DE2628745C2 - Bürste für eine dynamoelektrische Maschine in flacher Miniatur-Bauweise - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürste für eine dynamoelektrische Maschine in flacher Miniatur-Bauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Bürste ist aus der DE-OS 22 46 052 für einen Gleichstrom-Kleinmotor mit einem flachen Kommutator zum Gebrauch in tragbaren magnetischen Aufzeichnungsanlagen bzw. für batteriegespeiste Tonbandgeräte bekannt. Jede der Bürsten weist zwei Bürstenzungen in Form metallener Blattfedern auf, die gegeneinander isoliert in einem Bürstenträger angeord- so net sind. Jede Blattfeder ist etwa L-förmig und hat eine innere U-förmige Ausstanzung in einem unteren Befestigungsschenkel. Ein mittlerer, vorspringender, mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung versehener Unterteil des unteren Schenkels der Blattfeder dient der Befestigung. Ferner sind Teile für den elektrischen Anschluß vorgesehen. Die Federkonstante dieser Bürste ist an sich gering. Es besteht jedoch für dynamoelektrische Maschinen in flacher Miniatur-Bauweise Bedarf an einer flacheren Federcharakteristik, als sie die bekannte Bürste aufweist, um die Anpreßkraft so konstant wie möglich zu halten, denn bei solchen Motoren ist der relative Ausweichweg der Bürsten größer als bei größeren Motoren.

Eine steilere Federcharakteristik hat auch eine Bürste d5 für kleine elektrische Maschinen, die aus mindestens zwei parallelen, unabhängig voneinander nachgiebigen Blattfederstreifen als Bürstenzungen besteht, welche ein Ganzes bilden mit einer sie tragenden, federnden dünnen Metallplatte, die mit zwei miteinander verbundenen, federnden Armen versehen und an einem Fixpunkt befestigt ist wobei die nachgiebigen Blattfederstreifen in Flucht mit einem der federnden Arme liegen (DE-AS 12 93 318).

Gleiches gilt für eine Bürste für Kleinst- und Miniatur-Motoren, deren Kontaktfeder aus dünnem, in Kontaktstreifen auslaufendem Federblech besteht wenn sie einen Stamm aufweist dessen rückwärtiges Ende zur Befestigung im Motor ausgebildet ist während das vorderseitige Ende sich inzunächst etwa quer zur Stammrichtung verlaufende Aste verzweigt die anschließend im wesentlichen wieder in Stammrichtung verlaufen, um sich dann zumindest teilweise in der vorbeschriebenen Art weiter zu verzweigen, wobei von den Verzweigungsenden aus wiederum längsgerichtet die parallelen Kontaktstreifen (Bürstenzungen) ausgehen (DE-AS 19 60 864). Bei vorgegebener Gesamtgröße der Bürste ist die Summe der Längen der Blattfeder-Streifen- bzw. Kontaktstreifenabschnitte so begrenzt, daß die Federungscharakteristik noch nicht ausreichend flach für die Bedürfnisse bei Kleinstmotoren ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürste für dynamoelektrische Maschinen in flacher Miniatur-Bauweise anzugeben, bei der der Kompromiß zwischen Federungscharakteristik und Prellfreiheit der Kontaktgabe zum Kommutator verbessert und eine noch kleinere Bauweise ermöglicht ist.

Für die eingangs genannte Bürste ist die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Bürste ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der mögliche Federweg ist durch Verlängerung des federnden Trägers der Bürstenzungen durch die Z-förmige Gestalt des Trägers vergrößert bzw. die Federcharakteristik flachen Bei gleicher radialer Erstreckung zum Kommutator ist die Bürste weicher. Andererseits kann trotz der durch die Z-Form bedingten Beanspruchung auf Vetdiitlung eine ausreichende Bedämpfung durch Besetzung mit einem Resonanz-Dämpfungsteil erzielt werden, so daß insgesamt die Kontaktgabe und Prellfreiheit verbessert sind. Durch die geringere Federkonstante ist auch der Verschleiß der Bürste und des Kommutators reduziert. Die beiden Bürsten einer Maschine lassen sich wegen der geringeren Federkonstante auch leichter genau montieren.

Ausführungsbeirpiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Bürste,
F i g. 2 einen Querschnitt durch einen Motor mit der Bürste nach Fig. 1.

F i g. 3 eine Draufsicht auf in einen ringförmigen Bürstenhalter eingesetzte Bürsten.

Fig.4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in F i g. 3 und

Fig. 5 eine schrägperspektivische Ansicht des Rings nach F i g. 3 und des Gehäuses, in das er einzusetzen ist. Die Bürste 91 nach F i g. 1 weist einen Träger 91s aus dünnem, elastischem Metallwerkstoff von Z-föFmiger Gestalt auf, die aus einem Blech durch ein Fotoätzverfahren gewonnen wurde. Der Träger hat von seinem zum Anschließen dienenden rückwärtigen Ende 91a bis zu seinem freien Ende eine vergrößerte Länge. Der Träger 91s ist an dem entsprechend Fig. I linken abgewinkelten Endstück 91a seines oberen Schenkels

mit einer Schraube 93 an einem mit einem Motorgehäuse 92 einstückigen bzw. fest verbundenen Vorsprung 92a befestigt, siehe Fig.2, und endet am rechten Ende des unteren Schenkels in parallelen Fingern 910 und 91c als Bürstenzungen, mit weichen er an einen Kommutator 99, siehe F i g. 2, angelegt wird. An den Enden der Finger 916 und 91c sind Kontaktstücke 95a und 956 aus einem hierfür geeigneten Werkstoff, z. B. Platin, aufgelötet. Um Resonanz zu verhindern und die Prellfreiheit zu vergrößern, ist im hinteren Bereich der parallelen Finger 916 und 91c ein Resonanz-Dämpfungsteil 94 angebracht, das eine dünne Matte aus Polyurethan-Schaumstoff oder Kautschuk sein kann. Das Dämpfungsteil 94 kann sich über den gesamten Bereich des Z-förmigen Abschnitts erstrecken. Es kann auch ohne Verwendung von Kleber angebracht und insbesondere in einer Aussparung des Trägers gehalten sein.

Gemäß Fig.2 ist ein Paar elektrisch leitender Bürsten "M einander gegenüberliegend so angebracht, daß sie diametral am Kommutator 99 anliegen, der, mit einem Rotor 98 einstückig bzw. fest verbunden, auf der Welle 97 eines Motors 96 angeordnet ist. Im Inneren ist rings um das Motorgehäuse 92 ein ringförmiger Magret 100 so befestigt, daß er den Rotor 98 umschliebt.

Die Ausbildung des Trägers 91s aus einem elastischen Metallblech erzeugt eine gerade Federungscharakteristik. Aus der Z-Form ergibt sich für den Träger 91s trotz seines geringen Raumbedarfs eine vergrößerte wirksame Länge. Der von den Fingern 916 und 91c gebildete gabelförmige Abschnitt liefert einen weiteren Betrag zu einem flachen Verlauf der Federcharakteristik. Da am freien Ende der Finger 916 und 91c Kontaktstücke 95a und 956 aus Platin oder ähnlichem Werkstoff angebracht sind, ist der Abrieb der Finger praktisch vermieden. Die Anbringung des Resonanz-Dämpfungsteils 94 am die Finger 916 und 91c umfassenden Abschnitt verhindert, daß die Bürste 91 Resonanzschwingungen ausführt. Durch das Fotoätzen werden die beim Richten und beim Entgraten bisher aufgetretenen Schwierigkeiten vermieden. Seine Herstellung ist mit einfachen Mitteln möglich und gleichzeitig der Vorteil einer einfachen Anbringung gewährleistet.

Bei der in den Fig.3 bis 5 dargestellten weiteren Ausführungsform hat der Bürstenhalter die Gestalt eines ringförmigen Rahmens aus Kunstharzwerkstoff, der an der Innenwand eines Motorgehäuseteils 137. (F i g. 5) satt anliegt und in den das rückwärtige Ende der Träger fest eingeformt ist. An der Oberseite des Bürstennalters 131 ist eine Vielzahl von aufragenden Vorsprüngen 133a bis 133Λ ausgebildet. Von der Innenwand des Bürstenhalters 131 erstreckt sich ein Paar einander gegenüberliegender Anschlußvorsprünge 134a und 1346 radial nach innen, in die je ein rückwärtiges Ende eines Paares Z-förmiger Träger 335 und 136 eingeformt ist. Am freien Ende der Z-förmigen Träger 135 und 136 lind jeweils parallele Finger 137 und 138, die jeweils mit Kontaktstücken besetzt sind, ausgebildet. An derjenigen Seite der Träger 135 und 136.

die die die Bürstenzungen bildenden parallelen Finger 137 und 138 umfaßt, sind Resonanz-Dämpfungsteile 135a und 136a aufgebracht, die wiederum aus Polyurethan-Scharmstoff bestehen können. Die rückwärtige·;: Enden der Träger 135 und 136 liegen an der Oberseite der Anschlußstücke 134a und 1346 des Bürstenhalters 131 frei und sind dort abgebogen, um eine elektrische Anschlußfahne 139 bzw. 140 zu bilden, an die je ein Ende von zwei Zuleitungsdrähten 141 und 142 angelötet ist. Der eine Zuleitungsdraht 142 ist um die aufragenden Vorsprünge 133e, 133/i 133#und 133Λ herumgeführt, um mit dem anderen Zuleitungsdraht 141 zusammengedreht zu werden.
Gemäß F i g. 5 wird der so ausgebildete Bürstenhalter

131 in das untere Gehäuseteil 132 eingesetzt, in dem er durch ein Paar waagerechter Längsschlitze 132a und 1326 mit in Gewindebohrungen 131a und 1316 reichenden Befestigungsschrauben 145 und 146 befestigt ist. Nahe dem einen Schlitz 132a ist im Gehäuseteil

132 eine schlüssellochförmige Aussparung 132c ausgebildet, duroh die die zusammengedrehten Zuleitungsdrähte 141 und 142 nach außen he:, asgeführt werden. Die Zuleitungsdrähte werden zuerst du.ch den größeren Abschnitt 132c 1 der Aussparung 132c geführt, und, nachdem ihr Ende herausgeführt worden ist, ir dem kleineren Abschnitt 132c 2 festgehalten.

Sobald der Bürstenhalter 131 in das untere Gehäuseteil 132 eingesetzt worden ist, kann eine nicht gezeichnete Welle mit einem Rotor und einem Kommutator eingebaut weden, indem ihr unteres Ende durch ein Lager 147 hindurchgestecki wird. Mit dem unteren Gehäuseteil 132 wird ein nicht gezeichnetes oberes Gehäuseteil mit einem Lager für das obere Wellenende verbunden. Sodann werden die Kontaktstücke der parallelen Finger 137 und 138 einander diametral gegenüberliegend angeordnet und der Bürstenhalter 131 mit den Befestigungsschrauben 145 und 146 festgelegt. Im oberen Gehäuseteil befindet sich der mit dem Rotor zusammenwirkende Statormagnet.

Bei dieser Bürste sind in den Bürstenhalter Ul aus Kunstharz die Träger 135 und 136 mit den Anschlußstücken 134a und 1346 einstückig eingeformt. Die Formgebung des Bürstenhalters 131 ist nicht auf eine ringförmige Gestalt beschränkt.

Bei dieser Ausführungsform ist das Zusammenbauen durch die Verwendung eines ringförmigen Bürsienhalters 131 erleichtert. Da sich der Zuleitungsdraht 142 rund um den Bürstenhalter 131 erstreckt, um mit dem anderen Zuleitungsdraht 141 vereinigt und von dort durch die Aussparung 132c nach außen geführt zu werden, wird für die Zuleitungsdrähte 141 und 142 kein zusätzlicher Raum binötigt. Der Zuleitungsdraht 142 ist zwischen den aufragenden Vorsprüngen 133e bis 133.Ί am Bürstenhalter 131 und der Innenwand des G^häuicteils 132 gehalten, so daß jeglicher störender Eingriff in andere, im Gehäuseteil 132 angeordnete Bauteile, insbes. in em rotierendes Bauteil wie z. B. den Rotor oder Kommutator völlig vermieden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bürste für eine dynamoelektrische Maschine in flacher Miniatur-Bauweise mit einem gehäusefesten Magneten, einem flachen Spulenrotor und einem auf ^ der Rotorwelle sitzenden Kommutator, wobei die Bürste im Gehäuse der Maschine schwingungsgedämpft gehalten ist mit parallelen Bürstenzungen an der zylindrischen Gleitberührungsfläche des Kommutators federnd anliegt und einen abgewinkelten _!0 Träger aus einem elastischen Metallwerkstoff aufweist, der an einem Ende mit dem Gehäuse verbunden ist und an dessen anderem Ende die Bürstenzungen mit Kontaktstücken ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (91s; 135,136) eine Z-förmige Gestalt hat, der in mit ihm einstückigen, parallelen Fingern (916, 91c; 137, 138) mit den Kontaktstücken (95a, 95b) als Bürstenzungen endet.

2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (135, 136) mit einem Ende in einen ringförmigen Bürstenhalter (131) aus einem Kunstharzwerkstoff tesi eingeformt ist, der als Rahmen ausgebildet ist und an der Innenwand des Gehäuses (13:2) satt anliegt

3. Bürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der 2-förmige Träger (91s; 135, 136) an dem die Finger (91 b, 91c; 137, 138) umfassenden Abschnitt mit einem Resonanz-Dämpfungsteil (94; 135a, 136a,>besetzt ist. _J0

4. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanz-Dämpfungsteil abnehmbar und ohne Vt wendung von Kleber angebracht ist.

5. Bürste nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanz-Dämpfungsteii in einer Aussparung des Träger· gehalten ist.