-
Stand der Technik
-
DE 100 59 680 A1 bezieht
sich auf eine Startvorrichtung. Die Startvorrichtung dient als Anlasser
für Brennkraftmaschinen und umfasst einen elektrischen
Startermotor, dessen Rotor über auf einem Kommutator gleitende
Bürsten bestromt wird. Bei dem Startermotor gemäß
DE 100 59 680 A1 kann
ein momentenbildender Fluss durch Verstellen der wirksamen Spulenbreite
verringert werden.
-
DE 298 01 079 U1 bezieht
sich auf eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen.
Diese umfasst einen in einem Gehäuse angeordneten Andrehmotor,
dessen Antriebswelle vorzugsweise über ein Vorgelege mit
einer Abtriebswelle in Verbindung steht. Auf der Abtriebswelle ist
axial verschiebbar ein mit einem Freilauf verbundenes Ritzel angeordnet, welches
durch Verschiebung mit Hilfe eines Einrückrelais und eines
mit diesem verbundenen Hebels mit dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine
in Eingriff gebracht wird. Das hintere Ende der Antriebswelle trägt
einen Kommutator, an dem mehrere, in radial verlaufenden Bürstenfassungen
einer Bürstenplatte angeordnete Kohlenbürsten
anliegen
-
Die
Antriebswelle ist in einer Nabe gelagert, wobei die Nabe ein geschlossenes
Teil eines das Gehäuse der Andrehvorrichtung verschließenden
Deckels darstellt. Gemäß dieser Lösung
sind Bürstenköcher oder Bürstenhalter
bisher üblicherweise über eine Formschlussverbindung
in einer Platte befestigt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Der
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung
folgend, wird vorgeschlagen, köcherförmig ausgeführte
Bürstenhalter für eine elektrische Maschine, insbesondere
für Koh lebürsten, in zur Köchergeometrie
korrespondierend ausgebildete Öffnungen eines Polrohres
der elektrischen Maschine einzufügen. Dadurch kann erreicht
werden, dass sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung
zwischen den die Bürsten aufnehmenden Haltern mit dem Polrohr
geschaffen werden kann, was mit dem Vorteil verbunden ist, dass
eine Bürstenhalterfunktion, die gemäß bisheriger
Lösung durch eine Bürstenhalterplatte realisiert
ist, nunmehr mit einer verringerten Anzahl von Komponenten geschaffen
werden kann.
-
Durch
die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung
wird eine Bürstenhalterkonfiguration vorgeschlagen, bei
der auf eine Bürstenhalterplatte an einer elektrischen
Maschine verzichtet werden kann. In einer ersten Ausführungsvariante
der der Erfindung zugrunde liegenden Lösung werden die
Bürstenhalter mit Schlitzen versehen ausgeführt
oder umfassen seitlich angespritzte Backen, die insbesondere bei Bürstenhaltern,
die im Wege des Kunststoffspritzgießverfahrens gefertigt
werden, sehr einfach ausgebildet werden können. Die Schlitze
korrespondieren zur Geometrie von am Polrohr ausgebildeten Schlitzen.
Bei der Montage einer Endplatte bleiben die zuvor in die entsprechenden
Schlitze am Ende des Polrohrs eingeschobenen Bürstenhalter
in Position und werden durch die Endplatte fixiert.
-
In
einer alternativen Ausführungsvariante werden die Bürstenhalter
mit Stiften versehen, die bevorzugt am Boden der Bürstenhalter
angespritzt werden. Mit den am Boden der Bürstenhalter
ausgebildeten Stiften werden die Bürstenhalter in in Axialrichtung
verlaufende Schlitze an einem Ende des Polrohrs eingeschoben und
können durch Verformen, Ultraschallschweißen oder
dergleichen mechanisch mit dem Polrohr verbunden werden.
-
Die
Bürstenhalter, seien sie mit Backen, Radialzungenschlitzen
oder Stiften versehen, weisen eine Öffnung auf, in welche
eine Kohlebürste eingeschoben wird. Bevorzugt befindet
sich zwischen der vom Bürstenhalter umschlossenen Kohlebürste
und dem Boden des Bürstenhalters ein Federelement, welches
eine Federkraft auf die im Bürstenhalter beweglich geführte
Kohlebürste ausübt. Mittels der Feder ist sichergestellt,
dass die Kohlebürsten mit einer ihrer Stirnflächen
gegen eine Gegenkontakteinheit, z. B. einen Kommutator gedrückt
werden. Daneben weisen die Bürstenhalter auf beiden Seiten
Ausnehmungen auf, welche ein Herausführen der elektrischen
Kontaktierung der jeweiligen Kohlebürste ermöglichen.
-
Die
Montage der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Bürstenhalter
und deren elektrischer Kontaktierung kann wie folgt vorgenommen
werden:
Zunächst wird das Polrohr vormontiert, in
welches zum Beispiel Permanentmagnete und der Anker eingebracht
werden. Eine Vormontage der Bürstenhalter erfolgt nun derart,
dass zum Beispiel Blattfedern oder Spiralfedern in die Bürstenhalter
eingefügt werden und anschließend mit als elektrische
Kontakte dienenden Kupferdrähten versehene Kohlebürsten
in die Bürstenhalter eingeführt werden. Die elektrischen Kontaktierungen
der jeweiligen Kohlebürsten werden mit einem gemeinsamen
Träger stoffschlüssig verbunden, so zum Beispiel
verschweißt oder verlötet. Diese stoffschlüssige
Verbindung wird anschließend mit einem Isolationselement überdeckt.
Die vormontierten Bürstenhalter werden nun im Polrohr montiert, wobei
die sich an einer vormontierten Bürstenhaltergruppe seitlich
erstreckenden Zungen am Innenumfang des Polrohrs anliegen und die
Schlitze von korrespondierenden Schlitzen im Polrohr umschlossen sind.
Eine elektrische Kontaktierung der in den Bürstenhaltern
aufgenommenen Kohlebürsten kann zum Beispiel über
das Aufbringen einer Verclipsung mit dem Polrohr erfolgen. Zuvor
zum Beispiel paarweise elektrisch mit dem erwähnten gemeinsamen
Träger verbundene Bürstenhalter werden so montiert,
dass die Isolation des gemeinsamen Trägers am Innenumfang
des Polrohrs zur Anlage kommt.
-
In
einer alternativen Montagereihenfolge können vormontierte
Bürstenhalter auch im Polrohr derart montiert werden, dass
diese zunächst paarweise elektrisch miteinander verbunden
in Aufnahmeschlitze an einem Ende des Polrohrs eingesteckt werden,
wobei ein Paar Bürstenhalter mit dem Polrohr verclipst
und das andere Paar, welches mit dem gemeinsamen Träger
und dem dieses überdeckende Isolationselement versehen
ist, ebenfalls in das Polrohr eingeclipst ist. Im Unterschied zum
vorstehend beschriebenen Montageprozess befindet sich bei dieser
Ausführungsform noch keine Gegenkontakteinheit im Inneren
des Polrohres. Anstelle der Gegenkontakteinheit werden die federvorgespannt
in den Bürstenhaltern aufgenommenen Kohlebürsten durch
einen Zylinder abgestützt. Dieser Zylinder wird später
durch den Anker, an dem die Gegenkontakteinheit aufgenommen ist,
ersetzt, so dass die in den Bürstenhaltern aufgenommenen
Kohlebürsten abgestützt sind und mittels der in
den Bürstenhaltern vorgesehenen Federelemente unter gleichmäßiger
Vorspannung mit einer ihrer Stirnseiten an die Gegenkontakteinheit
angestellt sind.
-
Mit
der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Bürstenhalter
für eine elektrische Maschine bereitgestellt, die eine
ringförmig ausgebildete Gegenkontakteinheit umfasst, an
der mehrere Bürsten anliegen, wobei die Bürstenhalter
für die Bürsten direkt am Polrohr befestigt sind.
In vorteilhafter Weiterbildung dieser Lösung umfassen die
Bürstenhalter Montageelemente, die zur Aufnahmeöffnung
des Polrohres komplementär ausgeführt sind. In
weiterer Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens nehmen
die Bürstenhalter Bürsten mit elektrischen Kontakten
auf, wobei diese durch seitliche Ausnehmungen geführt sind.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung sind die Bürstenhalter Teil eines vormontierten
Packages, welches ein die Bürsten vorspannendes Federelement
umfasst. In vorteilhafter Weiterbildung weist das Polrohr an einem
Polrohrende eine der Anzahl der zu fixierenden vormontierten Packages
entsprechende Anzahl von Aufnahmeöffnungen auf. In vorteilhafter
Weise sind die Montageelemente als Radialzungen, als parallel zueinander
verlaufende Schlitze oder als Stifte am Bürstenhalter angespritzt.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung sind die Bürstenhalter von zu fixierenden,
vormontierten Packages durch Montageelemente in Aufnahmeöffnungen
des Polrohrs fixiert und durch einen am Polrohrende fixierten Lagerdeckel
arretiert. Die am Polrohr befestigten, vormontierten Packages sind
paarweise zusammengefasst, wobei ein Paar von vormontierten Packages
mit der Mantelfläche des Polrohrs verclipst ist und ein
Paar von vormontierten Packages über einen gemeinsamen
Träger elektrisch kontaktiert ist.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung des der Erfindung zugrunde liegenden
Gedankens ist der gemeinsame Träger von einer Isolation
umschlossen, deren Krümmung der Krümmung eines
Innendurchmessers des Polrohres entspricht.
-
In
vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Bürstenhalters sind die Aufnahmeöffnungen am Polrohrende
des Polrohres als Axialschlitze ausgeführt.
-
Gemäß eines
Verfahrens zur Befestigung von Bürstenhaltern am Polrohr
einer elektrischen Maschine, wie z. B. einer Startervorrichtung,
werden die Montageelemente in schlitzförmig konfigurierte Aufnahmeöffnungen
des Polrohrs eingeführt und dort durch Ultraschallschweißen
oder Vernieten stoff- oder formschlüssig befestigt. In
vorteilhafter Weiterbildung dieses Verfahrens weisen die Bürstenhalter Schlitzungen
auf, die in schlitzförmig konfigurierte Aufnahmeöffnungen
des Polrohres eingeschoben werden. Vormontierte Packages, welche
die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Bürstenhalter
umfassen, sind durch einen Lagerdeckel am Polrohrende fixiert. Die
Bürstenhalter, die Kohlebürsten umfassen, sind
derart ausgestaltet, dass die Bürsten entweder vorgespannt
an einer Gegenkontakteinheit eines Ankers oder an der Außenmantelfläche
eines Zylinders anliegen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
-
Es
zeigt:
-
1 eine
Startervorrichtung für eine Brennkraftmaschine im Längsschnitt,
-
2 eine
erste Ausführungsvariante der Bürstenhalter,
-
3 ein
geschlitzt ausgebildetes Polrohrende einer elektrischen Maschine,
-
4 das
Polrohrende mit darin befindlicher Gegenkontakteinheit und Ankerbaugruppe,
-
5 einen
Lagerdeckel, der die in das Polrohr eingelassenen Bürstenhalter überdeckt,
-
6 eine
vormontierte Bürstenhalterbaugruppe,
-
7 die
vormontierten Bürstenhalterbaugruppen gemäß der
Darstellung in 6 sowie deren elektrischen Kontaktierung
untereinander bzw. mit dem Polrohr,
-
8 einen
gemeinsamen Träger, der elektrisch mit einem Paar Kohlebürsten
verbunden ist, sowie die elektrische Isolation des gemeinsamen Trägers,
-
9 die
Komponenten, die im Rahmen einer Bürstenhalterbaugruppe
montiert werden,
-
10 einen
in das Polrohr eingelassenen Zylinder, an dessen Außenumfang
am Polrohrende montierte Bürsten positioniert werden, und
-
11 eine
weitere Ausführungsmöglichkeit der Bürstenhalter.
-
Ausführungsformen
-
Die
Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer Startervorrichtung
eingehender beschrieben.
-
Der
Darstellung gemäß 1 ist eine
Startervorrichtung für eine Brennkraftmaschine im Längsschnitt
zu entnehmen.
-
Eine
Startervorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und
ein Einrückrelais 16 auf. Der Startermotor 13 und
das Einrückrelais 16 sind an einem gemeinsamen
Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient
funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn
es im Zahnkranz 25 einer hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine
eingespurt ist.
-
Der
Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf,
das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt,
die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind.
Die Polschuhe 31 können auch durch permanentmagnetische
Pole ersetzt werden, in diesem Falle sind die Erregerwicklungen 34 nicht
erforderlich.
-
Die
in der Ausführungsform der Startvorrichtung 10 gemäß 1 dargestellten
Polschuhe 31 umgeben einen Anker 37, der ein aus
Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine
in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist.
Das Ankerpaket 43 befindet sich auf einer Antriebswelle 44.
An dem dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 befindet
sich ein Kommutator, der nachfolgend noch näher erläutert
wird. Einzelne, hier nicht näher dargestellte Lamellen
des Kommutators sind mit der Ankerwicklung 49 derart elektrisch
verbunden, dass sich bei Bestromung der Lamellen durch hohle Bürsten
eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt.
Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt
im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten als auch die
hier vorgesehene Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist
kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem nicht
näher dargestellten Lager abgestützt, wel ches
wiederum in einem noch beschriebenen Kommutatorlagerdeckel ortsfest
gehalten ist. Der Kommutatorlagerdeckel wiederum wird mittels Zuganker 73,
die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet
sind, im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt
sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 und
der Kommutatorlagerdeckel am Polrohr 28 ab.
-
In
Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein
Sonnenrad 80 an, welches Teil eines Planetengetriebes 83 ist.
Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise
handelt es sich dabei um drei Planetenräder 86, die
mittels Wälzlagern 89 auf Achszapfen 92 abgestützt
sind. Die Planetenlager 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab,
welches im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist.
In Richtung zur Antriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein
Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen
sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem
Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert.
Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig
gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98 als
auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des
Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das
Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber
dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt
sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab.
Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator abgewandten Ende
der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf,
der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist. Das
Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung
des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist
einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden.
Die Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten
Ende 119 in einem weiteren Lager 122 abgestützt,
welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist. Die Abtriebswelle 116 ist
in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der
im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet
ist, ein Abschnitt mit einer Gradverzahnung 125, die als
Innenverzahnung ausgebildet ist und welche Teil einer Welle-Nabe-Verbindung 128 ist.
Die Welle-Nabe-Verbindung 128 ermöglicht in diesem
Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131.
Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz,
der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des
Freilaufs 137 ist. Dieser Freilauf 137, bei dem
es sich um ein Richtgesperre handelt, umfasst des Weiteren einen
Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist.
Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind
Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern
in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine
Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem In nenring
in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten ermöglicht
der Freilauf 137 eine Relativbewegung zwischen dem Innenring
und dem Außenring 132 nur in eine Richtung. In
diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig
mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung)
ausgeführt.
-
Der
Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus
eingegangen. Das Einrückrelais 16 weist einen
Bolzen 150 auf, der ein elektrischer Kontakt ist und der
an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht
dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 ist
durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt.
Der Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab,
das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 am Antriebslagerschild 19 befestigt
ist. Im Einrückrelais 16 sind weiterhin eine Einzugswicklung 162 und
eine Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und
die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten
Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus
elektromagnetisch leitfähigem Material gefertigt), einen
linear beweglichen Anker 138 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt.
Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174,
die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu
einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung
der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird
dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt,
so dass eine den Kontakten 180 und 181 am Ende
des Schaltbolzens 177 zugeordnete Kontaktbrücke 184 beide
Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet.
Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über
die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und
damit zu den Kohlebürsten 58 geführt.
Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.
-
Das
Einrückrelais 16 bzw. der Anker 168 hat aber
darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen
am Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel
zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als
Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten
Bereichen an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um
einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum
Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu
bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in den Zahnkranz 25 einzuspuren.
-
Der
Darstellung gemäß 2 ist eine
erste Ausführungsform eines Bürstenhalters mit
Kohlebürsten aufnehmenden Bürstenköchern
in mehrfacher Ansicht zu entnehmen.
-
Wie
den Darstellungen gemäß der 2 zu entnehmen
ist, wird ein Bürstenhalter 202 insbesondere als
Spritzgussbauteil gefertigt und weist eine annähernd rechteckförmig
ausgebildete Querschnittsgeometrie auf. Der Bürstenhalter 202 weist
an seiner Außenfläche radial abstehende Zungen 204 auf
und ist im Bereich seines Bodens mit einer Schlitzung 206 versehen.
Sowohl die Radialzungen 204 als auch die Schlitzungen 206 sind
an beiden Seiten des Bürstenhalters 202 ausgebildet.
Die Zungen liegen bei Montage des Bürstenhalters 202 – hier
ohne Kohlebürsten dargestellt – am Innenumfang
des Polrohrs 28, vergleiche Darstellung gemäß 7 und 9,
an und sind mit ihren Schlitzungen 206 in korrespondierend
dazu ausgebildete Aufnahmeöffnungen an einem Ende des Polrohrs 28 einführbar.
In der Darstellung gemäß 2 ist gezeigt,
dass die Bürstenhalter 202 zueinander parallel
verlaufende Ausnehmungen aufweisen. Diese dienen dem Herausführen
von elektrischen Kontakten, mit denen die vom Bürstenhalter 202 umschlossenen
Kohlebürsten verbunden sind. Die Kohlebürsten,
die im Bürstenhalter 202 gemäß der
Darstellung in 2 aufgenommen sind, sind in
dieser Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit
fortgelassen. Anstelle eines im Wesentlichen rechteckförmig
ausgebildeten Profils kann der Bürstenhalter 202 auch
einen quadratischen, einen trapezförmigen oder einen kreisrunden
Querschnitt aufweisen, der geeignet ist, entsprechend in komplementär
dazu ausgebildeter Geometrie versehene Kohlebürsten aufzunehmen.
Der Bürstenhalter 202 wird bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteil
gefertigt, so dass sowohl die Schlitzungen 206 als auch die
Radialzungen 204 im Bodenbereich bzw. an der Außenseite
des Bürstenhalters 202 aber in einem Arbeitsgang
hergestellt werden können.
-
Der
Darstellung gemäß 3 ist ein
Polrohrende des Polrohrs einer elektrischen Maschine zu entnehmen.
-
In
der Darstellung gemäß 3 ist ein
Polrohrende 208 des Polrohrs 28 dargestellt. In
diesem befindet sich einerseits eine Öffnung 217,
welche dem positionsrichtigen Aufsetzen eines Lagerdeckels 216 (vergleiche
Darstellung gemäß 5) dient;
andererseits befinden sich im Polrohr 28 eine Anzahl von
sich in axiale Richtung erstreckenden Aufnahmeöffnungen 210,
in welche die Bürstenhalter 202 gemäß der
Darstellung in 2 eingeschoben werden.
-
Die
Anzahl der Aufnahmeöffnungen 210 am Polrohrende 208 des
Polrohrs 28 entspricht der Anzahl an diesem aufzunehmender
Bürstenhalter 202. Aus der Darstellung gemäß 3 geht
hervor, dass die Aufnahmeöffnungen 210 schlitzförmig
beschaffen sind, wobei sich die Aufnahmeöffnungen 210 gemäß der
Darstellung in 3 in axiale Richtung im Mantel des
Polrohrs 28 erstrecken.
-
Der
Darstellung gemäß 4 ist zu
entnehmen, dass im Polrohr 28, dessen Polrohrende 208 mit
den Aufnahmeöffnungen 210 versehen ist, sowohl
eine Gegenkontakteinheit 212 eingelassen ist, als auch
der mit Bezugszeichen 37 kenntlich gemachte Anker, vergleiche
Darstellung gemäß 1. Die ringförmig
ausgeführte Gegenkontakteinheit 212 kann ein Kommutator
sein.
-
Die
vormontierte Baugruppe gemäß der Darstellung in 4 umfasst
demnach das Polrohr 28 und die bereits in diesem vormontierte
Baugruppe des Ankers 37 und die an diesem angeordnete Gegenkontakteinheit 212.
-
Der
Darstellung gemäß 5 ist zu
entnehmen, dass nach Montage der Bürstenhalter 202 in den
Aufnahmeöffnungen 210 am Polrohrende 208 des
Polrohrs 28, vergleiche Darstellung gemäß der 3 und 4,
diese durch Aufbringen eines Lagerdeckels 216 fixiert werden.
Das positionsrichtige Aufbringen des Lagerdeckels 216 ist
dadurch gewährleistet, dass ein entsprechender Vorsprung 219 am
Umfang des Lagerdeckels 216 in die in 3 dargestellte Öffnung 217 in
der Mantelfläche des Polrohrs 28 hineinragt. 5 zeigt,
dass nach Aufbringen des Lagerdeckels 216 die Bürstenhalter 202 in den
Aufnahmeöffnungen 210 in der Mantelfläche
des Polrohrs 28 fixiert sind.
-
Der
Darstellung gemäß 6 ist eine
perspektivische Ansicht eines montierten Packages einer Bürstenhalterbaugruppe
zu entnehmen.
-
6 zeigt,
dass der in 2 dargestellte Bürstenhalter 202 eine
Kohlebürste 214 aufnimmt. Die Kohlebürste 214 ragt über
die Begrenzung der Öffnung des Bürstenhalters 202 hervor.
Die aus dem Bürstenhalter 202 hervorstehende Stirnseite
der Kohlebürste 214 kontaktiert die in 4 angedeutete Gegenkontakteinheit 212,
so z. B. einen Kommutator. Wie aus der Darstellung gemäß 6 ferner
zu entnehmen ist, wird ein elektrischer Anschluss 218 der
Kohlebürste 214 durch eine der seitlichen Ausnehmungen
auf der Längsseite des Bürstenhalters 202 nach
außen geführt. Der Darstellung gemäß 6 ist
zudem zu entnehmen, dass die dargestellte Radialzunge 204 am
Ende der Ausnehmung verläuft und der Bürstenhalter 202 als
montiertes Package 232 darüber hinaus im Bereich
seines Bodens die Schlitzung 206 aufweist, von der in der
perspektivischen Ansicht gemäß 6 lediglich
eine dargestellt ist.
-
7 ist
zu entnehmen, dass montierte Packages 232 am Polrohrende 208 des
Polrohrs 28 montiert sind. Am Polrohrende 208 sind
insgesamt vier vormontierte Packages 232 aufgenommen, die jeweils
einen Bürstenhalter 202, eine Kohlebürste 214 sowie
elektrische Anschlüsse 218 aufweisen. Aus 7 geht
hervor, wie die jeweils vormontierten Packages 232 am Polrohrende 208 des
Polrohrs 28 angeordnet sind.
-
Der
Darstellung gemäß 7 ist zu
entnehmen, dass ein Paar vormontierter Packages 232 über einen
gemeinsamen Träger 226, an dem die Isolation 220 aufgenommen
ist, verbunden sind. Mit einem von der Isolation 220 umschlossenen
Bereich des Trägers 226 sind die jeweiligen elektrischen
Anschlüsse 218 der Kohlebürsten 214 elektrisch
leitend verbunden. Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor,
dass die Isolation 220 derart gekrümmt ist, dass
sie sich an den Innenumfang des Polrohrs 28 anschmiegt.
Die beiden in der Darstellung gemäß 7 links
liegenden vormontierten Packages 232 sind elektrisch mit
dem gemeinsamen Träger 226 verbunden, während – wie
ebenfalls aus der Darstellung gemäß 7 hervorgeht – die
beiden rechts am Polrohrende 208 angeordneten vormontierten
Packages 232 mit ihren elektrischen Anschlüssen 218 jeweils über
einen Clip 224 mit dem Polrohrende 208 des Polrohrs 28 der
Startervorrichtung 10 verbunden sind. Der Darstellung gemäß 7 ist
des Weiteren zu entnehmen, dass die vormontierten Packages 232,
die jeweils Bürstenhalter 202 gemäß der
Darstellung in 2 umfassen, mit den Radialzungen 204 am
Innenumfang des Polrohrs 28 anliegen. Die vormontierten
Packages 232, wie in der 6 perspektivisch
dargestellt, umfassen jeweils Federn 222, welche die in
den Bürstenhaltern 202 jeweils aufgenommenen Kohlebürsten 214 vorspannen
und an die in 7 dargestellte Gegenkontakteinheit 212,
insbesondere an deren Außenumfang, anstellen. Aus der Darstellung
gemäß 7 geht hervor, dass die Gegenkontakteinheit 212 den
Anker 37 der elektrischen Maschine, so z. B. einer Startervorrichtung 10 umschließt.
-
8 zeigt
die elektrische Verbindung zwischen den Kohlebürsten und
dem gemeinsamen Träger.
-
Aus
der Darstellung gemäß 8 geht hervor,
dass der gemeinsame Träger 226 ein an die Krümmung
des Polrohrs 28 bzw. die Krümmung von dessen Innendurchmesser angepasstes
oder mit dieser korrespondierendes Bauteil sein kann. Mit diesem
werden die elektrischen Anschlüsse 218 der Kohlebürsten 214 elektrisch
verbunden, bevorzugt verschweißt. Die elektrischen Anschlüsse 218 sind andererseits
mit den Kohlebürsten 214, die von den Bürstenköchern 210 aufgenommen
werden, elektrisch verbunden, bevorzugt ebenfalls verschweißt. Aus
der Darstellung gemäß 8 geht hervor,
dass der gekrümmt ausgebildete gemeinsame Träger 226 von
der Isolation 220 umschlossen ist, die ebenfalls hinsichtlich
ihrer Geometrie an die Krümmung der Mantelfläche
des Polrohrs 28 im Bereich des Polrohrendes 208 angepasst
ist.
-
Aus
den in 9 dargestellten gestrichelten Pfeilen geht hervor,
dass eine jede Kohlebürste 214 unter Zwischenschaltung
einer Feder 220 in einem Bürstenhalter 202 aufgenommen
ist. Wie 9 des Weiteren zeigt, liegt
der Bürstenhalter 202 des montierten Packages 232 mit
seinen Radialzungen 204 am Innenumfang des Polrohrs 28 im
Bereich des Polrohrendes 208 an. Dies gilt für
jeden Bürstenhalter 202 eines jeden montierten
Packages 232. 9 zeigt zudem, dass die Bürstenhalter 202 gemäß der in 2 dargestellten
ersten Ausführungsform in in axiale Richtung verlaufende
Aufnahmeöffnungen 210 im Mantel des Polrohrs 28 eingesteckt
sind. 9 zeigt des Weiteren den von der Isolation 220 umschlossenen
gemeinsamen Träger 226, mit dem die elektrischen
Anschlüsse 218 der beiden in 9 dargestellten
Kohlebürsten 214 elektrisch kontaktiert sind.
-
Aus
der Darstellung gemäß 10 geht
hervor, dass eine Vormontage der montierten Packages 232 am
Polrohrende 208 des Polrohrs 28 auch erfolgen
kann, indem statt einer Gegenkontakteinheit 212 wie in 7,
ein Zylinder 230 eingesetzt wird. Der Zylinder 230 dient
als Stützfläche für die Stirnflächen der
durch die Federn 222 der vormontierten Packages 232 vorgespannten
Kohlebürsten 214. Bei der Montage des Ankers 37 in
Montagerichtung 234 wird der eine Stützwirkung
entfaltende Zylinder 230 durch den Außenumfang
der Gegenkontakteinheit 212 ersetzt, der sich, wie in 10 dargestellt,
an der Oberseite des Ankers 10 befindet.
-
Der
Darstellung gemäß 11 ist
eine weitere, zweite Ausführungsvariante der Bürstenhalter zu
entnehmen.
-
Aus 11 geht
hervor, dass die dort dargestellten Bürstenhalter 202 analog
zu den in 2 dargestellten Bürstenhaltern
die Radialzungen 204 umfassen, jedoch statt einer Schlitzung 206,
stiftförmige Vorsprünge 228 umfassen.
Die Stifte 228 gemäß der Darstellung
in 11 sind hier kreisrund ausgebildet, können
jedoch auch eine andere Geometrie aufweisen. Mit diesen Stiften 228 werden
die Bürstenhalter 202 in die Aufnahmeöffnungen 210 am Polrohrende 208 des
Polrohrs 28 eingeschoben. Danach erfolgt eine Deformation
der Stifte zum Beispiel durch Ultraschallschweißen, um
die Bürstenhalter 202 in den korrespondierenden
Aufnahmeöffnungen 210 am Polrohrende 208 mechanisch
zu befestigen. In Bezug auf die 7 und 10 sei
noch nachgetragen, dass die positiven stromführenden Kohlebürsten 214 stoffschlüssig
mit dem von der Isolation 220 umgebenen gemeinsamen Träger 226 verbunden
sind, während die die negative Anschlussstelle bildenden
vormontierten Packages 232 wie in 7 und 10 angedeutet über
Clips 224 mit dem Material des Polrohrs 28 verbunden
werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10059680
A1 [0001, 0001]
- - DE 29801079 U1 [0002]