DE1130515B - Kollektorbuersten, insbesondere fuer Kleinstmotoren - Google Patents

Description

• Kollektorbürsten, insbesondere für Kleinstmotoren Die Erfindung bezieht sich auf Kollektorbürsten, insbesondere für Kleinstmotoren, die aus einer Blattfeder und einem daran befestigten Gewebe aus dünnem gut leitendem Draht bestehen. An solche Kollektorbürsten werden bekanntlich folgende Forderungen gestellt. Der übergangswiderstand und die Reibung zwischen den Bürsten und dem Kollektor müssen gering sein, damit die Lebensdauer der Bürsten sehr hoch ist. Ferner muß die Geräuschbildung an den Bürsten sehr klein sein. Bei den bekannten Kollektorbürsten der oben bezeichneten Art sind diese Bedingungen bereits zu einem relativ großen Teil erfüllt. Bei diesen bekannten Bürsten ist das Gewebe an seiner ganzen Fläche an der Blattfeder angelötet. Der übergangswiderstand und der Reibungskoeffizient sind zwar bei diesen bekannten Bürsten relativ gering, jedoch zeigt sich im Dauerbetrieb, daß insbesondere dann, wenn die Bürsten nicht voll auf dem Kollektor aufliegen, die Strombelastung einzelner Punkte des Gewebes sehr hoch ist, so daß sich ein großer Abrieb und rascher Abbrand ergibt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kollektorbürsten der oben bezeichneten Art zu schaffen, bei denen sowohl der übergangswiderstand und die Reibung gering sind und die Strombelastung am Gewebe möglichst gleichmäßig und klein ist, so daß der Abrieb und der Abbrand auf ein Minimum reduziert werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung, dadurch gelöst, daß das Gewebe bandförrnig ausgebildet ist und die Blattfeder beiderseits des Anlagewinkels des bandförinigen Gewebes am Kollektor nach dem Kollektor hin vorspringende Kanten aufweist, an denen sich das bandförinige Gewebe beim Andrücken durch die Blattfeder an den Kollektor abstützt. Da das Gewebe eine gewisse Elastizität besitzt, gibt es zu einem gewissen Teil dem von den Blattfedern ausgeübten Druck elastisch nach und legt sich mit einer gewissen Vorspannung und mit einem relativ großen Umschlingungswinkel an den Kollektor an. Auf Grund dieses großen Umschlingungswinkels und der großen Berührungsfläche ergibt sicheinekleinerespezifischeStrombelastung, so daß bei gutem Kontakt zwischen Gewebe und Kollektor ein kleiner übergangswiderstand und eine geringe Reibung erzielt werden, wobei der Abrieb und die Funkenbildung sowie der Abbrand auf ein Minimum reduziert sind.
• Es ist bereits bekannt, Metallgewebebänder zur Strornübertragung auf Schleifringe bzw. Kollektoren zu benutzen, wobei der Schleifring bzw. der Kollektor vom Metallgewebeband mit einem großen Umschlingungswinkel umfaßt wird. Die sich infolge des relativ großen Umschlingungswinkels ergebenden Vorteile werden bei den erflndungsgemäßen Kollektorbürsten ausgenutzt.
• Um in einfacher Weise an den Blattfedem die Kanten zur Abstützung des bandförrnigen Gewebes zu schaffen, ist die Blattfeder im Bereich des Anlagewinkels des bandförmigen Gewebes etwa U-förmig flach gebogen, wobei die Enden der Schenkel der U-förmigen Ausbiegung die Kanten zur Abstützung des bandförmigen Gewebes bilden. Das bandförinige Gewebe, das aus einer oder mehreren Schichten bestehen kann, braucht nur oberhalb der U-förmigen Ausbiegung an der Blattfeder befestigt zu sein, und zwar kann es entweder angelötet oder angenietet werden.
• Vorteilhaft ist es, das Gewebe auch an der äußeren Kante der Blattfeder zu befestigen, vorzugsweise anzulöten. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Kollektorbürsten wird die Elastizität der Blattfeder mit herangezogen, so daß das Gewebe selbst eine geringere Elastizität aufweisen kann. Um die Blattfeder im Bereich des Kollektors elastisch etwas weicher zu gestalten, ist sie im Bereich zwischenden Kanten schlitzförmig ausgespart. Aus diesem Grunde kann die Blattfeder leichter nachgeben, wenn das Gewebe gegen den Kollektor gedrückt wird. Zur Erleichterung der Montage der Kollektorbürsten sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Blattfedem an ihrem gewebefreien Ende in einem Träger aus Kunststoff befestigt. Sie können z. B. in den Träger eingespritzt sein. Es ist natürlich auch möglich, die Blattfeder in dem Träger festzuklemmen. Um einen einfachen elektrischen Anschluß der Blattfedern zu ermöglichen, weisen die Blattfedem einen rechtwinkligen Ansatz auf, der zur Sicherung der im Träger festgeklemmten Blattfeder abgebogen ist und als Lötfahne dient. Seitlich kann der Träger zwei Durchgangsbohrungen für seine Befestigung aufweisen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der in einem Träger angeordneten Kollektorbürsten, Fig. 2 dieselbe Ansicht wie Fig. 1 mit angedeutetem Kollektor, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der in einem Träger angeordneten Kollektorbürsten, Fig. 5 dieselbe Seitenansicht wie Fig. 4 mit angedeutetem Kollektor, Fig. 6 einen Schnitt nach der LinieVI-VI der Fig. 5 und Fig. 7 eine Draufsicht auf den Träger mit eingesetzten Kollektorbürsten nach den Fig. 1, 2, 4 und 5.
• Die in den Figuren darg gestellten Kollektorbürsten weisen Blattfedern 1 und 2 auf, an denen bei 3 und 4 Gewebe 5 und 6 angelötet sind. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, bestehen die Gewebe 5 und 6 aus zwei übereinanderliegenden Schichten. An den unteren Enden sind die Blattfedern 1, 2 etwa U-förmig flach gebogen, so daß Kanten 7 und 8 bzw. 9 und 10 entstehen, an denen sich, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, die Gewebe 5 und 6 befin Andrücken an den Kollektor 11 abstützen. Hierbei gelangen die Gewebe 5 und 6 zwischen den Kanten 7 und 8 bzw. 9 und 10 mit den Blattfedern 1 und 2 nicht in Berührung. Die Kanten 8 und 10 können auch abgerundet ausgebildet oder so gebogen sein, daß, eine Ab- rundung entsteht. Um die U-förmig gebogenen Enden der Blattfedern 1 und 2 elastisch etwas weicher zu gestalten, weisen die Blattfedem 1 und 2 zwischen den Kanten 7 und 8 bzw. 9 und 10 schlitzförmige Aussparungen 12 und 13 auf.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 sind die Gewebe 5 und 6 an den Kanten 8 und 10 der Blattfedern 1 und 2 angelötet. Bei dieser Ausführungsform werden beim Andrücken der Gewebe 5 und 6 an den Kollektor 11 die U-förmig gebogenen Enden der Blattfedem 1 und 2 in ihrer Längsrichtung gebogen, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß beim Einsetzen der Kollektorbürsten in den Motor die Enden der Gewebe 5 und 6 nicht verbogen werden können und daß die relativ große Elastizität der Blattfedem 1 und 2 eine gleichbleibende Spannung der Gewebe 5 und 6 gewährleistet.
• An ihren gewebefreien Enden sind die Blattfedern 1 und 2 in schrägen Schlitzen 14 und 15 eines aus Kunststoff bestehenden Trägers 16 befestigt. Die Schlitze 14 und 15 sind so breit ausgebildet, daß in ihnen außerdem Klemmplatten 17 zum Festklemmen der Blattfedem 1 und 2 untergebracht werden können. Die Klemmplatten 17 sind besonders deutlich in den Fig. 3 und 6 zu sehen. Für den elektrischen Anschluß weisen die Blattfedern 1 und 2 rechtwinklige Ansätze 18 auf, die durch Schlitze 19 des Trägers 16 hindurchgreifen. Auch die Klemmplatte 17 ist mit einem Ansatz 20 versehen, der ebenfalls in den Schlitz 19 des Trägers 16 zwecks Festklemmen des Ansatzes 18 der Blattfedem 1 und 2 eingreift. Zur Sicherung der Lage der Blattfedern 1 und 2 im Träger 16 können die Ansätze 18 abgebogen werden, wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht. Diese Ansätze 18 können ferner als Lötfahnen verwendet werden. Bohrungen 21. und 22 dienen zur Befestigung des Trägers 16.
• Die in den Figuren dargestellten Kollektorbürsten, die in dem Träger 16 befestigt sind, stellen eine Baueinheit dar, die leicht in den Gleichstrommotor eingeführt a und dort befestigt werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kollektorbürsten, insbesondere für Kleinstmotoren, die aus einer Blattfeder und einem daran befestigten Gewebe aus dünnem gut leitendem Draht bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe bandfönnig ausgebildet ist und die Blattfeder beiderseits des Anlagewinkels des bandförmigen Gewebes am Kollektor nach dem Kollektor hin vorspringende Kanten aufweist, an denen sich das bandförinige Gewebe beim Andrücken durch die Blattfeder an den Kollektor abstützt.
2. 2. Kollektorbürsten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder im Bereich des Anlagewinkels des bandförmigen Gewebes etwa U-förmig flach gebogen ist, wobei die Enden der Schenkel der U-förmigen Ausbiegung die Kanten zur Abstützung des bandförmigen Gewebes bilden. 3. Kollektorbürsten nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus einer oder mehreren Schichten besteht. 4. Kollektorbürsten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe oberhalb und/oder unterhalb der U-förmigen Biegung an der Blattfeder befestigt ist. 5. Kollektorbürsten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe angelötet oder angenietet ist. 6. Kollektorbürsten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder im Bereich zwischen den Kanten schlitzförmig ausgespart ist. 7. Kollektorbürsten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern an ihrem gewebefreien Ende in einem Träger aus Kunststoff befestigt sind. 8. Kollektorbürsten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern in den Träger eingespritzt sind. 9. Kollektorbürsten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern in dem Träger festgeklemmt sind. 10. Kollektorbürsten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder einen rechtwinkeligen Ansatz aufweist, der zur Sicherung der im Träger festgeklemmten Blattfeder abgebogen ist und als Lötfahne dient. 11. Kollektorbürsten nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger seitlich zwei Durchgangsbohrungen für seine Befestigung aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1067 117; französische Patentschrift Nr. 397 813.