DE102010021506B4

DE102010021506B4 - brush bridge

Info

Publication number: DE102010021506B4
Application number: DE201010021506
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Stolle
Original assignee: ATLANTA ELEKTROSYSTEME GmbH; ATLANTA-ELEKTROSYSTEME GmbH
Current assignee: ATLANTA ELEKTROSYSTEME GmbH; ATLANTA-ELEKTROSYSTEME GmbH
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: DE102010021506A1

Abstract

Bürstenbrücke (1) für einen Kommutatormotor mit wenigstens einer Kohlebürste (2), die in einer Bürstenführung (10) angeordnet ist und die mittels einer Drehfeder (3) in Richtung der auf einem Kommutator aufzusetzenden Stirnfläche vorspannbar ist, wobei die axiale Achse der Windungen der Drehfeder (3) und die axiale Achse der Kohlebürste (2) senkrecht zueinander sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (3) in einer Aufnahme (6) der Bürstenbrücke (1) gehalten ist, welche zwei an gegenüberliegenden Seiten der Drehfeder (3) anliegende Aufnahmeschenkel (61) umfasst, wobei wenigstens einer der Aufnahmeschenkel (61) einen kreisbogenförmigen Hinterschnitt (62) aufweist, an dem die Drehfeder (3) anliegt.Brush bridge (1) for a commutator motor with at least one carbon brush (2), which is arranged in a brush guide (10) and which can be pretensioned by means of a torsion spring (3) in the direction of the end face to be placed on a commutator, the axial axis of the turns of the Torsion spring (3) and the axial axis of the carbon brush (2) are perpendicular to one another, characterized in that the torsion spring (3) is held in a receptacle (6) of the brush bridge (1), which has two on opposite sides of the torsion spring (3) includes adjacent receiving legs (61), at least one of the receiving legs (61) having an arcuate undercut (62) against which the torsion spring (3) rests.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenbrücke für einen Kommutatormotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a brush bridge for a commutator motor according to the preamble of patent claim 1.

Um den Kohlebürsten einer Bürstenbrücke einen guten reibschlüssigen und den Stromflussübergang begünstigenden Kontakt mit der zylindrischen Kommutatoroberfläche zu gewährleisten, sind die Kohlebürsten in einer Bürstenführung der Bürstenbrücke durch eine Druckfeder in Richtung der Kommutatoroberfläche beaufschlagt. Dabei sind Lösungen bekannt, bei denen eine Drehfeder als Antrieb der Kohlebürste eingesetzt wird. Hierbei liegt der vorgespannte Hebel der Drehfeder in der Bewegungsebene der Kohlebürste. Der Hebelarm der Drehfeder beschreibt beim Antrieb der Kohlebürste einen Teilkreisbogen in der Bewegungsebene. Die vorbekannten Lösungen, wie sie beispielsweise aus der gattungsbildenden US 2006 008 71 96 A1 , sowie der JP 2009-148 855 A , DE 10 2008 041 717 A1 , DE 60225109 T2 , JP 2008172942 A und US 4163167 A bekannt sind, haben den Nachteil, dass sie viel Platz beanspruchen, was insbesondere bei kleinen Bauformen hinderlich ist.In order to ensure the brushes of a brush bridge a good frictional and the current flow transition favoring contact with the cylindrical Kommutatoroberfläche, the carbon brushes are acted upon in a brush guide of the brush bridge by a compression spring in the direction of the commutator. Solutions are known in which a torsion spring is used as a drive of the carbon brush. Here, the biased lever of the torsion spring is in the plane of movement of the carbon brush. The lever arm of the torsion spring describes when driving the carbon brush a partial arc in the plane of motion. The previously known solutions, such as those of the generic type US 2006 008 71 96 A1 , as well as the JP 2009-148 855 A . DE 10 2008 041 717 A1 . DE 60225109 T2 . JP 2008172942 A and US 4163167 A are known, have the disadvantage that they take up a lot of space, which is a hindrance especially in small designs.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenbrücke für einen Kommutatormotor zu schaffen, welche auch kleinere Bauformen ermöglicht. Gemäß der Erfindung will diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.The invention aims to remedy this situation. The invention has for its object to provide a brush bridge for a commutator, which also allows smaller designs. According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of patent claim 1.

Mit der Erfindung ist eine Bürstenbrücke für einen Kommutatormotor geschaffen, welche auch in kleinen Bauformen realisierbar ist. Dadurch, dass die Drehfeder um 90° geschwenkt in Achsrichtung entlang einer senkrecht zur Kohlebürste verlaufenden Ebene angeordnet ist, wird durch die Drehfeder nur geringer Bauraum beansprucht. Dabei ist die Drehfeder in einer Aufnahme der Bürstenbrücke gehalten, welche zwei an gegenüberliegenden Seiten der Drehfeder anliegende Schenkel umfasst, wobei wenigstens einer der Schenkel einen kreisbogenförmigen Hinterschnitt aufweist, an dem die Drehfeder anliegt. Hierdurch ist eine raumsparende Fixierung der Drehfeder ermöglicht. Bevorzugt ist die Drehfeder oberhalb der Bürstenführung angeordnet.The invention provides a brush bridge for a commutator motor, which can also be implemented in small designs. The fact that the torsion spring is pivoted by 90 ° in the axial direction along a plane perpendicular to the carbon brush level, is claimed by the torsion spring only small space. In this case, the torsion spring is held in a receptacle of the brush bridge, which comprises two adjacent to opposite sides of the torsion spring legs, wherein at least one of the legs has a circular arc-shaped undercut, against which the torsion spring. This allows a space-saving fixation of the torsion spring. Preferably, the torsion spring is arranged above the brush guide.

In Weiterbildung der Erfindung weist der vorspannbare Hebelarm der Drehfeder an seinem freien Ende einen bogenförmigen Anschlag auf und in die Kohlebürste ist an ihrer der Drehfeder zugewandten Oberseite endseitig eine Einbuchtung eingebracht, an der der bogenförmige Anschlag des Hebelarms anliegt. Hierdurch ist eine integrierte Funktion der Kohlerückhaltung erzielt. Der vorgespannte Hebelarm der Drehfeder drückt dabei in einer Position mit dem Anschlag des Hebelarms in die Einbuchtung der Kohlebürste diese gegen die entgegengesetzte Auflageschienen der Bürstenführung und bewirkt dadurch eine feste Position der Bürste. Im Zuge der Motormontage kann die Kohlebürste von außen nach innen Richtung Kommutator geschoben werden, wodurch der Hebelarm auf die Rückseite der Kohlebürste bewegt wird, wo er die Bürste mit der gewünschten Anpresskraft auf den Kommutator drückt.In a further development of the invention, the biasing lever arm of the torsion spring at its free end an arcuate stop and in the carbon brush is on its side facing the torsion spring end an indentation introduced, against which the arcuate stop of the lever arm. This achieves an integrated function of carbon retention. The biased lever arm of the torsion spring presses in a position with the stop of the lever arm in the recess of the carbon brush against the opposite support rails of the brush guide and thereby causes a fixed position of the brush. In the course of motor assembly, the carbon brush can be pushed from outside to inside towards the commutator, whereby the lever arm is moved to the back of the carbon brush, where he presses the brush with the desired contact force on the commutator.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einbuchtung als Querrille ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des bogenförmigen Anschlages des Hebelarms dem Innendurchmesser der Einbuchtung entspricht. Hierdurch ist eine definierte Rastposition bewirkt; durch den Radius der Querrille ist ein einfaches Ausbringen des bogenförmigen Anschlags aus der Querrille ermöglicht.In a further embodiment of the invention, the indentation is formed as a transverse groove, wherein the outer diameter of the arcuate stop of the lever arm corresponds to the inner diameter of the indentation. As a result, a defined locking position is effected; by the radius of the transverse groove is a simple deployment of the arcuate stopper from the transverse groove allows.

In Weiterbildung der Erfindung ist der wenigstens eine einen kreisbogenförmigen Hinterschnitt aufweisende Schenkel federnd ausgebildet. Hierdurch ist die Montage der Drehfeder in die Aufnahme erleichtert.In a further development of the invention, the at least one arcuate undercut having legs is resilient. As a result, the assembly of the torsion spring is facilitated in the recording.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:Other developments and refinements of the invention are specified in the remaining subclaims. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in detail below. Show it:

1 die schematische Darstellung einer Bürstenbrücke mit vorgespannter Kohlebürste; 1 the schematic representation of a brush bridge with prestressed carbon brush;

2 die Darstellung eines Federantriebs der Bürstenbrücke aus 1 im Schnitt; 2 the representation of a spring drive of the brush bridge 1 on average;

3 die dreidimensionale Darstellung der Schnittansicht aus 2; 3 the three-dimensional representation of the sectional view 2 ;

4 die Darstellung der Bürstenbrücke aus 1 in Kohlerückhalteposition; 4 the representation of the brush bridge 1 in coal retention position;

5 die Darstellung der Bürstenbrücke aus 4 in Schnittdarstellung analog 2; 5 the representation of the brush bridge 4 in a sectional view analog 2 ;

6 die Darstellung der Drehfeder der Bürstenbrücke aus 1; 6 the representation of the torsion spring of the brush bridge 1 ;

7 die Darstellung der Kohlebürste der Bürstenbrücke aus 1 und 7 the representation of the carbon brush of the brush bridge 1 and

8 die Detailansicht der Bürstenführung mit Drehfederaufnahme der Bürstenbrücke aus 1 in Schnittdarstellung. 8th the detailed view of the brush guide with torsion spring of the brush bridge 1 in section.

Die als Ausführungsbeispiel gewählte Bürstenbrücke 1 ist im Ausführungsbeispiel als Kunststoffspritzteil ausgebildet und weist etwa mittig in bekannter Art und Weise einen zylinderförmigen Durchgang 11 für einen Kommutator auf. Auf der Längsmittelachse der Bürstenbrücke 1 sind den Durchgang 11 begrenzend diametral zueinander zwei Drehfederaufnahmen 6 angeformt. Die Drehfederaufnahmen 6 sind gebildet durch zwei parallel zueinander angeordnete Aufnahmeschenkel 61, wobei diesen parallelen Aufnahmeschenkeln 61 mittig gegenüberliegend ein dritter Aufnahmeschenkel 61 angeordnet ist, sodass an zwei gegenüberliegenden Seiten einer von der Drehfederaufnahme aufgenommenen Drehfeder 3 an der dem Durchgang 11 zugewandten Seite ein Aufnahmeschenkel 61 und auf der gegenüberliegenden Seite der Drehfeder 3 parallel zueinander zwei Aufnahmeschenkel 61 angeordnet sind. An jeweils einer Seite einer aufgenommenen Drehfeder 3 ist ein Aufnahmeschenkel 61 mit einem kreisbogenförmigen Hinterschnitt 62 versehen, an dem die Drehfeder 3 in montiertem Zustand anliegt. Der dritte Aufnahmeschenkel 61 ist seitlich in der Drehfeder 3 angeordnet und bildet so eine Führung für den Hebelarm 4 der Drehfeder 3. Die beiden gegenüberliegend angeordneten, mit einem Hinterschnitt 62 versehenen Aufnahmeschenkel 61 sind federnd ausgebildet, sodass sie bei der Montage einer Drehfeder 3 auseinanderbiegbar sind und nach erfolgter Montage der Drehfeder 3 ihre ursprüngliche Position wieder einnehmen.The selected as an exemplary brush bridge 1 is formed in the embodiment as a plastic injection molded part and has approximately centrally in a known manner a cylindrical passage 11 for a commutator. On the longitudinal central axis of the brush bridge 1 are the passage 11 limiting diametrically to each other two torsion spring shots 6 formed. The torsion spring recordings 6 are formed by two mutually parallel receiving legs 61 in which these parallel receiving legs 61 in the middle opposite a third receiving leg 61 is arranged so that on two opposite sides of a received from the torsion spring receiving torsion spring 3 at the passage 11 facing side a receiving leg 61 and on the opposite side of the torsion spring 3 two receiving legs parallel to each other 61 are arranged. On each side of a recorded torsion spring 3 is a pickup leg 61 with an arcuate undercut 62 provided on which the torsion spring 3 in the assembled state. The third receiving leg 61 is laterally in the torsion spring 3 arranged and thus forms a guide for the lever arm 4 the torsion spring 3 , The two opposite arranged, with an undercut 62 provided receiving leg 61 are spring-loaded, so that when mounting a torsion spring 3 be bent apart and after the assembly of the torsion spring 3 resume their original position.

Die Kohlebürste 2 ist in bekannter Art im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. An ihrer der Drehfeder 3 entgegengesetzten Seite ist an der Kohlebürste 2 ein zylinderförmiger Führungsstift angeformt, der in einem Führungsschlitz der Bürstenführung 10 geführt ist.The carbon brush 2 is formed in a known manner substantially cuboid. At her the torsion spring 3 opposite side is on the carbon brush 2 a cylindrical guide pin formed in a guide slot of the brush guide 10 is guided.

Die Drehfeder 3 ist bekannter Art gestaltet. Sie weist an ihrem einen Ende ein Wiederlager 5 auf, welches sich an der Drehfederaufnahme 6 abstützt. An ihrem anderen Ende erstreckt sich ein Hebelarm 4, an den ein bogenförmiger Drehfederanschlag 7 angeformt ist. Mit dem Drehfederanschlag 7 ist die Drehfeder 3 in montiertem Zustand gegen die in der Bürstenführung 10 der Bürstenbrücke 1 geführten Kohlebürste 2 vorgespannt. Hierbei sind zwei grundsätzliche Positionen des Drehfederanschlags möglich: Zur Montage des Kommutators ist die Kohlebürste 2 in ihre dem Durchgang 11 entgegengesetzten Endstellung gebracht. Dabei liegt der bogenförmige Drehfederanschlag 7 in einer quer auf der Oberseite der Kohlebürste 2 endseitig eingebrachten Einbuchtung 9 an, wodurch die Kohlebürste 2 gehalten ist. Dadurch ist eine Fixierung der Kohlebürste in dieser Endstellung bewirkt. Nach Montage des Kommutators wird die Kohlebürste von außen nach innen in Richtung Kommutator geschoben, wodurch der Drehfederanschlag 7 aus der querrillenartigen Einbuchtung 9 der Kohlebürste 2 herausbewegt wird und nachfolgend an der dem Kommutator entgegengesetzten Fläche 8 der Kohlebürste 2 anliegt und diese gegen den Kommutator drückt.The torsion spring 3 is designed in a familiar way. She has a repository at her one end 5 on, which is on the torsion spring receptacle 6 supported. At its other end extends a lever arm 4 , to which a bow-shaped torsion spring stop 7 is formed. With the torsion spring stopper 7 is the torsion spring 3 in the assembled state against the in the brush guide 10 the brush bridge 1 guided carbon brush 2 biased. Here are two basic positions of the torsion spring stop possible: For mounting the commutator is the carbon brush 2 in her the passage 11 brought opposite end position. This is the arcuate torsion spring stop 7 in a transverse across the top of the carbon brush 2 indentation at the end 9 on, causing the carbon brush 2 is held. As a result, a fixation of the carbon brush is effected in this end position. After installation of the commutator, the carbon brush is pushed from outside to inside in the direction of the commutator, whereby the torsion spring stop 7 from the transverse groove-like indentation 9 the carbon brush 2 is moved out and subsequent to the commutator opposite surface 8th the carbon brush 2 is present and presses against the commutator.

Claims

Brush bridge ( 1 ) for a commutator motor with at least one carbon brush ( 2 ) in a brush guide ( 10 ) is arranged and by means of a torsion spring ( 3 ) is biased in the direction of aufzusetzenden on a commutator end face, wherein the axial axis of the turns of the torsion spring ( 3 ) and the axial axis of the carbon brush ( 2 ) are perpendicular to each other, characterized in that the torsion spring ( 3 ) in a recording ( 6 ) of the brush bridge ( 1 ), which two on opposite sides of the torsion spring ( 3 ) fitting receiving leg ( 61 ), wherein at least one of the receiving legs ( 61 ) an arcuate undercut ( 62 ), on which the torsion spring ( 3 ) is present.

Brush bridge according to claim 1, characterized in that the torsion spring ( 3 ) in the axial direction of the commutator motor with respect to the brush guide ( 2 ) is arranged.

Brush bridge according to claim 1 or 2, characterized in that a prestressable lever arm ( 4 ) of the torsion spring ( 3 ) at its free end an arcuate stop ( 7 ) and that in the carbon brush ( 2 ) at its the torsion spring ( 3 ) facing the upper side of a recess ( 9 ) is introduced, at which the arcuate stop ( 7 ) of the lever arm ( 4 ) of the torsion spring ( 3 ) is present.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the indentation ( 9 ) is formed as a transverse groove, wherein the outer diameter of the arcuate stop ( 7 ) of the lever arm ( 4 ) the inner diameter of the indentation ( 9 ) corresponds.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the at least one a circular arc-shaped undercut ( 62 ) receiving legs ( 61 ) is resilient.