DE2130430B2 - Bürstenhalter für Elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bürstenhalter der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.

Solche Bürstenhalter sind aus der US-PS 25 84 214 bekannt. Nachteilig an ihnen ist insbesondere ihr komplizierter, mehrteiliger Aufbau, der die Montage verteuert und im Betrieb eine nicht unerhebliche Störquelle darstellt. Das gilt nicht nur für die Verbindung verschiedener Teile untereinander, um den rohrförmigen Körper zur Aufnahme der Bürste auszugestalten, sondern insbesondere auch für die Ausgestaltung der Befestigung des Deckels auf dem Körper, also für das Widerlager zum elastischen Andruck der Bürste gegen den Kollektor.

Aus der DE-OS 14 63 897 ist ein Kollektormotor bekannt, bei dem der Bürstenhalter ebenfalls mehrteilig aufgebaut ist. Insbesondere ist aber bei diesem Kollektormotor fertigungstechnisch von ganz erheblichem Nachteil, daß ein Teil des Bürstenhalters durch das Motorgehäuse selbst gegeben ist, was die Flexibilität bei der Montage und beim Austausch von Verschleißteilen ganz erheblich beeinträchtigt.

Aus der US-PS 3182 218 ist ein Bürstenhalter bekannt, der derart in die Stirnöffnung eines zweiteilig aufgebauten, insgesamt rohrförmigen Motorgehäuses eingesetzt wird, daß die gegen den durch eine Zentralbohrung im Bürstenhalter hindurchragenden Kollektor anliegenden Bürsten mit ihren Andruckfedern unmittelbar gegen dieses äußere Motorgehäuse selbst abgestützt werden. Daraus resultiert, daß zum Austausch unbrauchbar gewordener Bürsten der gesamte Bürstenhalter aus dem Motor stirnseitig axial herausgezogen werden muß, bzw. daß, wenn aufgrund der üblicherweise hier angeordneten Lagerdeckel diese Demontage nicht möglich ist, sogar das gesamte Gehäuse zuvor auseinandergenommen werden muß.

Aus der BE-PS 7 15 918 sind Bürstenhalter gattungsähnlicher Art bekannt, die aus einer Isolierstoffgrundplatte bestehen, auf der seitlich wirkende metallische Halterungselemente für die Bürsten festgelegt sind, deren dem Kollektor gegenüberliegende stirnseitige öffnung jeweils durch eine im Schnappverschluß axial aufzusetzende bzw. abzunehmende Klammerhalterung als Abstützung für die Druckfeder verschlossen ist Dabei ist dieser Schnappverschluß derart ausgebildet,

ίο daß durch ihn zugleich der rohrförmige Metallkörper an der Isolierstoffgrundplatte festgeklemmt wird. Bei Abnahme des Schnappverschlusses löst sich somit auch die seitliche Führung für die jeweilige Bürste, und beim Einsetzen einer neuen Bürste ist zugleich sicherzustellen, daß diese seitliche Führung in Form des rohrförmigen Metallkörpers in hinreichendem Abstand von den Kollektorlamellen so auf der Isolierstoffgrundplatte festgelegt wird, daß auch aufgrund betriebsbedingter Erschütterungen kein Schleifen des kollektorseitigen Stirnendes auftreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bürstenhalter gattungsgemäßer Art in dem Sinne weiterzubilden, daß er preisgünstiger fertigbar und hinsichtlich seiner Montage, bzw. beim Austausch im Zuge von Wartungsarbeiten, spürbar einfacher handhabbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Bürstenhalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ausgestaltet ist.

Durch die Erfindung ist somit ein preisgünstig fertigbarer und, was insbesondere bei Kleinmotoren großer Stückzahl von Bedeutung ist, einfach handhabbarer Bürstenhalter hoher Funktionssicherheit geschaffen. Denn der Zusammenbau dieses Bürstenhalters ist extrem vereinfacht, so daß der Zusammenbau ohne weiteres auch mittels automatischer Anlagen sicher beherrschbar ist, da in den rohrförmigen Körper an der Grundplatte lediglich die Bürstenkohle eingesetzt und der plattenförmige Deckel mit der formschlüssig angesetzten Feder aufgesetzt zu werden braucht, wobei infolge des öffnungsseitigen Schlitzes keinerlei Komplikationen hinsichtlich der Führung des Anschlußdrahtes an die Kohle (Bürste) auftreten; und trotz der formschlüssigen Befestigung der Feder unterhalb der Deckel-Platte ist zum Austausch einer verbrauchten Bürste lediglich ein einfaches seitliches Abziehen dieses Deckels vom rohrförmigen Körper erforderlich.

Die durch die erfindungsgemäße Lösung gewährleistete einfache Handhabbarkeit und hohe Funktionssicherheit kommt dem Zwang entgegen, bei Großserienprodukten wie Kleinmotoren für den Kraftfahrzeugbedarf (beispielsweise Scheibenwischer-, Lüfter- oder sonstige Zubehörantriebsmotoren) die verschleißanfälligen Teile preiswert herstellbar und einfach austauschbar zu gestalten. Denn dem Bestreben nach immer längeren Wartungsintervallen steht die Tatsache entgegen, daß der Zwang zur baulichen Verkleinerung eine große Bürstenlänge im Interesse langer Bürstenfunktionsdauer verbietet, da eine große Bürstenlänge entsprechend größere Abmessungen im Bereiche des Motorgehäuses bedingen würde. Die erfindungsgemäße Lösung weist den weiteren Vorteil auf, bei beschränkten Radialabmessungen des Bürstenhalters in bezug auf das Motorgehäuse durch Verwendbarkeit relativ langer Bürsten eine gute Ausnutzung der für den Bürstenhalter vorgegebenen Höhe zu erzielen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindune

ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche vereinfacht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt

Fi g. 1 in Stirnansicht einen KollektormMor geringer Leistung mit einem erfindungsgerräß ausgestalteten Bürstenhalter,

Fig.2 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter, abgebrochener Darstellung in Schrägansicht den Bürstenhalter ohne eingesetzte Bürste und

F i g. 3 Lr perspektivischer Darstellung den in F i g. 1 dargestellten Bürstenhalterdeckel.

Wie aus der Stirnansicht gemäß F i g. 1 zu ersehen, ist die Bürstenhaltergrundplatte A 1 mit einer mittleren öffnung zum Hindurchragen eines Kollektors D eines Kleinmotors ausgestattet Gegen den äußeren Umfang des Kollektors D sind die Stirnenden von Bürsten C abgestützt Das feste, elastische Anpressen der Bürsten C gegen den Kollektor D ist durch Druckfedern C1 gewährleistet Auf der Grundplatte A 1 des Bürstenhalters A sind zwei rohrförmige, parallelepipedische Körper A 2 ausgebildet Im vorderen Teil eines jeden dieser Körper A 2 ist ein Längsschlitz 10 zum freien Durchtritt eines elektrischen Leiters 12 für den elektrischen Anschluß der zugeordneten Bürste C ausgebildet, und zwar so, daß sich die Bürste C in ihrer Axialrichtung gleitend im Körper A 2 bewegen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie sich aus ih em Sitz löst. Die Seitenwände des rohrförmigen Körpers A 2 weisen auf der Außenseite zwei profilierte Vorsprünge 14 auf, die sich quer zur Längsachse der Seitenwände und damit der Bürste C erstrecken. Das Profil dieser Vorsprünge 14 ist derart ausgebildet, daß ihre dem Kollektor D zugewandten äußeren Flächen 15 als Nut- und Falzflächen hakenförmige Eingriffselemente bilden, indem die äußeren Ränder der Vorsprünge 14 abgerundet oder abgeschrägt verlaufen. Die dem Kollektor D zugewandten Wände sind geneigt, so daß sie nach aufwäits zusammenlaufen und zur Lotrechten einen Winkel bilden, der kleiner als 90^c ist.

Die von dem Kollektor D abgewandten, äußeren Enden der rohrförmigen Körper A 2 sind durch Deckel F verschlossen. Jeder Deckel Fbesteht aus einer kleinen, vorzugsweise elastischen Metallplatte 18. Die Querseiten dieser kleinen Platten 18 sind mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten, gebogenen federnden Ansätzen 20 von geringen Abmessungen versehen, die entweder an die Platten 18 selbst angeformt sind, oder aber an den Plaiten 18 befestigt sind. Diese elastischen Ansätze 20 sind so gebogen und profiliert, daß ihre äußeren Enden Haken 22 bilden, die falz- und nutartig mit den geneigten Wänden der profilierten Vorsprünge 14 am rohrförmigen Körper A 2 in Eingriff geraten. Einer der Ränder der kleinen metallenen Platten 18, beispielsweise derjenige, welcher einen der kleinen, elastischen Ansätze 20 aufweist, ist mit wenigstens einer kleinen Zunge 24 versehen, deren freies Ende 25 vorzugsweise nach Art einer öse ausgebildet ist und eine Endklemme zur Befestigung und zum elektrischen Anschluß der Stromleitung 12 zur Bürste C hin dient, sowie (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) des Leiters zur Speisung des Motors.

Um ein unerwünschtes Lösen der kleinen, als Deckel und Widerlager dienenden Metallplatte 18 von dem rohrförmigen, der Aufnahme und Gleitführung der Bürste C dienender Körper A 2 zu vermeiden, ist die Platte 18 in ihrem mittleren Teil mit einem zylindrischen Vorsprung 26 versehen, der in das anliegende Ende der Druckfeder CX eingreift und dieses festhält Zugleich wirkt dieser zylindrische Vorsprung 26 mit einem Teil des Randes der oberen öffnung des rohrförmigen Körpers Λ 2 in dem Sinne zusammen, daß eine sichere Halterung der kleinen Platte 18 zum deckeiförmigen Abschluß des prismatisch ausgestalteten rohrförmigen Körpers A 2 gewährleistet ist

Dieser im wesentlichen zylindrisch ausgebildete kleine Vorsprung 26 an der Platte 18, aer zum Innern

ίο des rohrförmigen Körpers A 2 hin gewandt ist ist vorteilhafterweise durch Tiefziehen des mittleren Bereiches der kleinen Platte 18 gewonnen und dabei so dimensioniert, daß sein Durchmesser geringer ist als der Innendurchmesser der Feder Cl, der Druck auf die Bürste C ausübt Gleichzeitig liegt der Durchmesser dieses Vorsprunges 26 in der Größenordnung der Breite des in Längsrichtung des rohrförmigen Körpers A 2 verlaufenden Schlitzes 10. Dadurch ist die Zentrierfunktion des Vorsprunges 26 sichergestellt Indem der Rand des Vorsprunges 26 in die anliegende Stirnöffnung der schraubenförmigen Druckfeder CX eingesetzt ist, verhindert der Vorsprung 26 zugleich ein Herausgleiten oder Lösen der kleinen metallenen Deckelplatte 18 von dem rohrförmigen Körper A 2, selbst dann, wenn die Platte 18 mit den profilierten Vorsprüngen 14 nicht fest verspannt ist oder wenn der Bürstenhalter A unter Betrieb des Motors Stoßen und/oder Vibrationen ausgesetzt ist

Die Montage von Bürsten C in den Bürstenhaltern A gestaltet sich besonders rasch und leicht. Dazu werden die Stromleitungen 12 an den freien Enden 25 des jeweiligen Deckels F in Form der Metallplatte 18 befestigt ggf. angelötet Hierauf werden die Bürsten C in die rohrförmigen Körper A 2 eingeschoben, wobei ein leichter Druck auf die Federn CX ausgeübt wird. Anschließend wird der jeweilige Deckel Fin der Weise angebracht, daß sein zylindrischer Vorsprung 26 mit dem äußeren Ende der zugeordneten Druckfeder C1 in Eingriff gelangt Schließlich werden die kleinen Platten 18 den vom Kollektor D abgewandten Endöffnungen der rohrförmigen Körper A 2 angenähert. Durch Ausüben von Druck gelangen die äußeren, hakenförmig gekrümmten Enden 22 der elastischen Plattenansätze 20 mit den profilierten Vorsprüngen 14 an den rohrförmigen Körpern Λ 2 in Eingriff und spreizen die Ansätzp 20 auf, bis die hakenförmigen Enden 22 in die äußeren, nut- und falzförmig ausgebildeten Flächen 15 der Vorsprünge 14 einschnappen. Falls die Leitungen 12 noch nicht in die klemmenförmigen freien Enden 25 der kleinen Zungen 24 angelötet wurden, kann dies auch nachträglich erfolgen.

Aus diesem Montageablauf ergibt sich unmittelbar der angestrebte einwandfreie und sichere Sitz der Bürste C auf dem Kollektor D. Dieser einfache Arbeitsvorgang läßt sich ohne weiteres automatisieren und rasch durchführen. Ferner ist es möglich, den Abstützbereich für die Druckfedern Cl zu entfernen und diesen Bereich auf die Außenseite des Kollektors D zu verlegen. Dadurch wird es möglich, die Bürsten C über die gesamte Bauhöhe des Bürstenhalters A zu verlängern und dadurch ihre Nutzungs- oder Lebensdauer zu verlängern, ohne daß die radialen Abmessungen des Motors vergrößert werden müßten. Die kleinen Deckel Fin Form der metallenen Platten 18 lassen sich mit Hilfe eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubenziehers, leicht wieder entfernen, um eines der äußeren, hakenförmig ausgebildeten Enden 22 der kleinen federnden Ansätze 20 von der als Falz und Nut

wirkenden äußeren Fläche 15 am rohrförmigen Körper A 2 zu lösen. Hierfür braucht lediglich derart auf die kleine Zunge 24 eingewirkt zu werden, daß sich ihr äußeres hakenförmiges Ende 22 aus dem entsprechenden profilierten Vorsprung 14 löst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bürstenhalter für Elektromotoren, bestehend aus einer Isolierstoffgrundplatte mit zwei rohrförmigen Körpern zur Aufnahme von darin axial gleitend bewegbaren Bürsten, die jeweils über eine Feder gegen einen Deckel abgestützt sind, der mit dem federseitigen Ende des zugeordneten rohrförmigen Körpers lösbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (A 2) einstückig mit der Isolierstoffgrundplatte (A 1) ausgebildet sind und jeweils in ihrer der Grundplatte (A 1) gegenüberliegenden Seitenwand einen Längsschlitz (10) aufweisen, der sich zum Deckel (F) hin aufweitend öffnet, wobei an den Außenseiten des jeweiligen Körpers (A 2) Vorsprünge (14) angeformt sind, die eine geneigte untere Fläche (15) und dieser gegenüber eine gekrümmte obere Spreizfläche aufweisen und die von hakenförmig eingewinkelten Enden von federnden Ansätzen (20) an den Enden einer kleinen Metallplatte (18) hintergreifbar sind, die den jeweiligen Deckel (/^darstellt, und daß diese Platte (18) einen zum Körper (A 2) hin vorgezogenen, in das angrenzende Ende der Feder (Ci) eingreifenden Vorsprung (26) aufweist, der in seiner Querschnittsgestaltung kleiner als die Öffnungsbreite der Aufweitung des Schlitzes (10) ist.