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Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Getriebekleinmotor,
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insbesondere einen Scheibenwischermotor für Fahrzeuge, mit einem Getriebegehäuse,
einem am Getriebegehäuse gehaltenen, die Magnetpole tragenden Polgehäuse und mindestens
zwei diametral gegenüberliegenden Bürstenhaltern mit radial zur Motorachse verlaufenden
Bürstenführungen zur Aufnahme der Kommutatorbürsten.
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Bei solchen Getriebekleinmotoren wird die Verbindung von Polgehäuse
und Getriebegehäuse manigfaltig ausgeführt. Meist ist das Polgehäuse an das Getriebegehäuse
angeflanscht und durch Verschraubung, Nieten, Umbördelung oder ähnliches befestigt.
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Alle diese Verfahren sind wenig preisgünstig und sowohl bei der Fertigung
als auch bei evtl. Reperaturen wenig montagefreundlich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Gleichstrom-Getriebekleinmotor
der eingangs genannten Art eine preisgünstige, leicht montierbare und sichere Verbindung
von Polgehäuse und Getriebegehäuse zu erzielen, die in ihrer Zuverlässigkeit insbesondere
den Anforderungen beim Einsatz des Getriebekleinmotors in Fahrzeugen gerecht wird.
Die Verbindung soll außerdem zu Reparaturzwecken oder zur Erneuerung von Verschleißteilen,wie
Kohlebürsten etc.,ohne Zerstörung oder Beschädigung von Gehäuseteilen des Motors
lösbar sein.
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Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
daß das Getriebegehäuse einen Zentrierbund aufmre ist, auf dem das Polgehäuse aufgeschoben
ist, daß die Bürstenhalter am Zentrierbund gehalten und derart angeordnet sind,
daß ihre den Austrittsöffnungen der Bürsten gegenüberliegenden Stirnseiten mit dem
Außenmantel des Zentrierbundes annähernd fluchten, daß diese Stirnseiten Je eine
Rastnut aufweisen und daß das Polgehäuse an seinem Innenmantel mindestens zwei diametral
gegenüberliegende Rastnasen trägt, die bei auf den Zentrierbund aufgeschobenem Polgehäuse
in den Rastnuten hart federnd einrasten.
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Durch diese Maßnahmen ist die Montage des Polgehäuses am Getriebegehäuse
schnell und zuverlässig zu bewerkstelligen. Ein einfaches Aufschieben des Polgehäuses
auf den Zentrierbund des Getriebegehäuses genügt. Die Rastung, und damit die Sicherung
des Polgehäuses am Getriebegehäuse, erfolgt selbsttätig. Pol-und Getriebegehäuse
sitzen passgerecht aneinander. Die harte Rastung garantiert ein sicheres Verbinden
der beiden Gehäuseteile, die auch dem rauhen Betrieb bei Einsatz des Motors in Fahrzeugen
genügt. Eine Trennung der beiden Gehäuseteile kann durch einfaches Abdrücken des
Polgehäuses vom Getriebegehäuse herbeigefügt werden. Rastnasen und Rastnuten lassen
sich in einfachster Weise herstellen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rastnuten
durch die stirnseitigen Öffnungen der in den Bürstenhaltern durchgehend ausgebildeten
Bürstenführungen gebildet.
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Dadurch werden die Rastnuten in einfacher Weise ohne zusätzlichen
Fertigungsaufwand beim Anfertigen der Bürstenhalter mitgewonnen. Die durchgehend
ausgebildeten Bürstenfuhrungen erlauben zusätzlich eine fertigungstechnisch günstige
Herstellung der Bürstenhalter, In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen
die der Aufschieberichtung des Polgehäuses zugekehrte Wandfläche und die von dieser
abstehenden beiden Seitenflächen Jedes Bürstenhalters je einen von der stirnseitigen
Öffnung der Bürstenführung ausgehenden Einschnitt auf. Dies ermöglicht ein federndes
Ausweichen der durch diese Einschnitte gebildeten Schenkel des Bürstenhalters beim
Hineingleiten der Rastnase in die Rastnut und erleichtert damit das Aufschieben
des Polgehäuses auf den Zentrierbund und verbessert die Rastwirkung.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Einschnitt in der der Aufschieberichtung des Polgehäuses zugekehrten Wandfläche
Jedes Bürstenhalters an der Stirnseite die Einschnittbreite erweiternde Abschrägungen
aufweist. Dadurch wird eine selbstätige Zentrierung der Rastung
bei
leicht versetztem Aufschieben des Polgehäuses auf den Zentrierbund erzielt. Die
Rastflächen der Rastnasen können relativ groß ausgebildet werden, wodurch die Wirksamkeit
der Rastung weiter verbessert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die Bürstenhalter
aus Kunststoff und Getriebegehäuse und Bürstenhalter sind einstückig ausgebildet.
Diese fertigungstechnisch vorteilhafte Variante ermöglicht eine preisgünstige Herstellung
von Bürstenhalter und Rastnuten.Die erforderlichen Bürstenführungen und die Einschnitte
in den Wänden der Bürstenhalter können in einem einzigen Spritzverfahren ohne nachträgliche
Bearbeitung hergestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Zentrierbund an einem über seinen Umfang vorstehenden ringförmigen Vorsprung
endet, auf dem das am Getriebegehäuse verrastete Polgehäuse mit seiner ringförmigen
Stirnfläche aufsitzt,und daß die Rastnasen derart geformt sind, daß durch das Eingreifen
der Rastnasen in die Rastnuten eine das Polgehäuse an den Vorsprung andrückende
Kraft entsteht. Neben einem weitgehend dichten Abschließen des Inneren des Polgehäuses
gegen Schmutz und Staub wird damit gleichzeitig eine verbesserte Rastung erreicht,
da die Rastung gegen ein Widerlager arbeitet und somit unabhängig von eventuellen
Fertigungstoleranzen das Polgehäuse spiellos mit dem Getriebegehäuse verbindet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Rastnasen Jeweils zwei in Achsrichtung des Polgehäuses verlaufende Flächen
aufweisen, die Jeweils einen spitzen Winkel mit der Mantelfläche des Polgehäuses
einschlieBen,und daß der Neigungswinkel der in Aufschieberichtung des Polgehäuses
auf das Getriebegehäuse weisenden ersten Fläche wesentlich kleiner ist als der Neigungswinkel
der in Abzugsrichtung des Polgehäuses vom Getriebegehäuse weisenden zweiten Fläche.
Nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung beträgt dabei
der Neigungswinkel der ersten Fläche etwa 300 und der Neigungswinkel der zweiten
Fläche etwa 45°. Durch diese Ausgestaltung der Rastnasenflächen wird nicht nur eine
ausreichende Anpresskraft für das Polgehäuse an das Getriebegehäuse erzeugt, sondern
auch eine Rastung geschaffen, die ein leichtes Herstellen der Rastung durch leichtgängiges
Aufschieben des Polgehäuses auf den Zentrierbund des Getriebegehäuses und ein schwergängiges,
meist nur mit einem Abziehwerkzeug zu bewerkstelligendes Lösen der Rastung und damit
Abziehen des Polgehäuses vom Getriebegehäuse sicherstellt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung laufen die beiden
Flächen der Rastnasen von ihrer gemeinsamen Kante zu der Innenmantelfläche des Polgehäuses
hin spitz zu. Dies erleichtert in Verbindung mit einer halbrunden Ausbildung der
Flächen das Einschieben der Rastnasen in die Rastnuten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bildet mindestens
einer der in den Seitenwandflächen der Bürstenhalter verlaufenden Einschnitte eine
Führung für eine Bürstenandruckfeder. Hierdurch werden zusätzliche Führungsmittel
für die Bürstenaidruckfedern überflüssig und eine einfache konstruktive Gestaltung
des Bürstenhalters ermöglicht.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im ringförmigen
Vorsprung des Getriebegehäuses mindestens eine zum Außenmantel hin offene radiale
Ausnehmung vorgesehen. Vorzugsweise sind nach einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung mindestens zwei solche radiale Ausnehmungen diametral gegen-Uberliegend
etwa im Bereich der Bürstenhalter angeordnet. Diese Maßnahme ermöglicht ein AbdrUcken
des bündig auf dem Vorsprung des Getriebegehäuses aufsitzenden Polgehäuses ohne
Beschädigung der Gehäuseteile und macht Spezialwerkzeuge zur Demontage des Motors
überflüssig.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Zentrierbund
des Getriebegehäuses eine in seinem Außenmantel
verlaufende Ringnut
auf, in der ein Dichtungsring liegt.
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Hierdurch wird ein wasserdichter Verschluß des Polgehäuses sichergestellt.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen
Motors, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Motors bei
abgezogenem Polgehäuse, Fig. 3 eine Seitenansicht des Motors, teilweise geschnitten
und Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Rastung gemäß Einzelheit A in Fig. 3.
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Der in den Figuren 1 - 3 dargestellte Gleichstrom-Getriebekleinmotor
weist ein Getriebegehäuse 1 auf, das das nicht dargestellte Getriebe enthält. Weiterhin
weist er ein Polgehäuse 2 auf, das die Magnetpole trägt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Gleichstrommotor als zweipoliger Permanentmagnetmotor ausgebildet,und am
Polgehäuse 2 sind die beiden Permanentmagnete 3 und 4 befestigt. Der die Gleichstromwicklung
5 tragende Rotor 6 ist mit seiner Rotorwelle 7 in einem Lager 8 des Polgehäuses
2 und in einem im Getriebegehäuse 1 vorgesehenen Lager 9 drehbar angeordnet. Die
Wicklungsenden der Gleichstromwicklung 6 sind in bekannter Weise an einen auf der
Rotor welle 7 drehfest sitzenden Kommutator 10 angeschlossen. Entsprechend der Polzahl
des Motors sind zwei diametral gegenüberliegende:Buritenha1ter1 1 und 2 vorgesehen,
die Jeb eweils eiradial zur Notorachne verlaufende Bürstenführung 13 und 14 zur
Aufnahme der Kominitatorbtirsten 15 und 16 enthalten.
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Das Getriebegehäuse 1 trägt an seiner Stirnseite einen Zenirierbundl7,
auf den das Polgehäuse 2 aufgeschoben ist. Am Zentrierbund 17 sind die Bürstenhalter
11 und 12 gehalten und derart angeordnet, daß ihre den Austrittsöffnungen der Bürsten
14, 15 gegenüberliegenden Stirnseiten 18 und 19 mit dem Außenmantel 17a des Zentrierbundes
17 annähernd fluchten. Das Getriebegehäuse 1 ist aus Kunststoff gefertigt, und die
ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Bürstenhalter 11 und 12 sind an den Zentrierbund
16 mit angespritzt, so daß die Bürstenhalter 11 und 12 und das Getriebegehäuse 1
einstückig ausgebildet sind.Die mit dem Außenmantel 17a des Zentrierbundes 17 annähernd
fluchtenden Stirnseiten 18 und 19 der Bürstenhalter 11 und 12 weisen Je eine Rastnut
auf, die von stirnseitigen Öffnungen 20 und 21 der in den Bürstenhalternll und 12
durchgehend ausgebildeten Bürstenführungen 13 und 14 gebildet werden . Das Polgehäuse
2 trägt an seinem Innenmantel 2a entsprechend der Anzahl der Bürstenhalter zwei
diametral gegenüberliegende Rastnasen 22 und 23, die bei auf dem Zentrierbund 17
aufgeschobenen Polgehäuse 2 in den von den Öffnungen 21 und 22 gebildeten Rastnuten
hart federnd einrasten. Die Rastnasen 22 und 23 sind aus dem Polgehäuse 2 herausgeprägt.
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Die der Aufschieberichtung (Pfeil B in Fig. 2 ) des Polgehäuses 2
zugekehrte Wandfläche 24 bzw. 25 und die von dieser Wandfläche abstehenden beiden
Seitenflächen eines Jeden Bürstenhalters 11 und 12 weisen je einen von der stirnseitlichen
Öffnung 20 bzw. 21 der Bürstenführungen 13 bzw. 14 ausgehenden Einschnitt auf. Wegen
der Ubersichtlichkeit der Darstellung sind lediglich die Seitenwandflächen 26 und
27 des Bürstenhalters 11 und die darin befindlichen Einschnitte 27, 28 und 29 mit
Bezugszeichen versehen. Dabei liegt der Einschnitt 27 in der Wandfläche 24, der
Einschnitt 28 in der Seitenwandfläche 26 und der Einschnitt 29 in der Seitenwandfläche
25 ( vergl.
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Fig. 2 ). Der Bürstenhalter 12 trägt identische Einschnitte.
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Der Einschnitt 27 in der der Aufschieberichtung des Polgehäuses 2
zugekehrten Wandfläche 24 des Bürstenhalters 11 weist an der Stirnseite 18, also
an der Öffnung 20 der Bürstenführung
13 die Einschnittbreite erweiternde
Abschrägungen 40 und 41 auf ( vergl. Fig. 2 ). Die gleiche Ausgestaltung hat auch
der Bürstenhalter 12.
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Der Zentrierbund 17 des Getriebegehäuses 1 endet an einem über seinen
Umfang vorstehenden ringförmigen Vorsprung 30, auf dem das am Getriebegehäuse 1
verrastete Polgehäuse 2 mit seiner ringförmigen Stirnfläche 2b bündig aufsitzt.
Die Rastnasen 22 bzw. 23 sind nunmehr derart geformt, daß durch das Eingreifen der
Rastnasen 22 bzw. 23 in die von den Öffnungen 20 bzw. 21 gebildeten Rastnuten eine
das Polgehäuse 2 an den Vorsprung 30 andrückende Kraft entsteht. Hierzu sind die
Rastnasen besonders ausgebildet, wie in Fig. 4 für die Rastnase 22 vergrößert dargestellt
ist. Die Rastnase 22 weist zwei Jeweils in Achsrichtung des Polgehäuses 1 verlaufende
Flächen 31 und 32 auf, die Jeweils einen spitzen Winkelotbzw. 13 mit der Mantelfläche
2a des Polgehäuses 2 einschließen. Der NeigungswinkelOR der in Aufschieberichtung
des Polgehäuses 2 auf das Getriebegehäuse 1 weisenden ersten Fläche 31 ist wesentlich
kleiner als der Neigungswinkel 13 der in Abzugsrichtung des Polgehäuses 2 vom Getriebegehäuse
1 weisenden zweiten Fläche 32. Im Ausfüurungsbeispiel in Fig. 4 ist der Neigungswinkel
0 0< ca. 30 und der Neigungswinkel ß ca. 45 ° gewählt. Die beiden Flächen 31
und 32 der Rastnase 22 laufen von ihrer gemeinsamen Kante 33 zu der Mantelfläche
2a des Polgehäuses 2 spitz zu und sind halbrund ausgebildet ( vergl. Fig. 2).
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Es sei hervorgehoben, daß die Rastnase 23 identisch der Rastnase
22 ausgebildet ist. Ihre in Fig. 3 zu sehenden Flächen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit
der Darstellung nicht mit Bezugszeichen versehen.
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Die Kommutatorbürsten 15 und 16 werden in üblicher Weise von Bürstenandruckfedern
34 und 35 in Längsrichtung der Bürstenführungen 13 und 14 an den Kommutator 10 angedrückt.
Wie aus Fig. 2 für die Brstenandruckfeder 34 zu sehen ist, sind diese Bürstenandruckfedern
als Schenkelfedern ausgebildet, die am Getriebeghäuse 1 befestigt sind. Wie in Fig.
2 ebenfalls
nur für die Feder 34 zu sehen ist, dienen die Schlitze
in den Seitenwandflächen ( für den Bürstenhalter 11 der Schlitz 29 in der Seitenwandfläche
25 ) als Führungen für die Bürstenandru kEedern 34 und 35.
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In dem ringförmigen Vorsprung 30 sind mindestens zwei radiale Ausnehmungen
36 und 37 angeordnet, von denen jeweils eine etwa im Bereich eines Bürstenhalters
11 bzw. 12 liegt. Diese Ausnehmungen 36 und 37 sind derart ausgestaltet, daß bei
auf dem Getriebegehäuse 1 aufsitzenden Polgehäuse 2 im Bereich dieser Ausnehmungen
36 und 37 die ringförmige Stirnfläche 2b des Polgehäuses 2 frei liegt. Ein in die
Ausnehmungen 36 und 37 einsteckbares Abziehwerkzeug, beispielsweise ein einfacher
Schraubenzieher, ermöglicht ein AbdrUcken des Polgehäuses 2.
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Zum wasserdichten Abschließen des Polgehäuses 2 trägt der Zentrierbund
17 des Getriebegehäuses 1 eine in seinem Außenmantel 17a verlaufende Ringnut 38,
in der ein Dichtungsring 39 liegt.
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Zur Montage der beiden Gehäuseteile ist das Polgehäuse 2 auf den Zentrierbund
17 des Getriebegehäuses 1 derart aufzusetzen, daß etwa die Rastnasen22 und 23 in
Achsrichtung des Motors über den Bürstenhaltern 11 und 12 stehen. Danach ist mit
Druck das Polgehäuse 2 vollständig auf den Zentrierbund 17 aufzuschieben, bis seine
ringförmige Stirnfläche 2b an dem Vorsprung 30 des Getriebegehäuses 1 anstößt. Bei
diesem Aufschieben des Polgehäuses 2 auf den Zentrierbund 17 gleiten die Rastnasen
22 und 23 in die Öffnungen 20 und 21 hinein, wobei die durch die Schlitze in den
Wandungen der Bürstenhalter 11 und 12 gebildeten Schenkel ( vergl. für den Bürstenhalter
11 die Schlitze 27 - 29 ) ausweichen und ein Hindurchgleiten der Rastnasen 22 und
23 ermöglichen. Dieses Hindurchgleiten wird durch die vorstehend beschriebene Formgebung
der Rastnasen 22 und 23 erleichtert. Sind die Rastnasen 22 und 23 in den Öffnungen
20 und 21 der Bürstenhalter 11 und 12 eingerastet, so wird durch die besondere Formgebung
der
beiden Rastnasen 22 und 23 das Polgehäuse 2 mit seiner ringförmigen Stirnfläche
2b gegen den Vorsprung 30 am Getriebegehäuse 1 angedrückt. Dadurch ergibt sich ein
spielloser Sitz des Polgehäuses 2 am Getriebegehäuse 1, ungeachtet eventueller Fertigungstoleranzen.
Durch die besondere Formgebung der Rastnasen 22 und 23 in Verbindung mit den entsprechend
gestalteten Rastnuten in den Bürstenhaltern 11 und 12 ist zum Aufschieben des Polgehäuses
2 auf den Zentrierbund 17 ein wesentlich geringerer Kraftaufwand erforderlich als
zum Abziehen des Polgehäuses 2 von dem Getriebegehäuse 1. Letzteres kann mittels
eines Abziehwerkzeuges, beispielsweise eines Schraubenziehers,erfolgen. Dieses ist
flach in die Ausnehmungen 36 und 37 einzuschieben und zu verkanten. Der dadurch
auf die Stirnseite des Polgehäuses 2ausgeübte Druck schiebt die Rastnasen 22 und
23 wiederum unter federndem Ausweichen der durch die Einschnitte gebildeten Schenkel
in den Bürstenhaltern 11 und 12 aus den Öffnungen 20 bzw. 21 heraus. Danach kann
das Polgehäuse2vanHand entfernt werden. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielen
insgesamt eine hart einrastende Befestigung des Polgehäuses 2 am Getriebegehäuse
1, die sicher hält und selbst den Anforderungen im Fahrbetrieb bei Kraftfahrzeugen
genügt. Die Montage des Polgehäuses ist leicht und schnell vorzunehmen und bedarf
keinerlei Werkzeuge. Die Demontage kann ebenfalls schnell mit Standardwerkzeugen
beliebiger Art durchgeführt werden.