Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem mechanisch kommutierten Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist schon ein mechanisch kommutierter Elektromotor bekannt (WO 84/00 645), der zur Bürstenhalterung an einer Trägerplatte ausgebildete Führungsschienen aufweist, die in entsprechende Führungsschlitze der Bürsten eingreifen. Die Trägerplatte ist zur Halterung von insgesamt zwei Bürsten ausgestattet, die jeweils über eine separate Litze kontaktiert werden.
Ferner ist aus der DE 4 215 446 A1 eine Bürstenhalterung eines mechanisch kommutierten Elektromotors bekannt, welche einen an einer Leiterplatte ausgebildeten, köcherartigen Bürstenträger aufweist. Die elektrische Ankopplung der Bürsten erfolgt über eine separate Verbindung mit den Leiterbahnen der Leiterplatte.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemässe Elektromotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass separate Bauteile zur Kontaktierung der Bürsten nicht erforderlich sind. Es ist somit ein demgegenüber vereinfachter Aufbau des Bürstenhalters möglich.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Elektromotors möglich.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansichtdarstellung einer zur Bürstenhalterung ausgebildeten Leiterplatte und Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist eine als Bürstenhalter 8 ausgebildete Trägerplatte 9 dargestellt. Die Trägerplatte 9 ist als Leiterplatte ausgebildet und mit einer Vielzahl nicht näher dargestellter elektronischer Bauelemente versehen, welche untereinander über Leiterbahnen 10 verbunden sind. Die Trägerplatte 9 ist mit einer Ausnehmung 11 versehen, die von zwei Schenkeln 12, 13 begrenzt wird und etwa rechteckig geformt ist. In den Schenkeln 12, 13 sind zur Ausnehmung 11 hin offene Durchbrüche 14, 15 ausgenommen, beispielsweise ausgestanzt, die jeweils eine Aufnahmeöffnung für Bürsten 16, 17 bilden, welche ebenfalls Rechteckform hat. Die einander gegenüberliegenden Randbereiche der Durchbrüche 14, 15 bilden jeweils Führungsschienen 18a, b, die bei in die zugehörige Aufnahmeöffnung eingesetzten Bürsten 16, 17 in entsprechende Führungsschlitze 19a, b der Bürsten 16, 17 eingreifen.
Der Abstand der Führungsschienen 18a, b ist dabei so bemessen, dass jeweils eine Bürste 16, 17 längsverschieblich zwischen den Führungsschienen 18a, b in den Durchbrüchen 14, 15 aufnehmbar ist.
In der unteren Bildhälfte der Fig. 1 ist eine in den zugehörigen Durchbruch 15 eingesetzte Bürste 17 dargestellt. Zwischen der Bürste 17 und einer Grundseite 20 des Durchbruchs 15 sitzt eine Spiralfeder 21, die die Bürste 17 in Richtung auf einen als Rotor ausgebildeten, nur ausschnittsweise angedeuteten Kommutator 22 eines Elektromotors mit einer Federkraft beaufschlagt. In der oberen Bildhälfte von Fig. 1 ist die Bürste 16 vor dem Einfügen in den Durchbruch 14 gezeigt. Dabei ist erkennbar, dass an der Grundseite 20 des Durchbruchs 14 an der Trägerplatte 9 ein Führungsvorsprung 23 für die Spiralfeder 21 vorgesehen ist.
Die Führungsschienen 18a, b sind zur Kontaktierung der Bürsten 16, 17 mit einem elektrisch leitenden Überzug 24 versehen. Besonders vorteilhaft ist es, den Überzug 24 gleichzeitig mit den Leiterbahnen 10 auf die Trägerplatte 9 aufzubringen. Der Überzug 24 ist hierzu aus demselben Material wie die Leiterbahnen 10, beispielsweise aus Kupfer, hergestellt. Die Kontaktierung der Bürsten 16, 17 erfolgt dabei über die elektrisch leitenden Überzüge 24. Aufgrund der Drehbewegung des Kommutators 22 werden die Bürsten 16, 17 entsprechend dem Führungsspiel der Führungsschienen 18 in den Führungsschlitzen 19 verkantet, sodass stets eine elektrisch leitende Berührung zwischen dem Überzug 24 und den Bürsten 16, 17 besteht.
Die Anordnung der Trägerplatte 9 mit dem Bürstenhalter 9 erfolgt dabei etwa in einer Ebene, die durch eine Drehachse 25 des Kommutators 22 und eine Senkrechte 26 zu dieser Drehachse 25 gebildet wird. Die Anordnung der Trägerplatte 9 kann jedoch grundsätzlich auch senkrecht zur Drehachse 25, d.h. um 90 DEG versetzt dazu erfolgen. Die Ausnehmung 11 in der Trägerplatte 9 ist beispielsweise zur Aufnahme eines Wellenlagers durch einen Ausschnitt 11a radial erweitert.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Feder 21 gezeigt. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gleiche und gleichwirkende Teile sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Anstelle einer Spiralfeder ist ein elastisches Element 27 vorgesehen, das etwa mäanderförmig geformt ist. Die Herstellung des elastischen Elements 27 ist beispielsweise durch entsprechendes Ausstanzen des Durchbruchs 14 aus der Trägerplatte 9 aus üblichen Leiterplattenmaterial, z.B. faserverstärktem Kunststoff, möglich. Das elastische Element 27 ist in Verschieberichtung der Bürste 16 verformbar und wird beim Einsetzen der Bürste 16 in den Durchbruch 14 vorgespannt.
Das Vorsehen eines derartigen elastischen Elements 27 anstelle einer Spiralfeder ist besonders dann günstig, wenn kein hoher Bürstenverschleiss zu erwarten ist und somit über die Lebensdauer des Elektromotors keine grossen Federwege auftreten.
State of the art
The invention is based on a mechanically commutated electric motor according to the preamble of claim 1. A mechanically commutated electric motor is already known (WO 84/00 645) which has guide rails designed for brush holder on a carrier plate, which engage in corresponding guide slots of the brushes. The carrier plate is equipped to hold a total of two brushes, each of which is contacted via a separate wire.
Furthermore, DE 4 215 446 A1 discloses a brush holder for a mechanically commutated electric motor, which has a quiver-like brush holder formed on a printed circuit board. The brushes are electrically connected via a separate connection to the conductor tracks of the circuit board.
Advantages of the invention
The electric motor according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that separate components for contacting the brushes are not required. In contrast, a simplified construction of the brush holder is possible.
The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the electric motor specified in claim 1.
drawing
Two embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a view of a printed circuit board designed to hold the brush, and FIG. 2 shows another embodiment of a brush holder.
Description of the embodiments
1 shows a carrier plate 9 designed as a brush holder 8. The carrier plate 9 is designed as a printed circuit board and is provided with a large number of electronic components, not shown, which are connected to one another via conductor tracks 10. The carrier plate 9 is provided with a recess 11 which is delimited by two legs 12, 13 and is approximately rectangular in shape. In the legs 12, 13 open openings 14, 15 towards the recess 11 are cut out, for example punched out, each of which forms a receiving opening for brushes 16, 17, which also has a rectangular shape. The mutually opposite edge regions of the openings 14, 15 each form guide rails 18a, b, which engage in corresponding guide slots 19a, b of the brushes 16, 17 when the brushes 16, 17 are inserted into the associated receiving opening.
The distance between the guide rails 18a, b is dimensioned such that in each case one brush 16, 17 can be accommodated in the openings 14, 15 so as to be longitudinally displaceable between the guide rails 18a, b.
A brush 17 inserted into the associated opening 15 is shown in the lower half of FIG. 1. Between the brush 17 and a base side 20 of the opening 15 there is a spiral spring 21 which applies a spring force to the brush 17 in the direction of a commutator 22 of an electric motor which is designed as a rotor and is only indicated in part. In the upper half of FIG. 1, the brush 16 is shown before being inserted into the opening 14. It can be seen that a guide projection 23 for the spiral spring 21 is provided on the base side 20 of the opening 14 on the carrier plate 9.
The guide rails 18a, b are provided with an electrically conductive coating 24 for contacting the brushes 16, 17. It is particularly advantageous to apply the coating 24 to the carrier plate 9 simultaneously with the conductor tracks 10. For this purpose, the coating 24 is made of the same material as the conductor tracks 10, for example of copper. The contacting of the brushes 16, 17 takes place via the electrically conductive covers 24. Due to the rotary movement of the commutator 22, the brushes 16, 17 are tilted in accordance with the guide play of the guide rails 18 in the guide slots 19, so that there is always an electrically conductive contact between the cover 24 and the brushes 16, 17.
The arrangement of the carrier plate 9 with the brush holder 9 takes place approximately in a plane which is formed by an axis of rotation 25 of the commutator 22 and a perpendicular 26 to this axis of rotation 25. However, the arrangement of the carrier plate 9 can in principle also be perpendicular to the axis of rotation 25, i.e. offset by 90 °. The recess 11 in the carrier plate 9 is, for example, radially widened by a cutout 11a for receiving a shaft bearing.
2 shows a second exemplary embodiment of a spring 21. Parts that are the same and have the same effect as in the first exemplary embodiment are identified by the same reference symbols. Instead of a spiral spring, an elastic element 27 is provided, which is approximately meandering in shape. The elastic element 27 can be produced, for example, by appropriately punching the opening 14 out of the carrier plate 9 from conventional printed circuit board material, e.g. fiber-reinforced plastic, possible. The elastic element 27 is deformable in the direction of displacement of the brush 16 and is biased into the opening 14 when the brush 16 is inserted.
The provision of such an elastic element 27 instead of a spiral spring is particularly favorable when high brush wear is not to be expected and thus no large spring travel occurs over the service life of the electric motor.