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Patent Searching and Data


Title:
BRUSH-COMMUTATED DIRECT-CURRENT MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/184180
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a brush-commutated direct-current motor, comprising a stator, which bears a plurality of exciter poles, and a rotor, which can be rotated about an axis of rotation in relation to the stator and which has a plurality of pole teeth. A plurality of windings is arranged on each pole tooth. A commutator arranged on the rotor has a plurality of bars, wherein each winding is connected to one of the bars by means of a first winding arm and to another of the bars by means of a second winding arm. In addition, a plurality of shorting jumpers is provided, each of which electrically connects two windings to each other and for this purpose is arranged on at least two bars of the commutator. The plurality of windings of the plurality of pole teeth is formed by a plurality of wire revolutions, wherein each wire revolution comprises at least one winding of each pole tooth and shorting wires that connect the windings and is wound from a continuous wire. In addition, a first wire end (20) of the continuous wire (2, 2A, 2B) is connected to a first bar (L1-L24) and a second wire end (21) of the continuous wire (2, 2A, 2B) is connected to a second bar (L1-L24) different from the first bar (L1-L24). In this way, a brush-commutated direct-current motor is created in which the windings and shorting jumpers can be wound from a continuous wire without the required axial installation space being too greatly increased thereby.

Inventors:
HESSDÖRGER, Robert (Kolpingstr. 22, Karlstadt-Stetten, 97753, DE)
Application Number:
EP2014/059735
Publication Date:
November 20, 2014
Filing Date:
May 13, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, WÜRZBURG (Ohmstraße 2a, Würzburg, 97076, DE)
International Classes:
H02K23/28
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Claims:
Patentansprüche

1. Bürstenkommutierter Gleichstrommotor, mit

- einem Stator, der eine Mehrzahl von Erregerpolen trägt,

einem um eine Drehachse zum Stator drehbaren Rotor, der mehrere Polzähne aufweist,

einer Mehrzahl von Wicklungen, wobei an jedem Polzahn mehrere Wicklungen angeordnet sind,

- einem Kommutator, der an dem Rotor angeordnet ist und eine Mehrzahl von

Lamellen aufweist, wobei jede Wicklung über einen ersten Wicklungsarm mit einer der Lamellen und über einen zweiten Wicklungsarm mit einer anderen der Lamellen verbunden ist, und

einer Mehrzahl von Kurzschlussbrücken, die jeweils zwei Wicklungen elektrisch miteinander verbinden und dazu jeweils an mindestens zwei Lamellen des

Kommutators angeordnet sind,

wobei die mehreren Wicklungen der mehreren Polzähne durch mehrere Drahtumläufe gebildet sind, wobei jeder Drahtumlauf eine Wicklung jedes Polzahns und die Wicklungen verbindende Kurzschlussdrähte umfasst und aus einem durchgehenden Draht gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drahtende (20) des durchgehenden Drahts (2, 2A, 2B) mit einer ersten Lamelle (L1 -L24) und ein zweites Drahtende (21 ) des durchgehenden Drahts

(2, 2A, 2B) mit einer von der ersten Lamelle (L1 -L24) unterschiedlichen, zweiten Lamelle (L1 -L24) verbunden ist.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Wicklung (W1 ), die an das erste Drahtende (20) anschließt, und eine zweite Wicklung (W6), die an das zweite Drahtende (21 ) anschließt, nicht über eine Kurzschlussbrücke (K1 -K8, K1 '-K8') elektrisch miteinander verbunden sind.

3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lamelle (L1 -L24) über mehrere Drahtverbindungen (22) mit einem oder mehreren durchgehenden Drähten (2, 2A, 2B) verbunden ist, wobei die Anzahl von Drahtverbindungen (22) pro Lamelle (L1 -L24) gleich der Anzahl von Drahtumläufen (U1 -U3) ist.

4. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wicklungen (W1 -W8, W1 -W8') jedes Polzahns (Z1 -Z8) mit denselben Lamellen (L1 -L24) verbunden sind.

5. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Drahtumlauf (U1 -U3) aus einem gesonderten Draht (2A, 2B) gewickelt ist.

Gleichstrommotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtumläufe (U1 -U3) mit der Flyerwickeltechnik oder der Nadelwickeltechnik gewickelt sind.

Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtumläufe (U1 -U3) aus einem einzigen durchgehenden Draht (2) gewickelt sind.

Gleichstrommotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtumläufe (U1 -U3) mit der Nadelwickeltechnik oder der Flyerwickeltechnik gewickelt sind.

9. Gleichstrommotor nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Polzahn (Z1 -Z8) entlang einer Umfangsrichtung um die Drehachse (D) durch zwei Nuten (N12-N81 ) begrenzt ist, die den Polzahn (Z1 -Z8) von benachbarten Polzähnen (Z1 -Z8) trennen, wobei die Kurzschlussbrücken (K1- K8, KV-K8') zum Kurzschließen zweier Lamellen (L1 -L24) jeweils um mindestens einen Polzahn (Z1 -Z8) gelegt sind, indem sie sich jeweils von einer Lamelle (L1 -L24) durch eine Nut (N12-N81 ) zwischen zwei Polzähnen (Z1 -Z8) hindurch, um mindestens einen Polzahn (Z1 -Z8) herum und durch eine andere Nut (N12-N81 ) hindurch zu einer anderen Lamelle (L1 -L24) erstrecken.

10. Bürstenkommutierter Gleichstrommotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücken (K1 -K8, K1 '-K8') jeweils genau drei Lamellen (L1 -L24) kurzschließen.

1 1. Bürstenkommutierter Gleichstrommotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücken (K1 -K8, K1 '-K8') jeweils ausgehend von einer ersten Lamelle (L1 -L24) um zwei Polzähne (Z1 -Z8) herum hin zu einer zweiten Lamelle (L1 -L24) und von der zweiten Lamelle (L1 -L24) um einen Polzahn (Z1 -Z8) herum hin zu einer dritten Lamelle (L1 -L24) gelegt sind.

. Verfahren zum Herstellen eines bürstenkommutierten Gleichstrommotors, der

einen Stator, der eine Mehrzahl von Erregerpolen trägt,

einen um eine Drehachse zum Stator drehbaren Rotor, der mehrere Polzähne aufweist,

eine Mehrzahl von Wicklungen, wobei an jedem Polzahn mehrere Wicklungen angeordnet sind,

einen Kommutator, der an dem Rotor angeordnet ist und eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, wobei jede Wicklung über einen ersten Wicklungsarm mit einer der Lamellen und über einen zweiten Wicklungsarm mit einer anderen der Lamellen verbunden ist, und

eine Mehrzahl von Kurzschlussbrücken, die jeweils zwei Wicklungen elektrisch miteinander verbinden und dazu jeweils an mindestens zwei Lamellen des Kommutators angeordnet sind,

umfasst und bei dem die mehreren Wicklungen der mehreren Polzähne durch mehrere Drahtumläufe gebildet werden, wobei jeder Drahtumlauf eine Wicklung jedes Polzahns und die Wicklungen verbindende Kurzschlussdrähte umfasst und aus einem durchgehenden Draht gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drahtende (20) des durchgehenden Drahts (2, 2A, 2B) mit einer ersten Lamelle (L1 -L24) und ein zweites Drahtende (21 ) des durchgehenden Drahts (2, 2A, 2B) mit einer von der ersten Lamelle (L1 -L24) unterschiedlichen, zweiten Lamelle (L1 -L24) verbunden wird.

Description:
Bürstenkommutierter Gleichstrommotor

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen bürstenkommutierten Gleichstrommotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenkommutierten Gleichstrommotors.

Ein solcher, beispielsweise aus der DE 10 201 1 082 543 A1 bekannter bürstenkommutierter Gleichstrommotor umfasst einen Stator, der eine Mehrzahl von Erregerpolen trägt, und einen um eine Drehachse zum Stator drehbaren Rotor, der mehrere Polzähne aufweist. An jedem Polzahn sind mehrere Wicklungen angeordnet. Ein an dem Rotor angeordneter Kommutator weist eine Mehrzahl von Lamellen auf, wobei jede Wicklung über einen ersten Wicklungsarm mit einer der Lamellen und über einen zweiten Wicklungsarm mit einer anderen der Lamellen verbunden ist. Zudem ist eine Mehrzahl von Kurzschlussbrücken vorgesehen, die jeweils zwei Wicklungen elektrisch miteinander verbinden und dazu jeweils an mindestens zwei Lamellen des Kommutators angeordnet sind. Die mehreren Wicklungen der mehreren Polzähne sind hierbei durch mehrere Drahtumläufe gebildet, wobei jeder Drahtumlauf eine Wicklung jedes Polzahns und die Wicklungen verbindende Kurzschlussdrähten umfasst und aus einem durchgehenden Draht gewickelt ist.

In einem Gleichstrommotor sollte herkömmlicherweise die Anzahl der Bürstenpaare der Hälfte der Anzahl der (magnetischen) Erregerpole entsprechen. Weist ein Gleichstrommotor beispielsweise sechs Erregerpole am Stator auf, so sind in der Regel drei Bürstenpaare, also sechs Bürsten vorzusehen, die gleitend mit dem Kommutator in Kontakt stehen und die Wicklungen des Rotors in gewünschter Weise bestromen. Die Bürsten sind hierbei gleichverteilt um die Drehachse an dem Stator angeordnet und weisen eine abwechselnde elektrische Polarität auf, so dass, im Betrieb des Gleichstrommotors, auf eine Bürste mit positiver Polarität eine Bürste mit negativer Polarität und umgekehrt folgt. Die Bürsten mit positiver Polarität und die Bürsten mit negativer Polarität sind hierbei elektrisch miteinander zu verbinden, was einen vergleichsweise großen Bürstenhalter mit kompliziertem Aufbau und Schaltungsaufwand erforderlich macht.

Aus diesem Grunde ist bei dem aus der DE 10 201 1 082 543 A1 bekannten Gleichstrommotor eine Mehrzahl von Kurzschlussbrücken vorgesehen, die an dem Rotor angeordnet sind und jeweils mindestens zwei Lamellen des Kommutators elektrisch kurzschließen, um einzelne Lamellen auf ein gleiches Potential zu bringen. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Bürstenpaare reduziert werden, so dass trotz Verwendung von z. B. sechs Erregerpolen lediglich ein Bürstenpaar erforderlich ist, ohne dass das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors beeinträchtigt ist. Eine andere Anordnung eines Gleichstrommotors, bei der Kurzschlussbrücken zum Kurzschließen von Lamellen eines Kommutators verwendet werden, ist aus der US 6,694,599 B1 bekannt, bei der die Kurzschlussbrücken als Drähte in separater Weise zwischen Lamellen des Kommutators verlegt werden. Aus der JP 2004/088915 A2 ist ein Gleichstrommotor bekannt, bei dem der Stator sechs Erregerpole, der Rotor acht Zähne mit jeweils einer Wicklung und der Kommutator vierundzwanzig Lamellen aufweist. Die Wicklungen sind hierbei derart miteinander verbunden, dass sie eine geschlossene Schleife bilden und in Serie miteinander verbunden sind. Es sind keine Kurzschlussbrücken vorgesehen und auch nicht erforderlich, weil die Anzahl der Bürsten sechs beträgt und somit der Anzahl der Erregerpole entspricht. Bei einem aus der WO 201 1/121991 A1 bekannten bürstenkommutierten Gleichstrommotor sind an einem Rotor an Polzähnen mehrere Wicklungen vorgesehen, wobei an jedem Zahn eine Wicklung angeordnet ist. Die Wicklungen sind hierbei über Kurzschlussbrücken miteinander verbunden, wobei die Kurzschlussbrücken durch zwischen den Polzähnen angeordnete Nuten verlegt sind und Lamellen kurzschließen, an die auch die Wicklungen angeschlossen sind.

Sind an jedem Polzahn mehrere Wicklungen angeordnet, wie dies beispielsweise bei der DE 10 201 1 082 543 A1 vorgesehen ist, und sind die Wicklungen in mehreren Drahtumläufen unter Verwendung eines einzigen durchgehenden Drahts oder unter Verwendung mehrerer durchgehender Drähte gewickelt, so ergibt sich, dass jede Lamelle mehrfach mit einem oder mehreren Drähten verbunden ist und somit mindestens so viele Drahtverbindungen trägt, wie Drahtumläufe vorhanden sind. Sind beispielsweise drei Drahtumläufe zur Anordnung von drei Wicklungen an jedem Polzahn vorgesehen, so trägt jede Lamelle mindestens drei Drahtverbindungen, die beispielsweise dadurch ausgebildet sind, dass der durchgehende Draht jedes Drahtumlaufs in einen an der Lamelle vorgesehenen Haken eingehängt ist.

Dadurch, dass jede Lamelle mehrere Drahtverbindungen tragen muss, muss eine entsprechend dimensionierte Verbindungseinrichtung, beispielsweise ein Haken, an jeder Lamelle vorgesehen sein, die in der Lage ist, eine entsprechende Anzahl von Drahtverbindungen aufzunehmen. Dies erhöht den erforderlichen Bauraum des Motors insbesondere in seiner axialen Länge, weil für die Verbindungseinrichtungen Bauraum vorgehalten werden muss.

Sind die Drahtumläufe jeweils als geschlossene Umläufe ausgebildet, bei denen der Umlauf an einer Lamelle beginnt und an derselben Lamelle auch wieder endet, so muss zumindest eine Lamelle sogar mehr Drahtverbindungen tragen, als Drahtumläufe vorhanden sind. Bei Wicklung sämtlicher Drahtumläufe aus einem durchgehenden Draht ergibt sich genau eine Lamelle, an die der Drahtanfang sowie auch das Drahtende angeschlossen sind, so dass diese Lamelle eine Anzahl von Drahtverbindungen tragen muss, die der Anzahl von Drahtumläufen plus eins entspricht. Ist jeder Drahtumlauf aus einem einzelnen durchgehenden Draht gewickelt, so tragen mehrere Lamellen eine Anzahl von Drahtverbindungen, die der Anzahl der Umläufe plus eins entspricht.

Der insbesondere in axialer Richtung vorzusehende Bauraum erhöht sich dadurch weiter. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen bürstenkommutierten Gleichstrommotor sowie ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenkommutierten Gleichstrommotors vorzusehen, bei denen die Wicklungen und Kurzschlussbrücken aus einem durchgehenden Draht gewickelt werden können, ohne dass sich hierdurch der axiale Bauraumbedarf zu sehr vergrößert.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist vorgesehen, dass ein erstes Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer ersten Lamelle und ein zweites Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer von der ersten Lamelle unterschiedlichen, zweiten Lamelle verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, zumindest einen der Drahtumläufe, mittels derer die Wicklungen an den Polzähnen des Rotors angeordnet sind, nicht als geschlossenen Umlauf auszuführen. Dazu sind ein erstes Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer ersten Lamelle und ein zweites Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer von der ersten Lamelle unterschiedlichen, zweiten Lamelle verbunden, so dass der Draht an seinem Anfang und seinem Ende an unterschiedliche Lamellen angeschlossen ist und damit keinen geschlossenen Umfang bildet.

Dies ist möglich, ohne die elektrischen Eigenschaften des bürstenkommutierten Gleichstrommotors zu verändern, weil nicht notwendigerweise sämtliche Kurzschlussdrähte mehrfach vorgesehen werden müssen. Ist eine Kurzschlussbrücke bereits durch einen Drahtumlauf ausgebildet, so muss die Kurzschlussbrücke nicht durch einen weiteren Drahtumlauf dupliziert werden, sondern kann auch weggelassen werden. Solange eine Kurzschlussbrücke zwischen zwei Wicklungen durch zumindest einen Drahtumlauf verwirklicht ist, kann sie an anderen Drahtumläufen weggelassen werden, was ermöglicht, einen, mehrere oder auch alle Drahtumläufe als nicht-geschlossene Umläufe vorzusehen, bei denen die Drahtenden an unterschiedlichen Lamellen angeschlossen sind.

Insbesondere ergibt sich, dass eine erste Wicklung, die dem ersten Drahtende benachbart ist, und eine zweite Wicklung, die dem zweiten Drahtende benachbart ist, nicht über eine Kurzschlussbrücke elektrisch miteinander verbunden sind, so dass sich ein geöffneter Umlauf ergibt. Elektrisch ist der Drahtumlauf dann geschlossen, wenn die in dem Drahtumlauf weggelassene Kurzschlussbrücke durch einen anderen Drahtumlauf ausgebildet ist, so dass die erste Wicklung und die letzte Wicklung des Drahtumlaufs über eine Kurzschlussbrücke eines anderen Drahtumlaufs elektrisch miteinander verbunden sind.

Dadurch, dass der einen Drahtumlauf bildende durchgehende Draht mit seinem Anfang und seinem Ende an unterschiedliche Lamellen angeschlossen ist, ist für diesen Drahtumlauf nicht eine Lamelle mit sowohl dem Drahtanfang als auch dem Drahtende belegt. Dies ermöglicht, die maximale Anzahl der Drahtverbindungen pro Lamelle zu reduzieren, wobei vorteilhafterweise jede Lamelle eine Anzahl von Drahtverbindungen trägt, die genau der Anzahl von Drahtumläufen entspricht. Sind beispielsweise drei Drahtumläufe zur Ausbildung von drei Wicklungen pro Polzahn vorgesehen, so beträgt die Anzahl der Drahtverbindungen pro Lamelle vorteilhafterweise drei. Dadurch, dass nicht eine oder mehrere Lamellen mehr Drahtverbindungen als die Anzahl von Drahtumläufen tragen muss, muss kein Haken, an dem der durchgehende Draht zum elektrischen Anschließen an die Lamellen eingehängt wird, größer dimensioniert werden, und es können vorzugsweise alle Haken gleich gestaltet werden.

Bevorzugt sind die mehreren Wicklungen jedes Polzahns mit denselben Lamellen verbunden. Die mehreren Wicklungen jedes Polzahns sind somit elektrisch gleichwirkend angeschlossen und werden im Betrieb des Gleichstrommotors in gleicher Weise bestromt, so dass sich eine Parallelschaltung der Wicklungen an jedem Polzahn ergibt. Dadurch, dass mehrere Wicklungen pro Polzahn vorgesehen sind, können die Wicklungen insgesamt aus einem dünneren Draht gewickelt werden, was eine Reduzierung des radialen Bauraums des Motors ermöglicht. Durch das Vorsehen mehrerer Wicklungen pro Polzahn erhöht sich dabei zwar auch die Anzahl der Drahtverbindungen pro Lamelle. Dadurch, dass nicht jeder Drahtumlauf geschlossen ausgeführt ist, kann aber zumindest sichergestellt werden, dass die Anzahl der Drahtverbindungen pro Lamelle die Anzahl der Drahtumläufe nicht übersteigt.

Grundsätzlich sind unterschiedliche Verfahrensweisen zur Wicklung der Drahtumläufe denkbar und möglich.

In einer ersten Ausführung kann jeder Drahtumlauf aus einem gesonderten Draht gewickelt sein. Die Drahtumläufe können hierbei beispielsweise nach der multiplen Flyerwickeltechnik oder multiplen Nadelwickeltechnik gewickelt werden und können gleichzeitig hergestellt werden, indem die unterschiedlichen Drahtumläufe von unterschiedlichen Polzähnen ausgehen.

Bei dieser Ausführung kann vorzugsweise jeder Drahtumlauf als nicht-geschlossener Umlauf, bei dem der Drahtanfang und das Drahtende an unterschiedlichen Lamellen angebracht sind, ausgeführt sein. Eine in einem Drahtumlauf nicht vorgesehene Kurzschlussbrücke kann hierbei durch eine entsprechende Kurzschlussbrücke eines anderen Drahtumlaufs gebildet sein. Es ergibt sich, wenn die Drahtumläufe von unterschiedlichen Polzähnen ausgehen, eine maximale Anzahl von Drahtverbindungen pro Lamelle, die der Anzahl der Drahtumläufe entspricht.

In anderer Ausführung können auch sämtliche Drahtumläufe aus einem einzigen durchgehenden Draht gewickelt sein, wobei hierzu beispielsweise die Nadelwickeltechnik oder die Flyerwickeltechnik eingesetzt werden kann. Es wird somit nur ein durchgehender Draht zum Anbringen aller Wicklungen vorgesehen, wobei zumindest der letzte Drahtumlauf nicht geschlossen ist, da der Drahtanfang und das Drahtende an unterschiedliche Lamellen angeschlossen sind. Die im letzten Drahtumlauf nicht vorgesehene Kurzschlussbrücke wird hierbei elektrisch durch eine Kurzschlussbrücke eines anderen Drahtumlaufs ersetzt, so dass das Weglassen der Kurzschlussbrücke im letzten Drahtumlauf keinen Einfluss auf die elektrische Betriebsweise des Motors hat.

Die Kurzschlussbrücken zum Kurzschließen zweier Lamellen können in vorteilhafter Ausgestaltung jeweils um mindestens einen Polzahn gelegt sein, indem sie sich jeweils von einer Lamelle durch eine Nut zwischen zwei Polzähnen hindurch, um mindestens einen Polzahn herum und durch eine andere Nut hindurch zu einer anderen Lamelle erstrecken. Dies geht von dem Gedanken aus, die Kurzschlussbrücken derart an dem Rotor anzubringen, dass sie sich zwischen den Nuten zwischen den Polzähnen hindurch erstrecken und dementsprechend in dem Raum verlegt sind, in dem auch die Wicklungen an den Polzähnen angeordnet sind. Dies ermöglicht zum einen eine Reduktion des Bauraums, weil für die Kurzschlussbrücken kein zusätzlicher Bauraum vorgehalten werden muss. Die Kurzschlussbrücken können in einfacher Weise durch die Nuten um einen oder mehrere Polzähne herum verlegt werden, um Lamellen kurzschließend miteinander zu verbinden. Zum anderen wird auf diese Weise möglich, die Wicklungen und Kurzschlussbrücken aus einem einzelnen Draht und somit zusammenhängend zu fertigen, so dass die Wicklungen und Kurzschlussbrücken in einem einzigen Arbeitsschritt an dem Rotor angebracht werden können. Separate Arbeitsschritte einerseits zum Anbringen der Wicklungen und andererseits zum Anbringen der Kurzschlussbrücken entfallen somit.

Darunter, dass die Kurzschlussbrücken jeweils um mindestens einen Polzahn gelegt sind, ist zu verstehen, dass jede Kurzschlussbrücke zumindest einen Polzahn zumindest abschnittsweise umgreift. Die Kurzschlussbrücken umgeben den oder die Polzähne dabei umfänglich jedoch nicht vollständig, sondern sind beispielsweise ausgehend von einer Lamelle an einer Vorderseite des Rotors, an der die Lamellen des Kommutators angeordnet sind, in eine Nut eingelegt, verlaufen an einer Rückseite des Rotors entlang eines oder mehrerer Polzähne und sind durch eine andere Nut zurück zur Vorderseite des Rotors geführt, um an dieser Vorderseite mit einer anderen Lamelle verbunden zu werden.

Die Kurzschlussbrücken sind nicht notwendigerweise durch die Nuten oder um einen Polzahn herum zu führen. Vielmehr können die Kurzschlussbrücken auch unter dem Kommutator hindurch geführt werden.

Die Anzahl der Erregerpole, die beispielsweise durch Permanentmagnete an dem Stator ausgebildet sein können, kann beispielsweise sechs betragen, die Anzahl der Polzähne kann beispielsweise acht betragen, und es können insgesamt vierundzwanzig Lamellen an dem Kommutator vorgesehen sein, wobei grundsätzliche auch andere Zahlen von Erregerpolen, Polzähnen und Lamellen denkbar und möglich sind.

Vorzugsweise sind die Wicklungen als sogenannte konzentrierte Wicklungen, auch bezeichnet als Einzelzahlwicklungen, ausgebildet. Hierunter ist zu verstehen, dass die Wicklungen sich jeweils lediglich um einen Polzahn erstrecken und somit durch Umwickeln eines Polzahns mittels eines Drahts gefertigt sind. Die Wicklungen können beispielsweise jeweils ein, zwei oder drei oder auch mehr Windungen aufweisen und aus einem geeigneten Draht gefertigt sein.

Die Kurzschlussbrücken dienen dazu, einzelne Lamellen des Kommutators kurzzuschließen, um auf diese Weise die Anzahl der erforderlichen Bürstenpaare im Idealfall auf 1 zu reduzieren. Beträgt beispielsweise die Anzahl der Erregerpole 6, so schließt jede Kurzschlussbrücke vorteilhafterweise drei Lamellen kurz, so dass die drei Lamellen bei Kontakt einer der Lamellen mit einer Bürste auf einem gleichen Potential sind. Die kurzgeschlossenen Lamellen weisen hierbei vorteilhafterweise einen gleichen Winkelabstand von 120° zueinander auf, entsprechend der Gleichung α = 720 N, wobei N der Anzahl der Erregerpole entspricht und ein Vielfaches von 2 ist.

Verbinden die Kurzschlussbrücken jeweils genau drei Lamellen kurzschließend miteinander, so erstrecken sich die Kurzschlussbrücken vorteilhafterweise jeweils ausgehend von einer ersten Lamelle des Kommutators um zwei Polzähne herum hin zu einer zweiten Lamelle und von der zweiten Lamelle um einen weiteren Polzahn herum hin zu einer dritten Lamelle. Auf diese Weise können die Kurzschlussbrücken mit Blick auf den erforderlichen Bauraum in günstiger Weise verlegt werden. Zudem beeinflussen die Kurzschlussbrücken durch eine solche Verlegung das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors nicht oder zumindest nicht in nennenswerter Weise. Hintergrund ist hierbei, dass durch Verlegen der im Betrieb des Gleichstrommotors Strom führenden Kurzschlussbrücken um einen oder mehrere Polzähne herum ein magnetischer Fluss in dem Polzahn bzw. den Polzähnen erzeugt wird, der einen Einfluss auf das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors haben kann. Dieser Einfluss kann durch besondere Verlegung der Kurzschlussbrücken um die Polzähne herum minimiert werden, so dass nennenswerte Effekte im Betriebsverhalten nicht spürbar sind.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines bürstenkommutierten Gleichstrommotors gelöst. Der bürstenkommutierte Gleichstrommotor umfasst hierbei einen Stator, der eine Mehrzahl von Erregerpolen trägt, einen um eine Drehachse zum Stator drehbaren Rotor, der mehrere Polzähne aufweist, und eine Mehrzahl von Wicklungen. An jedem Polzahn sind mehrere Wicklungen angeordnet. Ein Kommutator ist vorgesehen, der an dem Rotor angeordnet ist und eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, wobei jede Wicklung über einen ersten Wicklungsarm mit einer der Lamellen und über einen zweiten Wicklungsarm mit einer anderen der Lamellen verbunden ist. Eine Mehrzahl von Kurzschlussbrücken verbindet jeweils zwei Wicklungen elektrisch miteinander und ist dazu jeweils an mindestens zwei Lamellen des Kommutators angeordnet. Die mehreren Wicklungen der mehreren Polzähne werden bei dem Verfahren durch mehrere Drahtumläufe gebildet, wobei jeder Drahtumlauf eine Wicklung jedes Polzahns und die Wicklungen verbindende Kurzschlussdrähte umfasst und aus einem durchgehenden Draht gewickelt wird. Dabei ist zusätzlich vorgesehen, dass ein erstes Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer ersten Lamelle und ein zweites Drahtende des durchgehenden Drahts mit einer von der ersten Lamelle unterschiedlichen, zweiten Lamelle verbunden wird. Zu Vorteilen und vorteilhaften Ausgestaltungen wird auf das vorangehend zum Gleichstrommotor Ausgeführte verwiesen, das analog auch auf das Verfahren Anwendung findet.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: eine schematische Ansicht eines bürstenkommutierten Gleichstrommotors; eine schematische, abgerollte Ansicht des bürstenkommutierten Gleichstrommotors; ein schematisches Ersatzschaubild der Verbindung der Wicklungen des Gleichstrommotors; eine schematische Ansicht der Anordnung einer Wicklung an einem Polzahn eines Rotors des Gleichstrommotors und zweier mit der Wicklung verbundener Kurzschlussbrücken; eine schematische Ansicht der an den Polzähnen des Rotors angeordneten Wicklungen;

Ansichten beim Anordnen der Wicklungen und der Kurzschlussbrücken an den Polzähnen des Rotors; schematische Ansichten dreier Drahtumläufe eines Wickelschemas zum Wickeln mehrerer Wicklungen auf mehrere Polzähne unter Verwendung eines durchgehenden Drahts; schematische Ansichten dreier Drahtumläufe eines Wickelschemas zum Wickeln mehrerer Wicklungen auf mehrere Polzähne unter Verwendung eines durchgehenden Drahts, darstellend ein erstes die vorliegende Erfindung verwirklichendes Ausführungsbeispiel; Fig. 9A-9C schematische Ansichten dreier Drahtumläufe eines Wickelschemas zum Wickeln mehrerer Wicklungen auf mehrere Polzähne unter Verwendung eines durchgehenden Drahts, darstellend ein zweites die vorliegende Erfindung verwirklichendes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 10 eine schematische Ansicht von Drahtverbindungen an einzelnen Lamellen eines Kommutators.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht einen bürstenkommutierten Gleichstrommotor 1 , der einen Stator 10 und einen um eine Drehachse D drehbar an dem Stator 10 angeordneten Rotor 1 1 aufweist.

In bekannter Weise weist der Stator 10 eine Anzahl von Erregerpolen M1 -M6 auf, die durch Permanentmagnete ausgebildet sind und in gleichverteilter Weise umfänglich am Stator 1 angeordnet sind. Die Erregerpole M1-M6 weisen hierbei mit unterschiedlichen Polen N, S hin zum Rotor 1 1 derart, dass auf einen Nordpol N immer ein Südpol S und umgekehrt folgt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Stator 10 genau sechs Erregerpole M1 -M6 auf.

Der Rotor 1 1 ist um die Drehachse D drehbar an dem Stator 10 angeordnet und weist acht Polzähne Z1 -Z8 auf, die von der Drehachse D hin zum Stator 10 weisen und über Nuten N12, N23, N34, N45, N56, N67, N78, N81 in Umfangsrichtung um die Drehachse D voneinander getrennt sind. Der Rotor 1 1 kann beispielsweise in an sich bekannter Weise als Blechpaket aus einzelnen Rotorblechen ausgestaltet sein, in die die Polzähne Z1-Z8 eingeformt sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rotor 1 1 genau acht Polzähne Z1- Z8 auf.

Jeder Polzahn Z1-Z8 trägt eine oder mehrere Wicklungen W1-W8, die jeweils um die Polzähne Z1 -Z8 gewickelt sind. Die Wicklungen W1-W8 sind jeweils mit Lamellen L1 - L24 (siehe Fig. 2) eines Kommutators 1 10 verbunden, der fest an dem Rotor 1 1 angeordnet ist und gleitend mit Bürsten B1 , B2, die ortsfest an dem Stator 10 angeordnet sind, in Wirkverbindung steht derart, dass über die Bürsten B1 , B2 und den Kommutator 1 10 die Wicklungen W1 -W8 zum Erzeugen einer elektromotorischen Kraft (EMK) bestromt werden können.

Über den Kommutator 1 10 wird die Kommutierung der Wicklungen W1-W8 bewirkt, wie dies beispielsweise auch aus der DE 10 201 1 082 543 A1 bekannt ist, deren Inhalt vorliegend miteinbezogen werden soll.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Ansicht den burstenkommutierten Gleichstrommotor 1 , wobei zur vereinfachten Übersicht der bürstenkommutierte Gleichstrommotor 1 in einer abgerollten Weise dargestellt ist und entsprechend die Erregerpole M1 -M6 und die Polzähne Z1-Z8 sowie die Lamellen L1 -L24 nicht entlang eines Kreises, sondern entlang einer Gerade angeordnet sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jede Wicklung W1-W8 mit genau zwei Lamellen L1 -L24 des Kommutators 1 10 des Rotors 1 1 verbunden, wobei

- die Wicklung W1 über Wicklungsarme W1 1 , W12 mit den Lamellen L1 , L2,

- die Wicklung W2 über Wicklungsarme W21 , W22 mit den Lamellen L4, L5,

- die Wicklung W3 über Wicklungsarme W31 , W32 mit Lamellen L7, L8,

- die Wicklung W4 über Wicklungsarme W41 , W42 mit Lamellen L10, L1 1 , - die Wicklung W5 über Wicklungsarme W51 , W52 mit Lamellen L13, L14,

- die Wicklung W6 über Wicklungsarme W61 , W62 mit Lamellen L16, L17,

- die Wicklung W7 über Wicklungsarme W71 , W72 mit Lamellen L19, L20 und

- die Wicklung W8 über Wicklungsarme W81 , W82 mit Lamellen L22, L23 verbunden ist. Jeder Polzahn Z1-Z8 trägt hierbei - wie nachfolgend noch erläutert werden soll - mehrere Wicklungen W1 -W8, die elektrisch parallel geschaltet und dazu jeweils an dieselben Lamellen L1 -L24 angeschlossen sind. In Fig. 1 und 2 ist der Übersichtlichkeit halber jedoch nur eine Wicklung W1-W8 pro Polzahn Z1 -Z8 dargestellt.

Die Bestromung der Wicklungen W1-W8 im Betrieb des Gleichstrommotors 1 erfolgt über die Bürsten B1 , B2, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Bürsten B1 , B2 vorgesehen sind. Um hierbei sicher zu stellen, dass um 120° zueinander versetzte Lamellen L1 -L24 auf dem gleichen Potential sind und um auf zusätzliche Bürsten verzichten zu können, sind Kurzschlussbrücken K1 -K8 vorgesehen, die jeweils drei um 120° in Umfangsrichtung um die Drehachse D zueinander versetzte Lamellen L1 -L24 miteinander kurzschließen und so sicherstellen, dass bei Kontakt einer der drei Lamellen L1 -L24 mit einer der Bürsten B1 , B2 die entsprechend kurzgeschlossenen Lamellen L1 -L24 auf demselben Potenzial liegen. Entsprechend sind, wie aus der schematischen Ansicht ersichtlich, folgende Lamellen miteinander kurzgeschlossen:

L1 -L9-L17 (Kurzschlussbrücke K1 ),

L2-L10-L18 (Kurzschlussbrücke K2),

L3-L1 1 -L19 (Kurzschlussbrücke K3),

L4-L12-L20 (Kurzschlussbrücke K4),

L5-L13-L21 (Kurzschlussbrücke K5),

L6-L14-L22 (Kurzschlussbrücke K6),

L7-L15-L23 (Kurzschlussbrücke K7),

L8-L16-L24 (Kurzschlussbrücke K8).

Liegt in einer Rotorstellung beispielsweise die Bürste B1 an der Lamelle L1 und die Bürste B2 an der Lamelle L13 an und weist die Bürste B1 eine negative Polarität (-) und die Bürste B2 eine positive Polarität (+) auf, so ergeben sich die an den Wicklungsarmen W1 1-W82 durch Pfeile angezeigten Stromflussrichtungen.

Grundsätzlich können zwei, vier oder sechs Bürsten, also ein, zwei oder drei Bürstenpaare verwendet werden, wobei die Kurzschlussbrücken K1-K8 für eine gleichmäßige Stromverteilung auf alle Bürsten sorgen.

Durch die Anordnung der Wicklungen W1 -W8 an den Lamellen L1 -L24 und das Kurzschließen der Lamellen L1 -L24 über die Kurzschlussbrücken K1 -K8 wird im Ergebnis eine Serienschaltung von jeweils vier Wicklungen W1-W8 zwischen den Bürsten B1 , B2 erreicht, die bei der Fig. 2 entsprechenden Rotorstellung veranschaulicht werden kann durch das schematische Ersatzschaltbild gemäß Fig. 3. Ersichtlich ist, dass sich zwischen den Bürsten B1 , B2 zwei Zweige mit jeweils 4 Wicklungen W1 , W4, W7, W2 bzw. W6, W3, W8, W5 ergeben, die bei Bestromung über die Bürsten B1 , B2 entsprechend von Strom durchflössen werden.

Bei dem bürstenkommutierten Gleichstrommotor 1 sind die Kurzschlussbrücken K1-K8 nicht in irgendeiner beliebigen Weise zwischen den Lamellen L1 -L24 verlegt, sondern sind jeweils zum Kurzschließen der zugeordneten Lamellen L1 -L24 um mindestens einen Polzahn Z1-Z8 gelegt derart, dass sie sich jeweils ausgehend von einer Lamelle L1 -L24 durch eine Nut N12-N81 zwischen zwei Polzähnen Z1 -Z8 hindurch erstrecken, um mindestens einen Polzahn Z1 -Z8 herumgelegt sind und durch eine andere Nut N12-N81 hindurch zu einer anderen Lamelle L1 -L24 verlaufen und auf diese Weise die Lamellen L1 -L24 kurzschließen.

Ein konkretes Beispiel einer solchen Verlegung der Kurzschlussbrücken K1 -K8 ist in Fig. 4 anhand der von der Wicklung W1 ausgehenden Kurzschlussbrücken K1 , K2 veranschaulicht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Wicklung W1 um den Polzahn Z1 herumgewickelt und mit einem Wicklungsarm W1 1 mit der Lamelle L1 und mit dem anderen Wicklungsarm W12 mit der Lamelle L2 verbunden. Ausgehend von der Lamelle L1 erstreckt sich die Kurzschlussbrücke K1 um den Polzahn Z2 herum und verläuft zur Lamelle L9, von dieser weiter um die Polzähne Z4, Z5 herum und ist schließlich mit der Lamelle L17 verbunden, so dass über die Kurzschlussbrücke K1 die Lamellen L1 , L9, L17 elektrisch miteinander kurzgeschlossen sind und bei Bürstenkontakt mit einer der Lamellen L1 , L9, L17 die Lamellen L1 , L9, L17 auf dem selben Potential liegen. Die Kurzschlussbrücke K2 erstreckt sich von der Lamelle L2 des Kommutators 1 10 um die Polzähne Z7, Z8 herum zur Lamelle L18 und von dieser um den Polzahn Z5 herum hin zur Lamelle L10, so dass über die Kurzschlussbrücke K2 die Lamellen L2, L10, L18 elektrisch miteinander kurzgeschlossen sind. Darunter, dass die Kurzschlussbrücken K1-K8 sich um die Polzähne Z1-Z8 herum erstrecken, ist vorliegend zu verstehen, dass sie ausgehend von einer Lamelle L1 -L24 an einer axialen Vorderseite des Rotors 1 1 (entsprechend beispielsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorderseite) sich durch eine Nut N12-N81 hindurch hin zu einer Rückseite des Rotors 1 1 erstrecken, an der Rückseite an einem oder mehreren Polzähnen Z1 -Z8 entlang verlaufen und durch eine andere Nut N12-N81 zurück zur Vorderseite verlegt sind, um mit einer anderen Lamelle L1 -L24 verbunden zu werden. Die Kurzschlussbrücken K1 -K8 beschreiben somit keine vollständige Windung um einen oder um mehrere Polzähne Z1-Z8, sondern sind lediglich als in etwa halbe Windungen um einen oder um mehrere Polzähne Z1 -Z8 herumgelegt.

Dadurch, dass die Kurzschlussbrücken K1-K8 um die Polzähne Z1 -Z8 herumgelegt werden, kann Bauraum gespart werden, weil kein zusätzlicher Bauraum für die Kurzschlussbrücken K1 -K8 vorgehalten werden muss. Zudem wird möglich, die Wicklungen W1-W8 und die Kurzschlussbrücken K1-K8 aus einem einzigen Draht zu wickeln, so dass zum einen zusätzliche Bauteile zum Anbringen der Kurzschlussbrücken K1 -K8 nicht erforderlich sind und zum anderen sich das Anbringen der Wicklungen W1 -W8 und der Kurzschlussbrücken K1-K8 an dem Rotor 1 1 erleichtert und auf einen einzigen Arbeitsschritt reduziert werden kann.

Fig. 4 veranschaulicht die Verlegung der Kurzschlussbrücken K1 -K8 anhand der von der Wicklung W1 ausgehenden Kurzschlussbrücken K1 , K2. Von den übrigen Wicklungen W2-W8 gehen in analoger Weise Kurzschlussbrücken K1-K8 aus, wobei eine Kurzschlussbrücke K1 -K8 jeweils zwei Wicklungen W1 -W8 zugeordnet ist und entsprechend acht Wicklungen W1 -W8 und acht Kurzschlussbrücken K1-K8 vorgesehen sind.

Durch die besondere Verlegung der Kurzschlussbrücken K1 -K8 abschnittsweise um zwei Polzähne Z1-Z8 und abschnittsweise um einen Polzahn Z1-Z8 herum (siehe Fig. 4) kann erreicht werden, dass der Einfluss der Kurzschlussbrücken K1 -K8 auf das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors 1 vernachlässigbar gering ist. Die Kurzschlussbrücken K1-K8 werden im Betrieb des Gleichstrommotors 1 von Strom durchflössen und erzeugen entsprechend auch einen magnetischen Fluss in den Polzähnen Z1 -Z8, dessen Einfluss - bei der vorgeschlagenen Verlegung - jedoch gering gehalten werden kann, so dass das Betriebsverhalten des Gleichstrommotors 1 durch den Verlauf der Kurzschlussbrücken K1 -K8 um die Polzähne Z1-Z8 herum nicht oder zumindest nicht nennenswert beeinträchtigt ist. Vorteilhafterweise können die Kurzschlussbrücken K1 -K8 aber sogar zur Momentenbildung beitragen.

Fig. 5 zeigt schematisch den Rotor 1 1 mit an acht Polzähnen Z1-Z8 angebrachten acht Wicklungen W1 -W8 und entsprechend verlegten Kurzschlussbrücken K1 -K8.

Fig. 6A-6G veranschaulichen die Fertigungsschritte zum Wickeln der Wicklungen W1- W8 und der Kurzschlussbrücken K1 -K8 auf die Polzähne Z1 -Z8 unter Verbindung mit den Lamellen L1 -L24, wobei in Fig. 6A-6G wiederum eine abgerollte Darstellungsweise des Gleichstrommotors 1 zur erleichterten Übersicht gewählt worden ist.

Bei dem in Fig. 6A-6G dargestellten Ausführungsbeispiel werden an jedem Polzahn Z1- Z8 zwei Wicklungen W1-W8, W1 '-W8' angeordnet. Das Anbringen von mehreren Wicklungen W1 -W8, W1 -W8' an jedem Polzahn Z1 -Z8 dient dazu, die Fertigung zu beschleunigen und zudem die Möglichkeit für die Verwendung von dünnerem Draht zu schaffen. Jeder Polzahn Z1 -Z8 trägt eine erste Wicklung W1-W8 und eine zweite Wicklung WV- W8'. Die ersten Wicklungen W1 -W8 und die zweiten Wicklungen W1 '-W8' werden hierbei, zusammen mit den zugeordneten Kurzschlussbrücken K1 -K8, KV-K8', jeweils aus einem durchgehenden Draht in gleichzeitiger Weise und somit parallel gewickelt, so dass Wicklungen W1 -W8, W1 -W8' und Kurzschlussbrücken K1-K8, KT-K8' in einem einzigen Arbeitsschritt in gleichzeitiger Weise gewickelt werden können, ohne dass nachfolgende Arbeitsschritte zum Anbringen der Kurzschlussbrücken K1 -K8, KV-K8' erforderlich sind. Fig. 6A zeigt zunächst den Rotor 1 1 mit sein Polzähnen Z1-Z8 vor Anbringen der Wicklungen W1 -W8, W1 -W8'.

Zunächst wird, dargestellt in Fig. 6B, eine Wicklung W1 an dem Polzahn Z1 angeordnet und über Wicklungsarme W1 1 , W12 mit den Lamellen L1 , L2 verbunden. Ausgegangen wird hierbei von der Lamelle L1 , an der der Draht 2A beispielsweise durch Einhängen an einem Haken befestigt wird, um den Draht 2A ausgehend von dieser Lamelle L1 um den Polzahn Z1 herum zu wickeln und hin zu der Lamelle L2 zu führen.

Gleichzeitig wird an dem Polzahn Z5 mit einem weiteren, zusätzlichen Draht 2B die Wicklung W5' angeordnet und über Wicklungsarme W51 , W52 mit Lamellen L13, L14 verbunden, wobei hierzu zunächst der Draht 2B mit der Lamelle L13 verbunden und ausgehend von dieser Lamelle L13 die Wicklung W5' um den Polzahn Z5 gewickelt und an der Lamelle L14 in elektrisch kontaktierender Weise befestigt wird. Die Befestigung der Drähte 2A, 2B an den Lamellen L1 -L24 erfolgt z. B. dadurch, dass die Drähte 2A, 2B in Haken an den Lamellen L1 -L24 eingehängt werden, die nach erfolgtem Verlegen der Wickelungsdrähte 2A, 2B umgebogen werden, um die Drähte 2A, 2B anschließend beispielsweise mittels Schweißen (heiß Verstemmen) an den Lamellen L1 -L24 zu fixieren.

In einem nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 6C, werden ausgehend von den Lamellen L2 (Kurzschlussbrücke K2) bzw. L14 (Kurzschlussbrücke K6') Kurzschlussbrücken K2, K6' gelegt. Die Kurzschlussbrücke K2 erstreckt sich hierbei von der Lamelle L2 um die Polzähne Z7, Z8 herum hin zur Lamelle L18 und von dieser um den Polzahn Z5 zur Lamelle L10. Der Draht 2A wird unmittelbar weitergezogen, um die Wicklung W4 auf den Polzahn Z4 zu wickeln und mit der Lamelle L1 1 zu verbinden. Die Kurzschlussbrücke K6' erstreckt sich von der Lamelle L14 um die Polzähne Z3, Z4 hin zur Lamelle L6 und von dieser um den Polzahn Z1 hin zur Lamelle L22, an der der Draht 2B weitergezogen wird, um die Wicklung W8' um den Polzahn Z8 zu wickeln und mit der Lamelle L23 zu verbinden. Entsprechend wird der Wicklungsprozess fortgesetzt, wobei im nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 6D, die Kurzschlussbrücken K3 (ausgehend von der Lamelle L1 1 ) und K7' (ausgehend von der Lamelle L23) und daran anschließend die Wicklungen W7 (anschließend an die Kurzschlussbrücke K3) und W3' (anschließend an die Kurzschlussbrücke K7') gewickelt werden.

Im nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 6E, werden die Kurzschlussbrücken K4 (ausgehend von der Lamelle L20) und K8' (ausgehend von der Lamelle L8) und die Wicklungen W2 (anschließend an die Kurzschlussbrücke K4) und W6' (anschließend an die Kurzschlussbrücke K8') gewickelt. In dem in Fig. 6E dargestellten Zwischenzustand trägt jeder Polzahn Z1 -Z8 genau eine Wicklung W1-W8 bzw. W1 -W8'.

Im nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 6F, werden die Kurzschlussbrücke K5 und die Wicklung W5 als zweite Wicklung auf den Polzahn Z5 sowie die Kurzschlussbrücke K1 ' sowie die Wicklung W1 ' als zweite Wicklung auf den Polzahn Z1 gewickelt.

Wie aus Fig. 6F ersichtlich, sind die Wicklungen W1 , W1 ' elektrisch parallel geschaltet und mit denselben Lamellen L1 , L2 verbunden. Dasselbe gilt für die Wicklungen W5, W5' am Polzahn Z5. Wird der Wicklungsprozess in analoger Weise wie vorangehend beschrieben fortgesetzt, so wird schließlich der in Fig. 6G dargestellte Endzustand erreicht, in dem jeder Polzahn Z1-Z8 zwei Wicklungen W1 -W8, W1 -W8' trägt.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6A- 6G eine oder beide der die Wicklungen W1-W8 bzw. W1 -W8' ausbildenden Drahtumläufe U1 , U2, die jeweils aus einem durchgehenden Draht 2A, 2B (siehe Fig. 6B) gewickelt sind, nicht als geschlossene Umläufe ausgebildet, indem bei dem ersten Drahtumlauf U1 die letzte Kurzschlussbrücke K1 und bei dem zweiten Drahtumlauf U2 die zuletzt zu wickelnde Kurzschlussbrücke K5' nicht oder zumindest nicht vollständig ausgeführt sind, so dass die Drähte 2A, 2B jeweils mit ihren Enden nicht an derselben Lamelle L1 -L24 angeschlossen sind. So sind die Drähte 2A, 2B mit ihrem Anfang an die Lamelle L1 bzw. L13 angeschlossen (siehe Fig. 6B), enden jedoch nicht an dieser Lamelle L1 bzw. L13. Dadurch ist diese Lamelle L1 , L13 nicht mit beiden Drahtenden belegt und trägt entsprechend nur zwei Drahtverbindungen, wobei eine von dem Drahtende des Drahts 2A, 2B und eine zweite vom Einhängen des anderen Drahtumlaufs U2, U1 beim Wickeln herrührt. Entsprechend ist die Anzahl der Drahtverbindungen pro Lamelle L1 -L24 gleich der Anzahl der Drahtumläufe U1 , U2, also zwei.

Elektrisch ergibt sich dadurch, dass die Drahtumläufe U1 , U2 nicht als geschlossene Umläufe ausgeführt sind, keine Änderung des Betriebsverhaltens. Die nicht oder zumindest nicht vollständig gewickelte letzte Kurzschlussbrücke K1 , K5' des jeweiligen Drahtumlaufs U1 , U2 ist vollständig im jeweils anderen Drahtumlauf U2, U1 vorgesehen, so dass eine elektrische Verbindung der zugeordneten Lamellen L1 , L9, L17 (für die Kurzschlussbrücke K1 ) und L5, L13, L21 (für die Kurzschlussbrücke K5') durch eine entsprechende Kurzschlussbrücke KV, K5 des jeweils anderen Drahtumlaufs U1 , U2 gebildet ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6A-6G sind die Drahtumläufe U1 , U2 jeweils aus einem durchgehenden Draht 2A, 2B gewickelt, wobei hierzu beispielsweise die Flyerwickeltechnik oder die Nadelwickeltechnik zum Einsatz kommen kann. Es ergeben sich zwei sogenannte Flyer, die jeweils einen Umlauf U1 , U2 ausbilden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel soll nachfolgend anhand Fig. 7A-7C bis Fig. 9A-9C erläutert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden drei Drahtumläufe U1 -U3 zur Ausbildung von drei Wicklungen W1-W8 pro Polzahn Z1-Z8 mittels der Nadelwickeltechnik oder Flyerwickeltechnik unter Verwendung eines einzigen durchgehenden Drahts 2 gewickelt. Der durchgehende Draht 2 wird hierbei zur Ausbildung von jeweils drei Wicklungen W1 -W8 pro Polzahn Z1-Z8 um die Polzähne Z1- Z8 gewickelt, wobei Kurzschlussbrücken K1-K8, die die Wicklungen W1 -W8 miteinander verbinden, mitgewickelt werden und dazu durch Nuten N12-N81 hindurch verlegt werden.

Fig. 7A-7C zeigt zunächst in tabellarischer Form ein Wickelschema, bei dem drei Umläufe U1 , U2, U3 unter Verwendung eines durchgehenden Drahts 2 gewickelt werden und der Draht 2 mit einem ersten Drahtende 20 an der ersten Lamelle L1 und mit seinem zweiten Drahtende 21 ebenfalls an der ersten Lamelle L1 angeschlossen ist, so dass sich eine geschlossene Drahtschlaufe ergibt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung entsprechend nicht verwirklicht; das Ausführungsbeispiel dient insofern nur der Illustration. Bei dem Wickelschema wird zunächst, ausgehend von der Lamelle L1 , die erste Wicklung W1 an dem Polzahn Z1 gewickelt, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Anschließend wird die Kurzschlussbrücke K2 zur Verbindung der Lamellen L2, L18, L10 durch die Nuten N81 , N67 verlegt, um anschließend die Wicklung W4 auf den Polzahn Z4 zu wickeln (die Nuten N12-N81 sind in der tabellarischen Auflistung gemäß Fig. 7A-7C bezeichnet durch die benachbarten Polzähne, so dass die Nut N12 beispielsweise bezeichnet ist als„Z1/Z2", die Nut N23 als„Z2/Z3" usw.; die Nut N81 ist bezeichnet mit„Z1/Z8").

Zunächst wird bei dem Wickelschema der erste Drahtumlauf U1 mit den Wicklungen W1 -W8 gemäß Fig. 7A gewickelt, wobei als erstes die Wicklung W1 und als letztes die Wicklung W6 gewickelt wird. Unter Verlegung der Kurzschlussbrücke K1 kehrt der erste Drahtumlauf U1 dann zu der Lamelle L1 zurück, und unter Verwendung desselben durchgehenden Drahts 2 wird sodann der zweite Drahtumlauf U2 gemäß Fig. 7B in analoger Weise gewickelt. Nach dem zweiten Drahtumlauf U1 , der identisch dem ersten Drahtumlauf U1 entspricht, wird sodann der dritte Drahtumlauf U3 gemäß Fig. 7C gewickelt, wobei der dritte Drahtumlauf U3 bei dem nicht die Erfindung verwirklichenden Beispiel identisch den Drahtumläufen U1 , U2 entspricht und somit wiederum auf der Lamelle L1 endet.

Bei dem dargestellten Beispiel endet der Draht 2 mit seinen Enden 20, 21 somit an derselben Lamelle L1 , die somit insgesamt vierfach belegt ist und damit vier Drahtverbindungen trägt.

Um dies zu vermeiden, ist bei dem die Erfindung verwirklichenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8A-8C die letzte Kurzschlussbrücke K1A des letzten Drahtumlaufs U3 nicht vollständig ausgeführt und endet somit nicht an der Lamelle L1 , sondern an der Lamelle L9. Der letzte Abschnitt der Kurzschlussbrücke K1 wird bei dem dritten Drahtumlauf U3 weggelassen.

Der Draht 2 geht somit mit seinem ersten Ende 20 von der Lamelle L1 aus, endet mit seinem zweiten Ende 21 jedoch nicht an dieser, sondern stattdessen an der Lamelle L9. Dadurch kommt es an der Lamelle L1 nicht zu einer Vierfachbelegung, sondern lediglich zu einer Dreifachbelegung. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Lamelle L1 mit ihrem Haken so zu dimensionieren, dass sie mehr Drahtverbindungen als die Anzahl von Drahtumläufen U1 -U3 tragen kann, sondern der Haken der Lamelle L1 ist lediglich zur Aufnahme von drei Drahtverbindungen auszulegen, was zu einer Reduzierung insbesondere des axialen Bauraums des Gleichstrommotors 1 führen kann.

Dadurch, dass die Kurzschlussbrücke K1A nicht vollständig ausgeführt ist und insbesondere der letzte Abschnitt der an sich vorzusehenden Kurzschlussbrücke K1 weggelassen worden ist, ist der letzte Drahtumlauf U3 in sich nicht geschlossen. Dies hat jedoch elektrisch keinen Einfluss auf das Betriebsverhalten, weil die Kurzschlussbrücke K1 vollständig sowohl im ersten Drahtumlauf U1 als auch im zweiten Drahtumlauf U2 vorgesehen ist und somit die Lamellen L1 , L9, L17 durch die Kurzschlussbrücken K1 der Drahtumläufe U1 , U2 miteinander verbunden sind. Die unvollständige Ausführung der Kurzschlussbrücke K1A beim dritten Drahtumlauf U3 hat somit elektrisch keinen Einfluss auf das Betriebsverhalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8A-8C ist, im Vergleich zum Wickelschema gemäß Fig. 7A-7C der letzte Abschnitt der Kurzschlussbrücke K1 des dritten Drahtumlaufs U3 (siehe die letzten beiden Zeilen gemäß Fig. 7C) nicht vollständig ausgeführt, so dass sich die unvollständige Kurzschlussbrücke K1A ergibt. Die unvollständige Kurzschlussbrücke K1A verbindet die Lamellen L17 und L9 miteinander, aber nicht mit der weiteren Lamelle L1 , wie dies bei der eigentlich vorzusehenden Kurzschlussbrücke K1 verwirklicht war. In einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9A-9C kann anstelle der unvollständigen Kurzschlussbrücke K1A am Ende des dritten Drahtumlaufs U3 auch eine unvollständige Kurzschlussbrücke K1 B am Beginn des ersten Drahtumlaufs U1 vorgesehen werden. Entsprechend geht das Ende 20 des durchgehenden Drahts 2 von der Lamelle L9 aus. In diesem Fall wird die Kurzschlussbrücke K1 beim dritten Drahtumlauf U3 vollständig weggelassen. Wiederum ist der Draht 2 mit seinen Enden 20, 21 mit unterschiedlichen Lamellen L9, L17 verbunden. Der dritte Drahtumlauf U3 ist im Ergebnis in sich nicht geschlossen.

Zur Verbindung mit den Lamellen L1 -L24 wird der Draht 2, 2A, 2B, wie schematisch in Fig. 10 gezeigt, in Haken 3 der Lamellen L1 -L24 eingehängt, wobei nach vollständiger Anbringung des Drahts die Haken 3 umgebogen und die Drahtverbindungen 22, die der Draht 2 bzw. die Drähte 2A, 2B mit dem Haken 3 ausbilden, fixiert werden können. Dadurch, dass die Enden 20, 21 des Drahts 2 bzw. der Drähte 2A, 2B an unterschiedlichen Lamellen L1 , L9 enden, ergeben sich pro Lamelle L1 -L24 genau so viele Drahtverbindungen 22 wie Drahtumläufe U1 -U3 vorliegen. Entsprechend sind die Haken 3 nur zur Aufnahme dieser Anzahl von Drahtverbindungen 22 zu dimensionieren. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch bei gänzlich anders gearteten Ausführungsformen einsetzen. Insbesondere ist der bürstenkommutierte Gleichstrommotor nicht auf die hier konkret angegebenen Zahlen von Erregerpolen, Polzähnen und Lamellen beschränkt. Grundsätzlich können auch eine andere Anzahl von Erregerpolen (entsprechend einem ganzzahligen Vielfachen von 2), von Polzähnen und von Lamellen eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 Bürstenkommutierter Gleichstrommotor

10 Stator

11 Rotor

110 Kommutator

2, 2A, 2B Draht

20, 21 Drahtende

22 Drahtverbindung

3 Haken

B1, B2 Bürste

D Drehachse

K1-K8, K1 -K8' Kurzschlussbrücke

K A, K1B Unvollständige Kurzschlussbrücke

L1-L24 Lamelle

M1-M6 Erregerpol

N Nordpol

N12, N23, N34, N45, N56, N67, N78, Nut

S Südpol

U1, U2, U3 Drahtumlauf

W1-W8, W1-W8' Wicklung

W11-W82 Wicklungsarm

Z1-Z8 Polzahn