denen eine Lage aus Leitern zusammengesetzt ist, die aus einer Kupferplatte (1; 6) durch Ätzen dieser Kupferplatte erzeugt wurden, und die andere Schicht aus Leitern zusammengesetzt ist, die aus einer Kupferschicht (3) durch Ätzen dieser Kupferschicht erzeugt wurden, die durch ein nichtelektrolytisches Plattierungsverfahren oder durch ein Aufdampfungsverfahren auf einer Oberfläche eines isolierenden Kurzes (2; 71 7, 9) hergestellt worden ist, das in Wul^tform auf die Kupferplatte aufgedruckt wurde, und daß die aus einer Kupferschicht erzeugten Leiter automatisch elektrisch mit den Leitern verbunden werden, die aus einer Kupferplatte erzeugt wurden, und zwar zum Zeitpunkt des Hersteilens der Kupferschicht durch ein nichtelektrolytisches Plattierungeverfahren oder durch ein Aufdampfungsverfahren, ohne irgendeine künstliche Verbindung zwischen ihren Oberflächen.

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