DE3631943A1 - Kommutatormotor mit isolierabdeckung der rotorwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kommutatormotor mit Iso­ lierabdeckung der Rotorwelle gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiger Kommutatormotor ist durch eine offenkundige Vorbenutzung allgemein bekannt.

Zur Erzielung eines definierten Axialspiels bei der Rotorlage­ rung eines Kleinmotors sollte das axiale Abstandsmaß zwischen der axial äußeren Stirnseite des Kommutators und der kommuta­ torabgewandten Rotorpaket-Stirnseite bzw. der gegebenenfalls diese Stirnseite abdeckenden, z.B. durch das DE-GM 18 38 776 bekannten, Isolierendscheibe unter Berücksichtigung der jewei­ ligen Toleranzen der das Abstandsmaß bestimmenden Einzelbau­ teile konstant sein. Dies bedingt, daß nach der Befestigung des Rotorpaketes auf der Rotorwelle und gegebenenfalls dem Aufstecken der Isolierendscheiben der Kommutator dem Tole­ ranzausgleich entsprechend unterschiedlich axial tief auf das unisolierte Rotorwellenende aufgedrückt wird; es ver­ bleibt dann in der Regel ein von Motor zu Motor unterschied­ lich großer, in jedem Einzelfall von den Toleranzen der mon­ tierten Rotorbauteile abhängiger, an sich unisolierter Rotor­ wellenbereich zwischen der einen Rotorpaket-Stirnseite und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite. Wenn insbeson­ dere bei Kontaktierung des Kommutators in der sogenannten Backside-Wickeltechnik, vorzugsweise im Zusammenhang mit ge­ schränkten Rotorblechpaketen, die Gefahr besteht, daß dieser blanke Rotorwellenbereich von den Wicklungsdrähten zwischen den Wicklungsköpfen der Rotorwicklung und den Haken des Kommutators berührt wird, muß dieser Rotorwellenbereich an seinem äußeren Umfang elektrisch isoliert werden, was im be­ kannten Fall nach der abstandsgenauen Festlegung des Kommuta­ tors durch manuelles Umwickeln des blanken Rotorwellenberei­ chs mit Isolierband geschieht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Aufrechter­ haltung der hohen Betriebssicherheit eine einfache, insbe­ sondere eine für eine Automatenfertigung geeignete elektri­ sche Isolierung des zum Ausgleich von Toleranzen notwendigen Rotorwellenbereiches zu schaffen und dadurch den Montageauf­ wand wesentlich zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Kommutatormotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 möglich; vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Kommutatormotor ist es in insbeson­ dere für eine Automatenfertigung vorteilhafter Weise möglich, die als Einheitsbauteil fertigbare Hülse mittels einer einfa­ chen axialen Aufsteck-Automatenbewegung auf die Rotorwelle zu bringen und die Einheitsbauteil-Hülse in Anpassung an die von Motor zu Motor gegebenenfalls auftretenden unterschiedlichen Toleranzen in einem Arbeitsgang mit dem abstandsgenauen Auf­ drücken des Kommutators entsprechend zu stauchen. Zweckmäßi­ gerweise ist eine derartige Hülse als in Umfangsrichtung ge­ schlossenes Bauteil ausgebildet, das axial auf die Rotorwelle gesteckt ist.

Die Zahl der Fertigungsschritte kann in vorteilhafter Weise dadurch weiter reduziert werden, daß die axial stauchbare Hülse an die Isolierendscheibe bzw. deren Kragen einstückig angeformt und somit gleichzeitig mit der Isolierendscheibe in einem Arbeitsgang montierbar ist.

Dadurch, daß die Hülse mit einer gegenüber dem Kragen radial verringerten Wandstärke versehen ist, wird, insbesondere auch bei der fertigungstechnisch vorteilhaften Einstückigkeit, auf einfache und trotzdem sichere Weise eine eindeutige Funktions­ trennung zwischen axial steifem Kragen einerseits und axial mit geringem Druck stauchbarer, längenanpaßbarer Hülse ande­ rerseits gewährleistet. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die axial stauchbare Hülse an ihrem kommutator­ seitigen Ende mit einer gegenüber dem rotorpaketseitigen Ende geringeren radialen Wandstärke versehen, insbesondere in kon­ tinuierlichem Übergang, so daß der gestauchte Hülsenteil im wesentlichen vor der Kommutator-Stirnseite liegt und somit die Wickelkopfbildung nicht behindern kann.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wer­ den im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt eine Rotoranordnung eines Kommutatormotors mit einer an dem Kragen einer Isolier­ endscheibe einstückig angeformten, mit Aufschieben des Kommutators axial gestauchten Hülse;

Fig. 2 in einer genaueren Detailvergrößerung der Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch die Isolierendscheibe mit Kragen und einstückig angeformter, axial stauchbarer Hülse;

Fig. 3 das kommutatorseitige Ende der Rotoranordnung gemäß Fig. 1, jedoch vor der Stauchung der Hülse durch den aufzudrückenden Kommutator;

Fig. 4 das kommutatorseitige Ende der Rotoranordnung gemäß Fig. 1 nach der Stauchung der Hülse durch den auf die Rotorwelle aufgedrückten Kommutator.

Fig. 1 zeigt die Rotoranordnung eines Kommutatormotors. Die über hier nicht eingezeichnete Lager drehbar gelagerte Rotor­ welle 1 trägt ein Rotorpaket 2 und einen Kommutator 5. An die Haken des Kommutators 5 sind Wicklungsenden der gewickelten Rotorwicklung angeschlossen, von der in Fig. 1 die stirnseiti­ gen Wickelköpfe 6, 7 dargestellt sind. Von den Wicklungsver­ bindungen zum Kommutator sind in Fig. 1 nur die Anschlüsse zu zwei Kommutatorhaken gezeigt; aufgrund der hier vorgesehenen Backside-Wickeltechnik, für die sich die erfindungsgemäße Isolierung des blanken Rotorwellenbereiches insbesondere eignet, ist ein aus einer Nut des Rotorpaketes 2 herausgeführter Wicklungsdraht zu einem Kommutatorhaken geführt, der einer etwa um 180° am Umfang versetzten Nut gegenüberliegt.

Zur elektrischen Isolierung der Wickelköpfe 6, 7 gegenüber den Stirnseiten des Rotorpakets 2 und gegenüber der Rotorwelle 1 radial unterhalb der Wickelköpfe 6, 7 sind Isolierendscheiben 3, 8 mit je einem axial angeformten, hülsenförmigen, die Ro­ torwelle 1 im Bereich der Wickelköpfe 6, 7 umfassenden Kragen 31, 81 vorgesehen. An das axial freie Ende des Kragens 31 der einen Isolierendscheibe 3 ist eine axial stauchbare Hülse 4 einstückig angeformt, die erfindungsgemäß zur Isolierung des verbleibenden blanken Rotorwellenbereiches zwischen dem Kommu­ tator 5 und dem Kragen 31 dient und durch ihre axiale Stauch­ barkeit beim Aufdrücken des Kommutators 5 bis zum Längenein­ baumaß d zwischen den Lagerstellen längenanpaßbar ist.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Detaildarstellung eine an den Kragen 31 der Isolierendscheibe 3 einstückig angeformte Hülse 4, deren radiale Wandstärke gegenüber der des Kragens 31 ver­ ringert ist.

Fig. 3 und 4 zeigen in einem Teilausschnitt der Rotoranordnung gemäß Fig. 1 den Vorgang des Aufschiebens des Kommutators 5 und der gleichzeitigen Stauchung der Hülse 4. Fig. 3 zeigt den Zustand des gerade auf die Rotorwelle 1 aufgesteckten Kommu­ tators 5, der in Pfeilrichtung auf die Hülse 4 zugeschoben wird; beim weiteren axialen Aufdrücken wird dann die Hülse 4 gemäß Fig. 4 selbsttätig gestaucht, bis der Kommutator 5 seine dem Längeneinbaumaß d entsprechende Endstellung erreicht hat.

Claims (10)

1. Kommutatormotor mit Isolierabdeckung der Rotorwelle im Be­ reich zwischen der einen Rotorpaket-Stirnseite und der gegen­ überliegenden Kommutator-Stirnseite, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierabdeckung eine die Rotorwelle (1) umfassende, axial stauchbare Hülse (4) vorgesehen ist.

2. Kommutatormotor mit Isolierabdeckung der Rotorwelle im Be­ reich zwischen einer, die Rotorpaket-Stirnseite abdeckenden Isolierendscheibe und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirn­ seite nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Isolierabdeckung eine axial stauchbare Hülse (4) als getrenntes Bauteil zwischen der Iso­ lierendscheibe (3) und der gegenüberliegenden Kommutator- Stirnseite (51) angeordnet ist.

3. Kommutatormotor mit Isolierabdeckung der Rotorwelle im Be­ reich zwischen einer die eine Rotorpaket-Stirnseite abdecken­ den Isolierendscheibe mit einem angeformten, axial vorste­ henden, hülsenförmigen, die Rotorwelle umfassenden Kragen und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Iso­ lierabdeckung zwischen dem die Rotorwelle (1) umfassenden Kra­ gen (31) und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite (51) eine die Rotorwelle (1) umfassende, als getrenntes Bauteil an­ geordnete, axial stauchbare Hülse (4) vorgesehen ist.

4. Kommutatormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierabdeckung eine in Umfangsrichtung geschlossene, auf die Rotorwelle (1) von ihrem freien Ende axial aufgesteckte Hülse (4) vorgesehen ist.

5. Kommutatormotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial stauchbare Hülse (4) an die Isolierendscheibe (3) einstückig angeformt ist.

6. Kommutatormotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial stauchbare Hülse (4) an dem axial vorstehenden, die Rotorwelle (1) umfassenden Kragen (31) der lsolierendscheibe (3) einstückig angeformt ist.

7. Kommutatormotor nach Anspruch 3 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axial stauchbare Hülse (4) mit einer gegenüber dem Kragen (31) radial ver­ ringerten Wandstärke versehen ist.

8. Kommutatormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axial stauchbare Hülse (4) an ihrem kommutatorseitigen Ende mit einer gegenüber ihrem am Kragen (31) angeformten Teil geringeren radialen Wandstärke versehen ist.

9. Kommutatormotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Wandstärke der axial stauchbaren Hülse (4) zwischen ihrem kommutator­ seitigen Ende einerseits und ihrem rotorpaketseitigen Ende andererseits kontinuierlich verändert ist.

10. Kommutatormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) durch den auf seinen vorgesehenen Abstand zum Ro­ torpaket (2) auf die Rotorwelle (1) aufgedrückten Kommutator (5) gestaucht ist.