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DE3614869C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3614869C2
DE3614869C2 DE19863614869 DE3614869A DE3614869C2 DE 3614869 C2 DE3614869 C2 DE 3614869C2 DE 19863614869 DE19863614869 DE 19863614869 DE 3614869 A DE3614869 A DE 3614869A DE 3614869 C2 DE3614869 C2 DE 3614869C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
varistor
rotor shaft
electrodes
motor
commutator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19863614869
Other languages
German (de)
Other versions
DE3614869A1 (en
Inventor
Mitsunao Okumura
Noboru Nagaokakyo Kyoto Jp Kato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3614869A1 publication Critical patent/DE3614869A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3614869C2 publication Critical patent/DE3614869C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/46Auxiliary means for improving current transfer, or for reducing or preventing sparking or arcing
    • H01R39/54Auxiliary means for improving current transfer, or for reducing or preventing sparking or arcing by use of impedance between brushes or segments
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/028Suppressors associated with the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/04Connections between commutator segments and windings
    • H02K13/06Resistive connections, e.g. by high-resistance chokes or by transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollektor für einen Elektromotor.The invention relates to a collector for an electric motor.

Aus der DE-AS 23 57 127 ist ein derartiger Kollektor für einen Elektromo­ tor bekannt, der einen hohlzylindrischen Körper aus einem Mate­ rial mit varistorähnlichen Eigenschaften aufweist. Dieser Hohl­ körper ist auf der ihn durchquerenden Läuferwelle durch Kleben befestigt. Auf dem Außenumfang dieses Körpers sind segmentför­ mige Elektroden vorgesehen, die mittels Kunststoffringen befe­ stigt sind. An diese Elektroden sind die Wicklungen des Läufers angeschlossen. Nachteilig bei diesem bekannten Kollektor ist, daß der Zusammenbau und die Anbringung auf der Läuferwelle nicht optimal einfach ist. Zudem ist der angestrebte Störschutz durch die direkte, wenn auch isolierte Auflagerung auf der Läuferwelle beeinträchtigt.From DE-AS 23 57 127 is such a collector for an electromo Tor known that a hollow cylindrical body made of a mate rial with varistor-like properties. This hollow body is glued to the rotor shaft crossing it attached. On the outer circumference of this body are segmental Mige electrodes provided, the befe by means of plastic rings are steady. The windings of the rotor are attached to these electrodes connected. The disadvantage of this known collector is that the assembly and mounting on the rotor shaft is not optimally easy. In addition, the desired interference protection due to the direct, albeit isolated, support on the Rotor shaft affected.

Die DE-AS 20 55 648 beschreibt gleichfalls einen Kollektor für Elektromotoren, der einen hohlzylinderförmigen Körper eines Varistors aufweist. Auch hier sind auf der Außenfläche verteilt segmentförmige Elektroden vorgesehen. Diese sind über Lötfahnen an die Läuferwicklungen angeschlossen. Nachteilig ist bei die­ sem bekannten Kollektor, daß eine Anbringung des Körpers nur direkt auf der Läuferwelle sitzend möglich ist, wodurch ein Aufkleben erforderlich wird. Zudem wird hierdurch der Störschutz beeinträchtigt.DE-AS 20 55 648 also describes a collector for Electric motors that have a hollow cylindrical body Varistors has. Here, too, are distributed on the outer surface segment-shaped electrodes are provided. These are over solder tails connected to the rotor windings. The disadvantage is that sem known collector that an attachment of the body only sitting directly on the rotor shaft is possible, which makes a Gluing is required. In addition, the Interference protection impaired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kollektor für einen Elektromotor zu schaffen, der baulich einfach aufgebaut und an der durchquerenden Läuferwelle anbringbar ist, zudem noch einen optimalen Störschutz gewährleistet. The invention has for its object a collector for to create an electric motor that is structurally simple and can be attached to the traversing rotor shaft, moreover still ensures optimal interference protection.  

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patent­ anspruches 1.The invention solves this problem with the features of the patent claim 1.

Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß der hohlzylindri­ sche Varistorkörper mittels stirnseitigen Endscheiben aus Kunststoff auf der durchquerenden Läuferwelle einfach zusammen­ baubar und befestigbar ist. Dabei wird die Innenfläche des Hohlkörpers durch Beabstandung von der Läuferwelle isoliert von dieser gehalten.The invention ensures that the hollow cylinder cal varistor body using end plates Simply put plastic together on the traversing rotor shaft is buildable and attachable. The inner surface of the Hollow body isolated from the rotor shaft by spacing this kept.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the Subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the Show drawing:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Kommutators nach der Erfindung; Fig. 1 a longitudinal section of the commutator according to the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines für den Kommutator nach Fig. 1 bestimmten Varistors; FIG. 2 shows a perspective view of a varistor intended for the commutator according to FIG. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Anschlußfahne für den Kommutator; Fig. 3 is a perspective view of a terminal lug for the commutator;

Fig. 4 eine Stirnansicht eines Kommutators mit einer Anschlußfahne nach Fig. 3; FIG. 4 shows an end view of a commutator with a connecting lug according to FIG. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch Fig. 4 entlang Linie V-V; Fig. 5 is a section through Figure 4 along the line VV.

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Anschlußfahne; Fig. 6 is a perspective view of another embodiment of a terminal lug;

Fig. 7 einen Schnitt eines Kommutators mit einer Anschlußfahne nach Fig. 6; Fig. 7 is a sectional view of a commutator with a terminal lug in Fig. 6;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines für einen 3-poligen Motor üblichen Ringvaristors nach dem Stand der Technik; 8 is a perspective view of a customary for a 3-pole motor Ringvaristors according to the prior art.

Fig. 9 einen Schnitt eines Kommutators mit einem auf seiner Innenumfangsfläche mit Harz beschichteten Körper. Fig. 9 is a sectional view of a commutator with a coated on its inner peripheral surface with resin body.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Kommutator findet ein Varistor 3 (Fig. 2) Verwendung, der mit scheibenförmigen Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b an seinen beiden Endabschnitten ausgebildet ist.In the commutator shown in FIG. 1, a varistor 3 ( FIG. 2) is used, which is designed with disk-shaped fastening devices 4 a, 4 b at its two end sections.

Dieser Varistor 3 besteht aus einem zylindrischen Körper 31, dessen Innendurchmesser der Läuferwelle des Motors entspricht. Er weist Elektroden auf, die geteilt in Form von Kommutarorsegmenten auf dem Umfang des Körpers 31 angeordnet sind.This varistor 3 consists of a cylindrical body 31 , the inside diameter of which corresponds to the rotor shaft of the motor. It has electrodes which are arranged in the form of commutator segments on the circumference of the body 31 .

Die Anzahl der auf dem Umfang des Körpers 31 vorgesehenen Elektroden entspricht der Anzahl der Motorpole. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei identisch ausgebildete Elektroden 32a, 32b, 32c vorgesehen.The number of electrodes provided on the circumference of the body 31 corresponds to the number of motor poles. In the embodiment shown in the drawing, three identically designed electrodes 32 a, 32 b, 32 c are provided.

Die Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b an beiden Endabschnitten des Varistors 3 sind aus einem isolierenden Werkstoff, z. B. aus Kunststoff, hergestellt, in Form einer Scheibe, die auf einer Seite mit einem Ringbund 41a, 41b ausgebildet ist, welcher auf dem Umfang der Endabschnitte des Varistors 3 sitzt und mit Flanschhälsen 42a, 42b, welche den Varistor endseitig auf seinem Innenumfang beaufschlagen, wobei in der Scheibe mittige Durchbohrungen 43a, 43b vorgesehen sind, durch welche die Läuferwelle des Motors passend hindurchgeführt werden kann, wobei der Kommutator durch die an beiden Enden des Varistors angeordnete Befestigungsvorrichtung auf der Läuferwelle befestigt wird. Die Verbindung jeder Elektrode 32a, 32b, 32c des fest auf der Läuferwelle sitzenden Kommutators mit einer Motorwicklung erfolgt z. B. durch Lötung.The fastening devices 4 a, 4 b at both end sections of the varistor 3 are made of an insulating material, for. B. made of plastic, in the form of a disc which is formed on one side with an annular collar 41 a, 41 b, which sits on the circumference of the end portions of the varistor 3 and with flange necks 42 a, 42 b, which the varistor ends act on its inner circumference, center bores 43 a, 43 b being provided in the disk, through which the rotor shaft of the motor can be passed appropriately, the commutator being fastened to the rotor shaft by the fastening device arranged at both ends of the varistor. The connection of each electrode 32 a, 32 b, 32 c of the commutator firmly seated on the rotor shaft with a motor winding takes place, for. B. by soldering.

Bei diesem Kommutator wirken die Elektroden 32a, 32b, 32c des zylindrischen Varistors 3 in dieser Form als Kommutatorsegmente. Die Entstörung dieses Varistors 3 entspricht der mit einem üblichen Ringvaristor erreichten Entstörung. Im Gegensatz zu den bekannten Kommutatoren ist also kein Ringvaristor und keine zusätzliche Befestigungsvorrichtung für diesen notwendig, wodurch sich die erforderliche Anzahl von Bauteilen und die damit verbundene Arbeitszeit verringern. Obwohl hohe Maßhaltigkeit in einer Größenordnung bis zu 0,01 mm erforderlich ist, lassen sich Maßabweichungen des Elements 31 des Varistors 3 (z. B. Keramik) über die Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b ausgleichen. Darüber hinaus läßt sich die Stelle, an der eine Bürste schleift, über diese Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b stabilisieren.In this commutator, the electrodes 32 a, 32 b, 32 c of the cylindrical varistor 3 act in this form as commutator segments. The interference suppression of this varistor 3 corresponds to the interference suppression achieved with a conventional ring varistor. In contrast to the known commutators, no ring varistor and no additional fastening device are required for this, which reduces the required number of components and the associated working time. Although high dimensional accuracy in the order of magnitude of up to 0.01 mm is required, dimensional deviations of the element 31 of the varistor 3 (eg ceramic) can be compensated for using the fastening devices 4 a, 4 b. In addition, the point at which a brush grinds can be stabilized via these fastening devices 4 a, 4 b.

Die auf dem Umfang des Varistors 3 vorgesehenen Elektroden 32a, 32b, 32c können aus Ag, Ni, Cu und dergleichen bestehen. Um den durch Abrieb bedingten Verschleiß der Kollektorbürste zu verringern, kann z. B. die Oberfläche von aus Silber hergestellten Elektroden mit abriebfesten Metallen beschichtet sein. Die geteilten Elektroden lassen sich in beliebiger Anzahl auslegen, z. B. 2, 3, 5, 7..., je nach Anzahl der Pole des Motors. Die aus Fig. 1 ersichtlich, wird die Isolierung zwischen dem Varistor 3 und der Läuferwelle durch die entsprechende Bemessung der Durchbohrung 33 des Varistors gewährleistet, d. h. deren Durchmesser wird größer gewählt als der der Durchbohrungen 43a, 43b der Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b, so daß der Varistor 3 gegenüber der sich durch die Innenbohrung 33 erstreckenden Läuferwelle isoliert ist.The electrodes 32 a, 32 b, 32 c provided on the circumference of the varistor 3 can consist of Ag, Ni, Cu and the like. In order to reduce the wear of the collector brush due to abrasion, z. B. the surface of electrodes made of silver may be coated with abrasion-resistant metals. The divided electrodes can be designed in any number, e.g. B. 2 , 3 , 5 , 7 ... , depending on the number of poles of the motor. The apparent from Fig. 1, the insulation between the varistor 3 and the rotor shaft is assured by the appropriate dimensioning of the through hole 33 of the varistor that is, the diameter of which is chosen to be greater than that of the through holes 43 a, 43 b of the fastening devices 4 a, 4 b , so that the varistor 3 is isolated from the rotor shaft extending through the inner bore 33 .

Um die Isolierung zwischen Varistor 3 und der Läuferwelle sicherzustellen, kann die Innenumfangsfläche des Körpers 31 mit einem isolierenden Harz 51 beschichtet sein.To ensure the insulation between the varistor 3 and the rotor shaft, the inner peripheral surface of the body 31 may be coated with an insulating resin 51 .

Um außerdem Schwierigkeiten, wie schlechten Kontakt und Kurzschluß zu vermeiden, die sich durch die Spreizung der auf dem Umfang des Körpers 31 angeordneten Elektroden 32a, 32b, 32c ergeben könnten, werden die Elektroden in Form von Platten und Folien, z. B. mittels Klebstoff, haftend befestigt.In addition, to avoid difficulties such as poor contact and short circuit, which could result from the spreading of the electrodes 32 a, 32 b, 32 c arranged on the circumference of the body 31 , the electrodes in the form of plates and foils, for. B. attached by adhesive.

Die Befestigungsvorrichtungen 4a, 4b können außerdem durch leichte Abänderung ihres Aufbaus zu einer Einheit zusammengefügt werden, z. B. durch Verlängerung des Innenbundes 42a, 42b.The fasteners 4 a, 4 b can also be assembled into a unit by slightly changing their structure, e.g. B. by extending the inner collar 42 a, 42 b.

Bei der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform lassen sich die Elektroden 32a, 32b, 32c direkt mit der Motorwicklung, z. B. durch Lötung, wie oben beschrieben, verbinden; wenn aber die Anschlußfahne 5 nach Fig. 3 auf einer Seite der Befestigungsvorrichtung, z. B. 4a eingebettet ist, ist eine direkte Lötverbindung der Wicklung mit den Elektroden 32a, 32b, 32c überflüssig. Ausführungsbeispiele eines solchen Kommutators zeigen die Fig. 4 und 5. Die Anschlußfahnen sind mit 5a, 5b, 5c bezeichnet. In diesem Fall erfolgt die Verbindung der Anschlußfahnen 5a, 5b, 5c mit den Elektroden 32a, 32b, 32c z. B. durch Verpressen.In the preferred embodiment shown in FIG. 1, the electrodes 32 a, 32 b, 32 c can be directly connected to the motor winding, e.g. B. connect by soldering as described above; but if the terminal lug 5 of FIG. 3 on one side of the fastening device, for. B. 4 a is embedded, a direct solder connection of the winding with the electrodes 32 a, 32 b, 32 c is unnecessary. 4 and 5 show exemplary embodiments of such a commutator . The connecting lugs are designated 5 a, 5 b, 5 c. In this case, the connection of the lugs 5 a, 5 b, 5 c with the electrodes 32 a, 32 b, 32 c z. B. by pressing.

Durch zusätzliche Ausbildung, z. B. einer Vertiefung 52 (Fig. 3) in jeder Anschlußfahne 5a, 5b, 5c wird die Verbindung der Fahnen 5a, 5b, 5c mit den Elektroden 32a, 32b, 32c sichergestellt. Die Verbindung der Fahnen 5a, 5b, 5c mit der Motorwicklung erfolgt z. B. durch Umwicklung der Fahnen. Durch eine in den Fahnen 5a, 5b, 5c ausgebildete Kerbe 51′ (Fig. 3) werden die Anschlußwindungen gegen Verrutschen gesichert.Through additional training, e.g. B. a recess 52 ( Fig. 3) in each terminal lug 5 a, 5 b, 5 c, the connection of the flags 5 a, 5 b, 5 c is ensured with the electrodes 32 a, 32 b, 32 c. The connection of the flags 5 a, 5 b, 5 c with the motor winding is done for. B. by wrapping the flags. By a in the flags 5 a, 5 b, 5 c formed notch 51 '( Fig. 3), the connecting turns are secured against slipping.

Werden die Anschlußfahnen als verbreiterte Platten 6 ausgebildet (Fig. 6), so dient die Fahne 6 selbst als Kommutatorsegment.If the connection lugs are designed as widened plates 6 ( FIG. 6), the lug 6 itself serves as a commutator segment.

Fig. 7 zeigt einen auf diese Weise aufgebauten Kommutator. Die verbreitert ausgebildeten Anschlußfahnen sind mit 6a, 6b bezeichnet. Die weitere Fahne 6c ist hier nicht dargestellt. In diesem Fall erfolgt der Anschluß der Elektroden 32a, 32b, 32c des Varistors 3 an die Fahnen 6a, 6b, 6c z. B. mittels Verpressung, Lötung und dgl. Bei diesem Kommutator sind die Elektroden 32a, 32b, 32c des Varistors gegen Verschleiß geschützt. Darüber hinaus dient hier der Varistor 3 selbst als Befestigungsvorrichtung für die Kommutatorsegmente. Fig. 7 shows a commutator constructed in this way. The widened connecting lugs are designated 6 a, 6 b. The other flag 6 c is not shown here. In this case, the electrodes 32 a, 32 b, 32 c of the varistor 3 are connected to the flags 6 a, 6 b, 6 c z. B. by pressing, soldering and the like. In this commutator, the electrodes 32 a, 32 b, 32 c of the varistor are protected against wear. In addition, the varistor 3 itself serves as a fastening device for the commutator segments.

Wie vorstehend beschrieben, wirkt der Varistor als Kommutator und besitzt gleichzeitig Entstörfunktion. Wird dieser Kommutator in einem Motor verwendet, entfallen die bisher erforderlichen Bauteile wie Ringvaristor und entsprechende Befestigungsvorrichtung, so daß sich der bauliche Aufwand und die damit verbundene Arbeitszeit reduzieren.As described above, the varistor acts as Commutator and also has an interference suppression function. Becomes If this commutator is used in a motor, the previously required components such as ring varistor and appropriate fastening device so that the construction effort and the associated working time to reduce.

Claims (3)

1. Kollektor für einen Elektromotor
mit einem hohlzylindrischen Körper (31) (Varistors (3), dessen Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der ihn durchquerenden Läuferwelle,
mit mehreren, entsprechend der Polzahl des Motors gewählten, segmentförmigen Elektroden (32a, b, c), die über den Umfang des Körpers des Varistors verteilt und mit den Motorwicklungen verbunden sind,
sowie mit Scheiben (4a, 4b) aus Kunststoff mit Durchtritts­ bohrungen (43a, 43b) für die Läuferwelle, die die Stirnen­ den des Körpers des Varistors mittels konzentrischen Ringbünden (41a, 41b, 42a, 42b) isoliert im Abstand von der Läuferwelle halten und die an der Läuferwelle befestigt sind.
1. Collector for an electric motor
with a hollow cylindrical body ( 31 ) (varistors ( 3 ), the inside diameter of which is larger than the diameter of the rotor shaft passing through it,
with a plurality of segment-shaped electrodes ( 32 a, b, c) chosen according to the number of poles of the motor, which are distributed over the circumference of the body of the varistor and are connected to the motor windings,
and with washers ( 4 a, 4 b) made of plastic with through holes ( 43 a, 43 b) for the rotor shaft, which the forehead of the body of the varistor by means of concentric ring collars ( 41 a, 41 b, 42 a, 42 b) keep isolated from the rotor shaft and which are attached to the rotor shaft.
2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Isolierung des Körpers des Varistors (3) gegenüber der Läuferwelle des Motors die Innenfläche dieses Körpers (31) mit einem isolierenden Harz (51) beschichtet ist.2. Collector according to claim 1, characterized in that for the insulation of the body of the varistor ( 3 ) with respect to the rotor shaft of the motor, the inner surface of this body ( 31 ) is coated with an insulating resin ( 51 ). 3. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußfahnen (5) mit den auf dem Körper (31) des Varistors (3) vorgesehenen Elektroden (32a, 32b, 32c) verbunden sind.3. Collector according to claim 1, characterized in that terminal lugs ( 5 ) with the on the body ( 31 ) of the varistor ( 3 ) provided electrodes ( 32 a, 32 b, 32 c) are connected.
DE19863614869 1985-05-02 1986-05-02 Commutator with suppression means Granted DE3614869A1 (en)

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