AT391779B - Metallischer lagerschild fuer einen anlassermotor - Google Patents

Description

Nr. 391 779

Die Erfindung betrifft einen metallischen Lagerschild für einen Anlassermotor, wobei der Lagerschild als dünne Platte ausgebildet ist, der mit einem aus Kunstharz bestehenden Bürstenhalter verbunden ist und im Bereich einer Öffnung des Motor joches angebracht ist.

Ein derartiger Lagerschild ist aus der DE-OS 23 40 898 (S2, ZI bis 14) bekannt, wo ein Stimdeckel für eine Dynamomaschine beschrieben ist, der ein dünnwandiger Stanz- und Formteil aus Metall ist, an dessen einer Stirnfläche eine besondere Halteeinrichtung für die mit dem Kommutator der Dynamomaschine in Berührung gehaltenen Bürsten befestigt ist. Für einen Käfig des dazwischen angeordneten Wellenlagers ist ausreichend Halt geschaffen. Im Stimdeckel sind ferner als Belüftungsöffnungen zur Kühlung des Läufers ausgebildete Durchbrechungen vorgesehen.

Nachteilig ist die aufwendige Befestigung der für die Bürsten vorgesehenen Halteeinrichtung am Stimdeckel.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines metallischen Lagerschildes für einen Anlassermotor, wobei der Lagerschild mit einem aus Kunstharz bestehenden Bürstenhalter ohne einen eigenen Arbeitsgang erfordernde Verbindung, z. B. eine Schraubverbindung, sicher und kostengünstig verbunden ist.

Dieses Ziel wird mit einem Lagerschild der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Lagerschild mit wenigstens einem Loch versehen ist, in das ein Teil des Kunstharzes des Bürstenhalters, von der einen Seite zur anderen Seite des Lagerschildes reichend, eingegossen ist, wodurch der Lagerschild und der Bürstenhalter zu einer Baueinheit vereinigt sind, und daß ein Bürstenanschluß durch das Kunstharz des Bürstenhalters zur Außenseite herausgeführt ist.

Der erfindungsgemäße Lagerschild ist in Form einer dünnen Platte ausgebildet, der mit dem Bürstenhalter eine bauliche Einheit bildet, wobei diese Baueinheit geringe Abmessungen und geringes Gewicht aufweist und das Kunstharz des Bürstenhalters als Isoliemng für einen der Bürstenanschlüsse dient Bei der Isolierung ist eine vollständige Abdichtung gegen in den Motor eindringende Feuchtigkeit Staubteilchen od. dgl. erzielt. Die Herstellung und Montage einer Kabeldurchführung für den Bürstenanschluß durch den Lagerschild entfallt

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausfühmngsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Zum besseren Verständnis ist auch ein Anlassermotor, bei dem die Erfindung anwendbar ist, gezeigt und andeutungsweise erläutert es zeigen Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerschildes und einen Anlassermotor in teilweise zerlegtem Zustand, Fig. 2 eine Stimansicht des in Fig. 1 gezeigten Lagerschildes, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (ΙΠ-ΙΙΙ) in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie (IV-IV) in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie (V-V) in Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie (VI-VI) in Fig. 2, und Fig. 7 und 8 teilweise geschnittene Seitenansichten weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Ein Anlassermotor gemäß der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform weist einen Stator (1), einen Rotor (2) mit einer Welle (13), einem Kommutator (14), einem Anker (15), einem in ein Antriebsrad (17) eingreifenden Ritzel (16) und in Lagern (11 und 58) gelagerten Lagerzapfen (18 und 19), weiters eine Bürsteneinheit (3), ein Joch (4) mit einer Öffnung (5) und einem Flanschabschnitt (6), zwei Bolzendurchführungslöcher (7), zwei Schraubendurchführungslöcher (8), zwei Drehsicherungs-Vorsprünge (9) und einen Gehäuseteil (10) auf, in den das Lager (11) eingesetzt ist, und mehrere Magnete (12) auf.

Die Bürsteneinheit (3) ist mit einem Bürstenhalter (20) aus Kunstharz und von im wesentlichen Scheibenform als einteiliger Bauteil ausgebildet, wobei der Bürstenhalter (20) mit einem Lagerschild (21) vereinigt isL

Der Lagerschild (21) ist gemäß Fig. 2 unter Verwendung einer elektrisch leitfähigen Platte, wie einer Eisenplatte od. dgl., in flacher Plattenform durch Stanzen in einer Weise ausgestaltet, daß sie der Form des Flanschabschnittes (6) des Joches (4) angepaßt ist. Der Lagerschild (21) weist zwei Bolzendurchführungslöcher (22) sowie zwei Schraubendurchzugslöcher (23) auf.

Im wesentlichen in der Mitte des Lagerschildes (21) ist ein Fenster (24) ausgebildet, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Kommutators (14) ist. Rund um das Fenster (24) sind mehrere kleine Löcher (25) in Umfangsrichtung ausgebildet. Der Lagerschild (21) ist im wesentlichen senkrecht zur Achse des Bürstenhalters (20) angeordnet, wenn dieser eingebaut ist, wobei der Lagerschild (21) mit dem Bürstenhalter (20) in solcher Weise baulich vereinigt ist, daß ein Teil des Lagerschildes (21) zwischen dem Innenrand des Fensters (24) bis zu den kleinen Löchern (25) zwischen einem Stimwandteil (26) und einem Rückwandteil (27) des Bürstenhalters (20) eingespannt ist. In diesem Zustand befinden sich Teile des den Bürstenhalter (20) bildenden Kunstharzes in den kleinen Löchern (25) des Lagerschildes (21) und bilden jeweils eine feste säulenförmige Verbindung (28). Infolge dieser Verbindungen (28) sind der Lagerschild (21) und der Bürstenhalter (20) vollständig drehfest zu einer Baueinheit vereinigt.

Im in Fig. 2 unteren linken Eckbereich des Stimwandteiles (26) des Bürstenhalters (20) ist ein offenes Loch (29) derart vorgesehen, daß der Lagerschild (21) freiliegt. Der freiliegende Oberflächenschnitt des Lagerschildes (21) bildet eine Anschlußstelle (30) für einen nicht dargestellten Anschlußdraht. In gleicher Weise ist an der Hinterseite ein Loch (31) im Rückwandteil (27) des Bürstenhalters (20) vorgesehen. Der freiliegende Oberflächenabschnitt des Schildes (21) stellt eine Anschlußstelle (32) für einen Bürstendraht dar.

Gemäß Fig. 6 ist ferner ein Anschlußglied (33) an vorbestimmter Stelle des Bürstenhalters (20) in solcher Weise eingebettet, daß es den Lagerschild (21) isoliert durchsetzt -2-

Nr. 391 779

Genauer gesagt, öffnet sich an einer Stelle im (gemäß der Zeichnung) oberen linken Eckbereich des Lagerschildes (21) eine Durchführung (34), die etwas größer als Breite und Dicke des Anschlußgliedes (33) ist; das Anschlußglied (33) ist durch diese Durchführung (34) hindurchgeführt, wenn der Lagerschild (21) in den Bürstenhalter (20) eingesetzt wird. Das Anschlußglied (33) ist von einer Halterung (35) von im wesentlichen rechteckiger Parallelepipedform festgehalten, welche die Durchführung (34) ausfüllt.

Der von der Halterung (35) nach außen vorspringende Abschnitt des Anschlußgliedes (33) bildet einen Drahtanschluß (36), und der von der Halterung (35) nach innen vorspringende Abschnitt bildet eine zweite Anschlußstelle (37) für den Bürstendraht.

Der Außendurchmesser des Bürstenhalters (20) am Rückwandteil (27) ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Öffnung (5) des Joches (4), wobei diese beiden Bauteile gegenseitig zentriert sind, sodaß der Außenumfang des Rückwandteiles (27) und der Innenumfang der Öffnung (5) des Joches (4) den Innenteil (38) bzw. den Außenteil (39) einer Steckrandverbindung bilden. Seitlich am Außenrand des Rückwandteiles (27) springen zwei im wesentlichen achsparallele Wände (40) vor, die jeweils an der Außenseite im Bereich des freien Endes eine vertiefte Drehsicherungs-Ausnehmung (41) aufweisen. Im zusammengebauten Zustand der Steckrandverbindung (38 und 39) greifen die Vorsprünge (9) am Innenrand der Öffnung (5) des Joches (4) in je eine der Ausnehmungen (41) ein. Die Vorsprünge (9) und Ausnehmungen (41) der Drehsicherung können wie dargestellt symmetrisch angeordnet sein.

An der Rückseite des Rückwandteiles (27) sind einander gegenüberliegend zwei Bürstenkammem (42) angeordnet, die jeweüs im wesentlichen rechteckige Parallelepipedform aufweisen und sich an beiden Stirnseiten in Radialrichtung sowie zur Rückseite öffnen und von zueinander parallelen Führungsstegen (43) begrenzt sind.

Von der Rückseite der Führungsstege (43) springen Zapfen (44) für eine Steckverbindung vor. Weiters springt an einer Stelle innerhalb von einer der Wände (40) ein Zapfen (45) zur Lagesicherung einer später zu beschreibenden Halteplatte vor.

Die Öffnungen der Bürstenkammem (42) sind von einer Bürsten-Halteplatte (46) verschlossen, die von Zapfen in einer Lage befestigt ist, in der sie an der Rückseite der Führangsstege (43) anliegt. Zufolge dieser Bürsten-Halteplatte (46) können die Rückseiten der Bürstenkammem (42) in Axialrichtung offen sein, sodaß das Entformen aus der Gußform in Axialrichtung leicht durchgeführt weiden kann.

Die Bürsten-Halteplatte (46) ist als isolierende Platte aus Kunstharz ausgebildet und weist ein Paar Deckabschnitte (47), die beide Bürstenkammem (42) abdecken und jeweils von rechteckiger Gestalt sind, sowie einen Verbindungssteg (48) von halbkreisförmig gekrümmter Form auf, der die beiden Deckabschnitte (47) miteinander verbindet. Im Mittelteil jedes Deckabschnittes (47) sind radial verlaufende Schlitze (49) zum Durchtritt der Bürstendrähte vorgesehen. An Stellen an gegenüberliegenden Seiten der Schlitze (49) beider Deckabschnitte (47) und an einer Stelle in der Mitte des Verbindungssteges (48) sind jeweils kleine Löcher (50) ausgebildet. In diese Löcher (50) der Bürsten-Halteplatte (46) werden die Zapfen (44 und 45) eingesetzt, wodurch die Bürsten-Halteplatte (46) bei ihrer Verbindung mit dem Bürstenhalter (20) derart ausgerichtet wird, daß sie richtig an den Fühnmgsstegen (43) anliegt. In dieser Anlage werden die von den Führungsstegen (43) vorspringenden Zapfen (44) unter Bildung von Befestigungen (44A) heißverformt. Die Bürsten-Halteplatte (46) wird somit am Bürstenhalter (20) von einer Gruppe Befestigungen (44A) und dem Zentrier-Zapfen (45) zum Verschluß der Bürstenkammem (42) festgelegt

In die Bürstenkammem (42) werden dann zwei Bürsten (51A und 51B) radial beweglich eingesetzt, worauf die in die Bürsten (51A und 51B) eingebetteten Bürstendrähte gleitend in die Schlitze (49) in der Bürsten-Halteplatte (46) eingeführt werden. Das freie Ende des Bürstendrahtes (52A) der oberen Bürste (51A) wird an die Anschlußstelle (37) des Anschlußgliedes (33) und das freie Ende des Bürstendrahtes (52B) der unteren Bürste (51B) an die Anschlußstelle (32) des Schildes (21) angelötet oder angeschweißt, sodaß die Bürsten (51A und 51B) mit dem Anschlußglied (33) bzw. dem Schild (21) elektrisch verbunden sind.

Durch die auswärts weisenden Öffnungen der Bürstenkammem (42) werden Federn (53) eingeschoben, die mit den Bürsten (51A bzw. 51B) in Berührung gelangen. Jede Feder (53) stützt sich an einer Kappe (54) ab, die an der Außenseite der Bürstenkammer (42) befestigt wird, und drückt die Bürste nach innen an den Kommutator (14) des Rotors (2).

An der Stelle des Bürstenhalters (20) ist gegenüber dem Fenster (24) des Lagerschildes (21) ein vorspringendes, im wesentlichen zylindrisches Lagergehäuse (57) angeordnet, in das das als Kugellager od. dgl. ausgebildete Lager (58) genau und fluchtend eingesetzt ist. Die Achse dieses Lagergehäuses (57) fluchtet mit der Achse des Innenteiles (38) an der Außenseite des Rückwandteiles (27) des Bürstenhalters (20). Infolgedessen ist die Achse des Lagers (58) bezüglich des Lagergehäuses (57) zentriert und darin bezüglich der Achse des Innenteiles (38) ausgerichtet.

Wenn die Bürsteneinheit (3) mit der oben beschriebenen Anordnung mit dem Stator (1) und dem Rotor (2) zusammengebaut wird, so wird der Bürstenhalter (20) in die Öffnung (5) des Joches (4) eingesteckt, wobei die am Außenumfang des Bürstenhalters (20) bzw.. am Innenumfang der Öffnung (5) des Joches (4) ausgebildeten Teile (38, 39) der Steckrandverbindung ineinandergreifen und den Bürstenhalter (20) sowie das Joch (4) gegenseitig zentrieren. Dabei ist das Lager (58) mit dem Innenteil (38) des Bürstenhalters (20) ausgerichtet und fluchtet außerdem mit der Achse des Joches (4). Folglich ist die Welle (13) des Rotors (2), die mit ihren -3-

Claims (1)

1. Nr. 391 779 Lagerzapfen (18 und 19) in den Lagern (58 und 11) gelagert ist, bezüglich des Stators (1) genau achszentriert und drehbar gelagert. Wenn der Bürstenhalter (20) in die Öffnung (5) des Joches (4) eingesteckt wird, so greifen die Drehsicherungs-Vorsprünge (9) in die Drehsicherungs-Ausnehmungen (41) ein. Bei ineinandergreifenden Vorsprüngen (9) und Ausnehmungen (41) fluchten die Löcher (7 und 8) im Flansch (6) des Joches (4) mit den Löchern (22 bzw. 23) des Lagerschildes (21). Gemäß Fig. 6 werden der Lagerschild (21) und das Joch (4) dadurch miteinander verbunden, daß eine Schraube (59) durch das Loch (8) im Flansch (6) des Joches (4) eingeführt und in das Loch (23) eingeschraubt wird, wodurch der Stator (1), der Rotor (2) und die Bürsteneinheit (3) mit einem Griff vereinigt werden, wobei die Achsen und ihre Lagen gegenseitig ausgerichtet werden. Wenn diese drei Bauteile miteinander verbunden sind, wird das Lagergehäuse (57) des Bürstenhalters (20) in die Bohrung eines Ansatzes (61) des Maschinengehäuses (60) eingesetzt. Falls der Ansatz (61) des Gehäuses (60) und die Achse des Lagergehäuses (57) zueinander achszentriert sind, so ist auch die im Lager (58) des Lagergehäuses (57) gelagerte Welle (13) bezüglich des Ansatzes (61) achszentriert. Demzufolge gelangt das in die Welle (13) geschnittene Ritzel (16) genau in Eingriff mit dem Antriebsrad (17). Sobald das Lagergehäuse (57) des Bürstenhalters (20) im Ansatz (61) des Gehäuses (60) sitzt, liegt die Stirnseite des Lagerschildes (21) an der Rückseite des Gehäuses (60) an, wobei die Löcher (7 und 22) mit einer Gewindebohrung (62) im Gehäuse (60) fluchten. Danach wird ein Schraubenbolzen (63) durch die Löcher (7 und 22) eingeführt und in die Gewindebohrung (62) eingeschraubt, wobei zugleich das Joch (4) und der Lagerschild (21) zusammengespannt werden, sodaß der aus Stator (1), Rotor (2) und Bürsteneinheit (3) bestehende Anlasser mit einem Griff am Maschinengehäuse (60) befestigt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Lagerschild mit dem Bürstenhalter durch Einsatz-Spritzgießen unlösbar vereinigt, sodaß Befestigungselemente zur Befestigung des Bürstenhalters am Lagerschild entbehrlich sind und die Anzahl der Bauteile sowie der Arbeitsstunden zum Zusammenbau verringert sind. Der Lagerschild ist aus einer dünnen Platte durch Pressen oder Stanzen hergestellt, wodurch z. B. im Vergleich zu einem Spritzgußverfahren die Wandstärke verkleinert und das Gewicht vermindert werden kann, sodaß die Gesamtlänge in Axialrichtung und das Gesamtgewicht des Anlassermotors herabgesetzt werden können. Das Anschlußglied wird gemeinsam mit dem Lagerschild bei der Herstellung des Bürstenhalters in die Spritzgußform eingesetzt, sodaß es keinen zusätzlichen Montageaufwand erfordert. Die Bürsten-Halteplatte wird mittels der von den Biirstenkammem abstehenden Zapfen angebracht, die heißverformt werden, sodaß die Lagesicherung der Bürsten-Halteplatte und deren Befestigung vereinfacht sind. Das Lagergehäuse braucht nicht notwendigerweise mit dem Bürstenhalter eine Einheit bilden, vielmehr können auch Ausführungsformen nach den Fig. Ί und 8 vorgesehen sein. Gemäß Fig. 7 ist das Lagergehäuse (57A) zugleich mit Abschnitten des Fensters (24A) des Lagerschildes (21) gebildet, wobei die zylindrische Gestalt z. B. durch Ziehen erzielt wird. Gemäß Fig. 8 ist das Lagergehäuse (57B) in Zusammenhang mit einem zylindrischen Ansatz (57c) gebildet, der zugleich mit Abschnitten des Fensters (24B) des Lagerschildes (21) zylindrisch geformt wird, wobei ein Kunstharzdeckel (57d) die innere Mantelfläche des Ansatzes (57c) bedeckt und dessen Stirnseite teilweise verschließt. Ferner brauchen der Lagerschild und der Bürstenhalter nicht notwendigerweise gemeinsam im Einsatz-Spritzgußverfahren hergestellt werden, vielmehr kann eine solche Ausgestaltung gewählt werden, daß Fortsätze am Bürstenhalter durch eine Gruppe kleiner Löcher im Lagerschild gesteckt und sodann zur Verbindung des Lagerschildes mit dem Bürstenhalter heißverformt werden. Zusätzlich können Teile des Lagerschildes nach einer Seite ausgestanzt und diese aufgebogenen Teile im Kunstharz eingebettet sein. Wie vorstehend beschrieben, wird der Lagerschild erfindungsgemäß in Form einer dünnen Platte hergestellt und mit dem aus Kunstharz bestehenden Bürstenhalter zu einer Einheit vereinigt, so daß der Lagerschild dünne Wandstärke sowie geringes Gewicht aufweist und besondere Elemente zur Befestigung des Lagerschildes am Bürstenhalter entbehrlich sind. PATENTANSPRUCH Metallischer Lagerschild für einen Anlassermotor, wobei der Lagerschild als dünne Platte ausgebildet ist, der mit einem aus Kunstharz bestehenden Bürstenhalter verbunden ist und im Bereich einer Öffnung des Motorjoches angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschild (21) mit wenigstens einem Loch (25) -4- Nr. 391779 versehen ist, in das ein Teil des Kunstharzes des Bürstenhalters (20), von der einen Seite zur anderen Seite des Lagerschildes (21) reichend, eingegossen ist, wodurch der Lagerschild (21) und der Bürstenhalter (22) zu einer Baueinheit vereinigt sind, und daß ein Bürstenanschluß (33) durch das Kunstharz des Bürstenhalters (20) zur Außenseite herausgeführt ist Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -5-