DE19917903A1

DE19917903A1 - Elektromotor, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE19917903A1
Application number: DE1999117903
Authority: DE
Inventors: Gerhard Meixner; Csaba Kreiter; Harald Schindler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-10-26
Also published as: JP2000350418A; GB2350728A; GB0008906D0

Abstract

Es wird ein Elektromotor, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, vorgeschlagen, der mit einem Kommutator (14) versehen ist, der mit wenigstens einem Paar Bürsten (17) in elektrischem Kontakt steht, wobei jede der Bürsten (17) mittels eines Bürstenhalters (15) gegenüber dem Kommutator (14) längsverschieblich geführt ist, indem der Bürstenhalter (15) und die Bürste (17) eine Längsführung (20) miteinander bilden, und wobei die Längsführung (20) in Verschieberichtung (22) der Bürste (17) gesehen eine Mehrzahl von Unterbrechungen (23) aufweist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der DE 19 59 29 B1 ist ein Elektromotor bekannt, der einen Kommutator hat, welcher mit einem Bürstenpaar in Kontakt steht. Jede der Bürsten ist mittels eines Bürstenhalters längsverschieblich geführt, wobei der Bürstenhalter und die zugehörige Bürste eine Längsführung bilden. Die beiden Bürstenhalter sind köcherartig mit vier zueinander rechtwinklig angeordneten Seitenflächen geformt. Die Längsführung erfolgt dabei über die Seitenflächen des Bürstenhalters und die Bürste selbst. Abgesehen von einem der Montage bzw. als Verschleißanzeige dienenden Fenster in den Seitenflächen sind keine Unterbrechungen der Längsführung in Längsrichtung gesehen vorgesehen.

Die Bürsten sind jeweils als Schleifbürsten ausgebildet, die den Kollektor elektrisch kontaktieren. Die Bürsten werden hierzu von jeweils einer Druckfeder in Richtung auf den Kollektor vorgespannt. Infolge des sich drehenden Kollektors unterliegen die Bürsten beim Betrieb des Elektromotors einem abrasiven Verschleiß, der ein Nachstellen der Bürsten in Richtung auf den Kollektor erforderlich macht. Die Längsführung muß daher so beschaffen sein, daß ein Verschiebespiel zwischen der Bürste und dem Bürstenhalter vorhanden ist. Je nach Arbeitsumgebung, insbesondere in bohr- bzw. schleifstaubhaltiger Atmosphäre, können Staubteilchen in den Bereich der Längsführung gelangen und sich zwischen Bürste und Bürstenhalter absetzen. Hierdurch kann es zum Festsetzen und Klemmen der Bürste im Bürstenhalter kommen, mit der Folge, daß die Nachstellbewegung der Kohlebürste behindert wird und schon nach kurzer Zeit der Kontakt zwischen Kohlebürste und Kollektor unterbricht, wodurch der Elektromotor ausfällt.

Mit Hilfe verschiedener Gestaltungsvarianten der Bürstenanordnung wurde bereits versucht, dem Problem des Klemmens der Bürsten entgegenzuwirken. So sind beispielsweise köcherartige Bürstenhalter bekannt, die quer zur Verschieberichtung ein Wellenprofil aufweisen, das anstelle einer überwiegend flächigen Längsführung eine mehr linienförmig ausgebildete Längsführung ergibt. Andere Ausführungsformen weisen einen leistenartigen Eingriff zwischen Bürstenhalter und Bürste (Schienenführung) auf, wodurch das Ausmaß der flächigen Berührung zwischen Bürste und Bürstenhalter ebenfalls reduziert wird. Mit keiner der genannten Bürste/Bürstenhalterpaarungen läßt sich jedoch die Klemmproblematik in befriedigendem Maße beheben.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Klemmproblematik zwischen Bürste und Bürstenhalter in wirkungsvoller Weise entgegengewirkt wird. Indem die Längsführung zwischen Bürste und Bürstenhalter in Verschieberichtung der Bürste gesehen eine Mehrzahl von Unterbrechungen aufweist, lassen sich entlang der Längsführung unkritische Ablagerungs möglichkeiten für die klemmursächlichen Staubkörner schaffen, was das Ausfallrisiko des Elektromotors erheblich reduziert.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Elektromotors möglich. Vorteilhaft ist es, die Unterbrechungen in regelmäßigen und möglichst kurzen Abständen auszuführen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Unterbrechungen in der Bürstenhalterung vorzusehen, obwohl sie grundsätzlich auch in der Bürste ausgebildet sein können. Die Ausbildung der Unterbrechungen im Bürstenhalter gewährleistet eine gute Stabilität und ist schon mit geringem Fertigungsaufwand z. B. durch Verwendung eines Stanz-Biegeteils aus Metall erreichbar. Bei einer Führungslänge zwischen benachbarten Unterbrechungen von jeweils 2 mm oder weniger wurden in praktischen Versuchen schon besonders gute Ergebnisse erzielt, ohne die Stabilität der Bürstenhalterung nennenswert zu beeinträchtigen.

Zeichnung

Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Handwerkzeugmaschine mit Elektromotor mit offenliegender Gehäuseschale,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Bürstenhalter des Elektromotors mit darin eingesetzter Bürste gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Bürstenhalter mit Bürste gemäß Linie II-II in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine innere Seitenfläche eines Bürstenhalters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Seitenfläche des Bürstenhalters nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine innere Seitenfläche eines Bürstenhalters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine innere Seitenfläche eines Bürstenhalters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine innere Seitenfläche eines Bürstenhalters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist mit 10 eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine bezeichnet, die ein schalenförmiges Gehäuse 11 hat, in dem ein Elektromotor 12 untergebracht ist. Der Elektromotor 12 hat eine Ankerwelle 13, auf der ein Kollektor 14 drehfest angeordnet ist. Mit dem Kollektor 14 stehen zwei Kohlebürsten 17 in elektrisch leitendem Kontakt, die in schematisch dargestellten Bürstenhaltern 15 im Gehäuse 11 längsverschiebbar gelagert sind.

In Fig. 2 ist einer der Bürstenhalter 15 im Querschnitt dargestellt. Der Bürstenhalter 15 ist köcherförmig mit etwa rechteckig zueinander liegenden Seitenflächen 18a, b, c, d ausgebildet, die eine Wandung 19 einer Aufnahme 16 für eine Bürste 17 bilden. Der Bürstenhalter 15 ist dabei aus einem entsprechend gebogenen Blechteil hergestellt, kann aber auch beispielsweise als Kunststoff-Spritzteil ausgeführt sein. Die Wandung 19 weist im. Beispielsfall sechs nach innen gerichtete, wellenartige Vorsprünge 21 auf, die eine linienförmige Längsführung 20 für die Bürste 17 bilden. Jede der Bürsten 17 ist etwa als rechteckförmiger Klotz ausgebildet, der über die Längsführung 20 gegenüber dem Bürstenhalter 15 längsverschieblich ist.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der Bürstenhalter 15 in Längsrichtung 22 der Bürste 15 gesehen eine Mehrzahl von Unterbrechungen 23 auf, die im Bereich der Längsführung 20 liegen. Im Beispielsfall sind die Unterbrechungen 23 als querschlitzförmige Ausnehmungen 24 in regelmäßigen Abständen in der Wandung 19 des Bürstenhalters 15 ausgebildet. Die verbleibenden Vorsprünge 21 sind somit lamellenartig mit Abstand zueinander angeordnet.

Die Längsführung 20 ist somit in Verschieberichtung der Bürste 15 mehrfach durch die Ausnehmungen 24 unterbrochen, wobei die Vorsprünge 21 jeweils Führungsbereiche 25 der Längsführung 20 bilden. Die Unterbrechungen 23 dienen als Aufnahme für zwischen Bürste 17 und Bürstenhalter 15 abgelagerte Staubpartikel. Um die Klemmgefahr wirkungsvoll zu verringern, sollten die Führungsbereiche 25 möglichst kurz sein. Bei einer Ausführung mit einer Länge der einzelnen Führungsbereiche 25 von etwa 2 mm oder kürzer wurden in Versuchen besonders gute Ergebnisse erzielt.

In den Fig. 4 bis 8 ist beispielhaft jeweils eine Seitenfläche 18a gezeigt, die gleichermaßen wie die anderen Seitenflächen 18b, c, d ausgebildet ist. Je nach Ausführung des Bürstenhalters 15 tragen mehr oder weniger große Teile der Seitenflächen 18a-d zur Längsführung 20 bei. In Bezug auf die Fig. 1 bis 3 gleiche und gleichwirkende Teile sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 werden die Führungsbereiche 25 der Längsführung 20 durch nach innen vorstehende Zungen 26 gebildet, die an drei Seiten aus einem die Seitenfläche 18a bildenden Blech-Grundkörper herausgetrennt und in Richtung der Bürste 17 nach innen gebogen sind. Die Zungen 26 bilden dabei mit einer Innenseite 27 der etwa parallel zu den Bürsten 17 liegenden Blechlappen die Führungsbereiche 25.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 6, 7 und 8 sind die Ausnehmungen 24 durch Ausstanzungen aus einem einstückigen Blech-Grundkörper 30 gebildet. Zwischen benachbarten Ausstanzungen verbleiben Stege 29, die die Führungsbereiche 25 bilden. Hinsichtlich der Form der Ausstanzungen sind nahezu unbegrenzt viele Gestaltungsvarianten denkbar, wobei in Verschieberichtung gesehen auf eine möglichst regelmäßig wiederkehrende Form und geringe Steglängen geachtet werden sollte.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Denkbar sind auch alternative Ausführungen, bei denen die Längsführung Unterbrechungen aufweist. So könnten die Unterbrechungen zur Aufnahme der störenden Staubpartikel grundsätzlich auch in den Bürsten ausgebildet sein. Die Ausbildung von Unterbrechungen ist auch bei einer schienenartigen Führung der Bürsten möglich.

Claims

1. Elektromotor, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem Kommutator (14) der mit wenigstens einem Paar Bürsten (17) in elektrischem Kontakt steht, wobei jede der Bürsten (17) mittels eines Bürstenhalters (15) gegenüber dem Kommutator (14) längsverschieblich geführt ist, indem der Bürstenhalter (15) und die Bürste (17) jeweils eine Längsführung (20) miteinander bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (20) in Verschieberichtung (22) der Bürsten (17) gesehen eine Mehrzahl von Unterbrechungen (23) aufweist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen (23) der Längsführung (20) durch Ausnehmungen (24) im Bürstenhalter (15) gebildet sind.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen (23) in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Ausnehmungen (24) im Bürstenhalter (15) jeweils Führungsabschnitte (25) vorgesehen sind, die gemeinsam mit der Bürste (17) die Längsführung (20) bilden.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (15) köcherartig aus vier in etwa rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenwänden (18a-d) gebildet ist.

6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsabschnitte (25) durch wellenförmige Vorsprünge (21) gebildet sind, die an den Innenseiten der Seitenwände (18a-d) nach innen vorspringen.

7. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsabschnitte (25) durch Zungen (26) gebildet sind, die von den Seitenwänden (18a-d) aus nach innen vorspringen.

8. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsabschnitte (25) durch Stege (29) gebildet sind, die zwischen den Ausnehmungen (24) angeordnet sind.

9. Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24) durch Ausstanzungen (28) aus einem Blechkörper gebildet sind und die Stege (29) dazwischen liegende Führungsabschnitte (25) darstellen.