DE2541457A1

DE2541457A1 - Buerstenhalter fuer gleichstrommotoren

Info

Publication number: DE2541457A1
Application number: DE19752541457
Authority: DE
Inventors: Michele Aimar
Original assignee: ITW Fastex Italia SpA
Current assignee: ITW Fastex Italia SpA
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-15
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2285013A1; FR2285013B3; AU8461275A; JPS5154206A; BR7505826A; JPS5843984B2; IT1021354B

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ing. II. NEGENDANK <·ΐ073) · DIPL.-ING. II. IIAUCK · hipu-phys. W. SCHMITZ DIPL.-ING. E- GRÄÄLFS · dipl.-ing. W. WEIINERT · dipl.-phys. W. CARSTENS

HAMBURG-MÜNCHEN 2541

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: 2OOO HAMBURG 36 · NEUER WALL 41 TELEFON (O4O) 36 74 28 UND 36 41 IS

TBLEGR. NEQBDAPATENT HAMBUKQ

ITW FASTEX ITALIA S. p. A. sooo München 2 . mozartstr. 23

TELEFON (089) Ö 38 05 86 Strada Settimo 344 telegr. negbdapatent München

Torino/Ital ien Hamburg, den 12. Sept. 1975

BORSTENKALTER FOR GLEICHSTROMMOTOREN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bürstenhalter für Gleichstrommotoren. Der Hauptzweck der Erfindung ist, einen Bürstenhalter zu verwirklichen, der leicht und schnell auf die Motor-Schutzkappe montiert werden kann, und zwar ohne erforderliche Befestigungselemente. Ein weiterer Zweck der Erfindung/ist, einen Bürstenhalter zu verwirklichen, in den die Bürste eingefügt werden kann, und zwar bevor man den Bürstenhalter auf den Motor montiert, d.h., dies geschieht unabhängig von der Montage des Motors.

Der Bürstenhalter nach der Erfindung ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einem rohrförmigen Körper aus Plastikmaterial besteht, der vorderseitig mit wenigstens einer Klappe versehen ist, die schräg zur

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Achse des Bürstenhalters steht. Durch ihre Elastizität ist sie leicht biegsam und kann so besser an besagte Achse gelangen. An einem Zwischenpunkt ist der Körper ebenfalls mit wenigstens einer radialen Klappe versehen, die leicht verformt werden kann. Die Klappen, und zwar die frontale und radiale,wirken mit Anschlägen zusam^menai_{e S}i_{cn am} äußersten Ende einer öffnung in der Motorschutzkappe befinden, in die der Bürstenhalter eingefügt wird, um diesen darin selbst zu blockieren.

Nach einer Besonderheit der Erfindung hat der Körper des Bürstenhalters wenigstens eine Axialrippe, die mit einer entsprechenden Rille zusammenwirkt, die in der Schutzkappe vorhanden ist und dazu bestimmt, den Bürstenträger aufzunehmen.

Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung, hat die Öffnung im Bürstenhalter keinen kreisförmigen Querschnitt und das metallische Element, das die Bürste hält, hat teilweise eine Form, die mit der öffnung im Bürstenhalter übereinstimmt.

Nach noch einer Besonderheit der Erfindung, hat das metallische Element, das die Bürste hält, wenigstens einen Zahn, der mit einer entsprechenden Rille zusammenwirkt, die in der Wand der Öffnung des Bürstenhalter-Körpers vorhanden ist, und diese Wand hat wenigstens eine elastische Klappe, die einen Anschlag bildet und sich gegen das äußere Ende des ·

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ORSQSNAL INSPECTED

metallischen Elementes, das die Bürste hältjanlegt.

Nach einer anderen Besonderheit der Erfindung, besteht der Bürstenhalter-Körper aus zwei zu öffnenden Scharnierteilen zur Einfügung des metallischen Elementes, das die Bürste hält. Diese und andere Besonderheiten der Erfindung gehen aus der folgenden, detaillierten Beschreibung klarer hervor, die als reines, nicht einschränkendes Beispiel dienen soll. Es handelt sich um zwei Ausführungsarten.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt eines Bürstenhalters nach der Erfindung der auf die Schutzkappe von Gleichstrommotoren montiert wird.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-3 der Fig. 1, mit dem Bürstenhalter in voller Ansicht.

Fig. 3 ist eine fragmentarische Ansicht der Motor-Schutzkappe, mit der öffnung zur Einfügung des Bürstenhalters.

Fig. 4 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils 4 der Fig.2, und zwar nur auf den Bürstenhalter.

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2, und beschränkt sich auf den Bürstenhalter und das metallische Element, das die Bürste trägt.

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 1.

Fig. 7 ist ein Axialschnitt einer Variante des Bürstenhalters nach der Erfindung und des metallischen Elements,

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der die Bürste trägt.

Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7, mit dem Bürstenhalter in voller Ansicht.

Fig.9 ist eine fragmentarische Ansicht, und zwar von einer Hälfte des Bürstenhalters der Fig. 8 und 9, in Pfeilrichtung 9 der Fig. 7 betrachtet.

Fig. 10 ist die Ansicht des Bürstenhalters der Fig. 7-9, betrachtet in Pfeilrichtung 10 der Fig. 7, wobei der Bürstenhalter einmal in offener und einmal in geschlossener Stellung dargestellt ist.

Fig.11 ist ein Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 8, und beschränkt sich auf den Bürstenhalter und das metallische Element, das die Bürste trägt.

Fig.12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-12 der Fig. 8; auch diese beschränkt sich auf den Bürstenhalter und das metallische Element, das die Bürste trägt.

Betrachtet man zuerst die Fig. von 1-3, sieht man, daß in die öffnung 1, die sich in der Schutzkappe 2 befindet und

einen -motor

zu einem Motorgehäuse für Gleichstrom gehört, ein Bürstenhalter 3 aus Kunststoffmaterial eingefügt ist.

Der Bürstenhalter 3 ist im wesentlichen ein rohrförmiger Körper, der an einem Ende zwei Klappen 4 und 5 hat, die

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schräg zur Achse des Bürstenhalters stehen und sich durch ihre Elastizität leicht biegen, und zwar in Richtung Achse des Bürstenhalters. Die Klappen 4,5 haben am äußersten, freien Ende einen Anschlag 6, der mit einer der frontalen Flächen der ringförmigen Verdickung 7 der Schutzkappe 2, die die öffnung 1 zur Einfügung des Bürstenhalters bildet^ in Eingriff bringbar sind. Der Körper des Bürstenhalters hat an einer Stelle seiner äußeren Fläche zwei Axialrippen 8 und 9 (s. auch Fig. 5), die entgegengesetzt zueinander liegen und miteinander durch zwei Ringrippen 10 und 11 verbunden sind, ^n einem Zwischenpunkt der äußeren Fläche, hat der Bürstenhalter 3 einen Ringflansch 12, der mit der Stirnfläche der ringförmigen Verdickung 7 der Schutzkappe

2 in Eingriff tritt, die entgegengesetzt zur Stirnfläche liegt, an die die Klappen 4 und 5 angreifen.

Zwischen den beiden kreisförmigen Rippen 10 und 11 ragen aus der äußeren Fläche des Bürstenhalters - entgegengesetzt zueinander liegend - zwei Paar elastische, V-förmige Rippen, 13-14 und 15-16 hervor. Im Innern des Bürstenhalters

3 ist ein metallisches Element 17 montiert, das die Bürste 17 trägt und die Aufgabe hat, den Kontakt mit der zylinderischen Oberfläche des Stromwenders 18 herzustellen.

Wie man aus der Fig. 5 und 6 ersieht, hat das Element 17 im Schnitt eine rechteckige Form mit zwei Ausbauchungen 19

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und 20, die auf zwei entgegengesetzten Seiten liegen, und die öffnung 21 des rohrförmigen Körpers 3 hat im wesentlichen eine symmetrische KreLEform. Die beiden rechteckigen, entgegengesetzten Seiten des Elementes 17 liegen in zwei korrespondierenden Ausnehmungen, die entgegengesetzt zur Kreuzöffnung des Körpers 3 liegen, während die Ausbauchungen 19 und 20 des Elementes 17 in die anderen beiden Ausnehmungen hineinreichen, die wiederum entgegengesetzt zur Kreuzöffnung 21 liegen.

Das Element 17 hat an einer flachen Seite einen Zahn 22, der in eine Rille 23 bzw. 24 geführt werden kann, die in jeder der entgegengesetzten, flachen Seiten der Innenwand des Bürstenhalters 3 vorhanden ist.

Der Grund, warum man zwei Rillen vorgesehen hat, obwohl nur ein Zahn 22 vorhanden ist, wird nachstehend erklärt. In der Wand des Bürstenhalters 3 hat man in entgegengesetzter Richtung zueinander eine elastische Klappe 25 bzw. 26 vorgesehen, die einen Anschlag 27 für den Zahn 22 bildet. Die Bürste 28 ist im Innern des Elementes 17 montiert, und zwar mit der üblichen Druckfeder, die nicht dargestellt ist. Auch die elektrische Verbindung zwischen der Bürste und der Leitung 29, erfolgt in der üblichen Weise, deren Beschreibung überflüssig erscheint.

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Zur Montage des metallischen Elementes 17, das die Bürste 28 im Bürstenhalter 3 hält, steckt man auf den Bürstenhalter, und zwar von der Seite, die vom Motor abgewandt ist , nachdem der Bürstenhalter auf den Motor selbst montiert ist, das äußere Ende des Elementes 17, das sich nach vollendeter Montage vor dem Stromwender befindet.

Man muß darauf achten, daß der Zahn 22 des Elementes 17 richtig in die Führungsrillen 23 und 24 des Bürstenhalters 3 gelangt. Man läßt das Element 17 im Innern des Bürstenhalters 3 gleiten, indem man die Elastizität der Klappen 25 und 26 ausnutzt, die es ermöglicht, sie zu überschreiten. Wenn das Element 17 die Klappen ganz überschritten hat, kehren letztere durch ihre Elastizität wieder in ihre Normalstellung zurück. Dies ist dargestellt in Fig.l, und zwar wird das Element 17 im Bürstenhalter mittels Schnappvorrichtung blockiert. Das heißt, durch den Zahn 22, der mit dem Anschlag 27 von einer der Federn in Kontakt steht (am Beispiel auf der Zeichnung mit der Nr. 26 gekennzeichnet). In dieser Stellung befindet sich der Zahn 22 am äußersten Ende der Rillen 23 oder 24 (am Beispiel auf der Zeichnung mit der Nr. 24 gekennzeichnet), so daß dieser gegen die frontale Fläche am äußersten Ende eben dieser Rillen schlägt. Das Element 17 wird so axial im Bürstenhalter 3 blockiert.

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Das Ganze, Bürstenhalter bzw. das Element 17 für die Bürste ist dann fertig, um auf den Motor montiert zu werden.

Durch das beschriebene System hat man den zweifachen Vorteil, eine Doppelmontierung des Bürstenhalters und des Elementes der Bürste auf den Motor zu vermeiden, und man kann die Montage der Bürste in den Bürstenhalter getrennt von der Montage des Motors vornehmen, so daß man nicht von der Montage des Motors selbst abhängig ist.

Die Verdoppelung der Rillen 23 und 24 und der Klappen 25 und 26 hat nur den Zweck» daß man die Montage des Bürstenelements 17 in den Bürstenhalter auf günstigste Weise vornehmen kann. Das Ganze, Bürstenträger bzw. Element für die Bürste, wird dann in die Öffnung 1 der Motor-Schutzkappe 2 gefügt, und man schiebt diesen zum Stromwender 18, indem man die Elastizität der Klappen 4 und 5 ausnutzt, die sich während dieser Tätigkeit biegen und sich der äußeren Oberfläche nähern. Man muß darauf achten, daß die paarweise angeordneten, V-förmigen Rippen 13-14 und 15-16 des Bürstenhalters, richtig in die Führungsrillen 30 bzw. 31 gelangen, und zwar in Übereinstimmung mit der öffnung 1 der Schutzkappe 2. Wenn der Anschlag 6 der Klappen 4 und 5 die frontale Fläche der Nabe 7 überschritten hat, schnellen die Klappen nach außen und bewirken den Anschlag an diese. In dieser Stellung wird die Klappe 12 des Bürstenhalters 3

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gegen die frontale Fläche der Nabe 7 gedrückt, und zwar entgegengesetzt zu der Fläche, die mit dem Anschlag 6 der Klappen 4 und 5 zusammenwirkt. Auf diese Weise ist man sicher, daß sich der Bürstenhalter immer gut an dem für ihn bestimmten Platz im Gehäuse anpaßt, obwohl man einen gewissen Spielraum berücksichtigen muß, was die Toleranz in der Ausführung betrifft.

Der Zweck der V-förmigen, paarweise angeordneten Rippen 13-14 und 15-16 ist der, zu verhindern, daß der Bürstenhalter 3 in der öffnung 1 rotieren kann, wenn er bereits in der Schutzkappe montiert ist. Besagte Rippen können durch ihre Elastizität, einen möglichen, "winkelförmigen Spielraum" zwischen der Schutzkappe und dem Bürstenhalter zurückgewinnen.

Wie man sieht, ist die Montage des Bürstenhalters auf den Motor äußerst einfach, schnell und sicher.

Nach der Erfindung ist in den Zeichnungen der Fig. 7 bis 12 eine Variante des Bürstenhalters dargestellt. Nach dieser Variante ist der Bürstenhalter aus zwei Teilen konstruiert, die sich durch ein Scharnier öffnen und das Aufnahmeelement für die Bürste wird eingefügt, indem man es nicht mehr - wie im Falle der Fig. 1-6 - ins Innere des Bürstenhalters einschiebt, sondern indem man es bei

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geöffnetem Scharnier an seinem richtigen Platz einbringt und es durch den Verschluß des Scharniers festlegt.

Wie man aus den erwähnten Abbildungen ersieht, hat der darin dargestellte Bürstenhalter 32 noch zwei frontale, biegsame Klappen 33 und 34, die den Klappen 4 und 5 der vorhergehenden Konstruktion ähnlich sind. Anstelle der ringförmigen Klappe 12, hat er zwei strahlenförmige Klappen 35 und 36, die entgegengesetzt zueinander liegen. Der Grund dieser Abänderung wird im folgenden erklärt. Der Bürstenhalter 32 besteht aus zwei Hälften 37 und 38, die durch ein Scharnier in Punkt 39 miteinander verbunden sind. Auf der entgegengesetzten Seite zu dieser Verbindung mittels Scharnier, hat die Hälfte 37 öffnungen 40, in die Stifte von der Hälfte 38 kommen. Das metallische Element, das die Bürste hält, ist ähnlich wie der Behälter 17, der ersten beschriebenen Art der Konstruktion, nur mit dem Unterschied, daß von seiner äußeren Oberfläche Scheiben 43 hervortreten (s. Fig. 9), die entgegengesetzt zueinander liegen und an genau vorgesehenen Stellen ihren Platz einnehmen, die im Wandinnern des Bürstenhalters 32 vorgesehen sind. Zur Montage des metallischen Elements 42, das die Bürste im Bürstenhalter 32 enthält, öffnet man letzteren, indem man eines der Teile 37 und 38 (im beschriebenen Fall das Teil 37), um das Scharnier 39 rotieren läßt, um dieses in die Stellung zu bringen wie in Fig. 10 beschrieben. Darin ist das Teil 38 mit Punkt- und

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Strich!inien gekennzeichnet, und zusätzlich mit einer Art Spitzlinie markiert. Mit dem so offenen Bürstenhalter bringt man das metallische Element 42, das die BUrste hält, an der vorgesehenen Stelle im Bürstenbehälter an und man mu8 aufpassen, daß die Scheiben 43 in die entsprechenden Stellen 44 (Ausnehmungen) passen, die in den beiden Hälften 37 und 38 des Bürstenhalters vorgesehen sind. Den Bürstenhalter schließt man wieder, indem man das Teil 38 in Pfeil richtung der Fig. 10 rotieren läßt, bis man es wieder in die Position gebracht hat, die in der Zeichnung mit einer durchgehenden Linie gekennzeichnet ist. In dieser Stellung dringen die Stifte 41 des Teils 38 in die öffnungen 40 des Teiles 37 ein, und blokkieren beide Teile untereinander.

Um sicherzugehen, daß sich die beiden Teile nicht öffnen können, ist das Teil 38 mit einer Art Zunge 45 versehen (s. Fig. 8 und 12), die am Verschluß des Bürstenhalters per Schnappvorrichtung in ein Häkchen 46 greift, das am Teil 37 vorgesehen ist.

Sind der Bürstenhalter bzw. das Aufnahmeelement der Bürste so montiert, kommt er dann in die öffnung, die in der Motor-Schutzkappe vorgesehen ist und darin in ähnlicher Weise verläuft, wie die Fig. 1-6 zeigen. Das heißt, bis man die Klappen 33 und 34 in Zusammenwirkung mit der Vorderfläche

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der Nabe 7 der Schutzkappe 2 gebracht hat und die Klappen 35 und 36 in Zusammenwirkung mit der entgegengesetzen vorderseitigen Fläche besagter Nabe gebracht sind.

Man wird feststellen, daß diese Art der Ausführung zwei radiale Klappen 35 und 36 hat, anstelle der vollständigen, ringförmigen Klappe 12 der ersten Ausführung. Die Auflösung der Kontinuität der ringförmigen Klappe hat sich als erforderlich erwiesen, um die Rotation der Teile 37 und 38 des Bürstenhalters 32 zu erlauben.

Die öffnung der Schutzkappe 40, die dazu bestimmt ist, den Bürstenhalter 32 aufzunehmen, muß natürlich zwei Rillen vorweisen, die entgegengesetzt zueinander liegen und den Durchgang der Vorsprünge erlauben, die die Teile 37 und 38 des Bürstenhalters 32 aufweisen, in Übereinstimmung mit dem Scharnier 39, aber in entgegengesetzter Richtung zu diesem.

Mit dieser Ausführungsform kann man auf die Rippen 13-14 und 15-16 verzichten, weil besagte Vorsprünge, die durch das Scharnier vorhanden sind, dazu dienen, die Rotation des Bürstenhalters in der öffnung der Schutzkappe zu verhindern.

Es ist klar, daß die beiden hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsarten der Erfindung zahlreiche Varianten

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und Änderungen erfahren können, ohne jedoch völlig aus dem Bereich der Erfindung selbst zu gelangen.

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Claims

Ansprüche

ί 1.^Bürstenhalter für Gleichstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus einem rohrförmigen Körper aus Kunststoffmaterial besteht, der vorderseitig mit wenigstens einer elastisch biegsamen Klappe versehen ist, die schräg zur Achse des Bürstenhalters steht, und in Achsrichtung verbiegbar ist, daß an einem Zwischenpunkt der Körper mit wenigstens einer leicht elastisch verformbaren Klappe versehen ist, die mit Anschlägen zusammenwirken, die sich am Ende einer öffnung in der Motorschutzkappe befinden, in die der Bürstenhalter eingefügt wird, um diesen darin festzulegen.
2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Klappe eine ringförmige Klappe ist.
3. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei radiale Klappen vorhanden sind, die entgegengesetzt zueinander liegen.
4. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Bürstenhalters wenigstens eine Axialrippe aufweist, die mit einer entsprechenden Nut zusammenwirkt, die in der Schutzkappe zur Aufnahme des Bürstenhalters vorgesehen ist.

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5. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im Körper des Bürstenhalters keinen kreisrunden Querschnitt hat und das metallische Element, das die Bürste hält, teilweise eine Form aufweist, die der Öffnung im Bürstenhalter-Körper entspricht.
6. Bürstenhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element, das die Bürste hält, wenigstens einen Zahn hat, der mit einer korrespondierenden Nut zusammenwirkt, die in der Öffnungswand des Bürstenhalter-Körpers vorhanden ist, daß die Wand wenigstens eine elastische Klappe hat, die einen Anschlag bildet und gegen das äußere Ende des metallischen Elementes, das die Bürste hält, in Eingriff bringbar ist.
7. Bürstenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter-Körper aus zwei Teilen besteht, die sich durch ein Scharnier öffnen lassen zwecks Einfügung des metallischen Elementes, das die Bürste hält.
8. Bürstenhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Teile mit kleinen Stiften ausgerüstet ist, die auf entgegengesetzter Seite zu den Scharnieren liegen und das andere Teil auf gleicher Seite Löcher hat, in die besagte Stifte eingreifen.

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9. Bürstenhalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Teile mit einem Vorsprung versehen ist, der schnappend gegen ein Häkchen greift, das am anderen Teil auf der gleichen Seite angeordnet ist, wobei das Teil auf entgegengesetzter Seite des Scharniers liegt.
10. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element, das die Bürste hält, Vorsprünge hat, die in den vorgesehenen Ausnehmungen der Innenfläche des Bürstenhalters eingreifen.
11. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter-Körper in Obereinstimmung mit dem Scharnier und in entgegengesetzter Stelle zu diesem, zwei Vorsprünge aufweist, die in korrespondierenden Nuten eingreifen, die in der Schutzkappe liegen, zur Aufnahme des Bürstenhalters.

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