DE3230666A1 - Elektrische maschine, insbesondere elektromotor - Google Patents
Elektrische maschine, insbesondere elektromotorInfo
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Description
A K-' 709 '- '<
- '
Kl el\ 1 r i sf lie Maschine, i m;-besondere Elektromotor
Die Erfindung ge?it aus von einer c·] cklrischen Maschine gemäß
den Merk ma] en des Oborbogri ffs des Anspruchs 1 .
Bei tier Endmontage derartiger Maschinen besteht das Problem,
den Kollekten' auf möglichst einfache und zeitsparende Weise
zwischen die in Ri chtung auf die KoIl ek toil aufi'lä ehe federnd
vorgespannten Bürsten zu bringen. Üblicherwnise werden dazu
die Bürsten in einer Moriiagostellung derart arretiert, daß
sie einen gewissen Abstand von der Kollektorlauffläche aufweisen,
wenn dieser in seine endgültige Lage gebracht 1st.
Nach der Montage des Ankers mit dem Kollektor wird die
Arretierung gelöst, so daß die Bürsten auf die Kollektorlauffläche
auffedern können. Ein solches Montageverfahren
ist beispielsweise in der DE-AS 1 200 075 oder der DE-OS
2 7^3 359 beschrieben. Bei diesen bekannten Verfahren,wird
die Arretierung· der MontagestelJung der Bürsten durch ein
Werkzeug, beispielsweise einen Stab oder einen Abhebehaken
gelöst, der durch eine Bohrung in der Gehäusewand von außen her in das Gehäusoinnore eingeführt werden muß. Eine
solche Montage ist zeitraubend und umständlich. Nachteilig
ist ferner, daß das Motorgehäuse eine Öffnung zur Einführung
dieses HiI f swex-kzeuges aufweisen muß, und damit Feuchtigkeit
in das Motorinnore gelangen kann, wenn man nicht durch einen weiteren Veri'ahreiisschritt diese Öffnungen zum Einführen
des Hi1fsWerkzeuges später verschließt. Außerdem benötigt
man zur Montage dos Motors ein Hilfswerkzeug, das an
jedem Montageplatz Lere i tgost el] t werden muß und somit die
Herstellung des Motors ,ver.1 puei't, auch wenn dieses Hilfswerkzeug
nur aus einem einfachen Drahtslab besteht.
Der vorliegenden Erfdnciung" liegt die Aufgabe zugrunde, eine
elektrische Maschine der- e i ngangs erwähnten Art konstruktiv
so auszugestalten, daß eine möglichst einfache und zeitsparende
Montage ohne jedes Hi1 fswerkzeug möglich ist \11\d
die Maschine ohne zusätzliche Arbeitsgänge nach der Endmon-
BAD ORIGINAL COPY
A 12 709 -" 5 -'
tage wasserdicht ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmal cn öo* (',c/cidim-i on ToM s
des An s ρ ru el is 1 gelöst.
Der Erfindung ließt dabei der Gedanke zugrunde, daß man auch
bei einem dichten Goliiiu.se ohne Jede bohrung in einer Gohüusewand
die zur Aufhebung eier Arretierung der Bürsten in dor
- Montagestellung: notwendige Vurstc] .1 bewegung von der Geliiiuseaußenseite
in das Gehäuseinnoro übertraf;™ kann, wenn man
einen Abschnitt in der Wand dos Gehäuses membranartig ausbildet
und die Bewegung des incmliranartigeri Gehäuseabschnit—
tes in geeigneter Veise auf die Mittel ziir Arretierung der
Bürsten in der Montagostellung überträgt.
Der membranartige Abschnitt kann an sich an jeder geeigneten
Gehäusewand vorgesehen werden. Besonders bevorzugt wird jedoch
eine Ausführung, bei der dieser membranartige Abschnitt am Lagerschild vorgesehen wird, da das Lagerschild bei vielen
Ausführungen aus Kunststoff gefertigt äst und bei einer Kunststoff gehäusewand durch, einfache Formgebung des Werkzeuges die
Wandstärke abschnittsweise herabgesetzt werden kann. Der Grundgedanke der Erfindung kann auch bei Maschinen verwirklicht
werden, bei denen die Bürsten radial zum Kollektor in einem Bürstenhalter geführt sind. Konstruktiv besonders einfach
kann die Erfindung aber bei solchen Maschinen realisiert
werden, bei denen die Bürste an einem Hebel befestigt ist, der schwenkbar an einem Lagerschild derart gelagert ist, daß die
Bürste etwa radial auf die Kf)Il ektormantelfl äche auffedert.
Bei einer solchen Ausführung können nämlich die Mittel zur
Arretierung und damit auch die Mittel zur Lösung diesei- Arretierung
in Achsrichtung wirken und daher besonders einfach an dem Kunststofflagerschild angeordnet werden.
Bei den eingangs erwähn 1 en bekannt.en Ausführungen wird durch
das Vo rkv. OUg eine die Burst.e in der Moji I ages teil ung haltende
Halienase verstellt, so daß der Burst erihebel freigegeben wird.
COPY
A 12 700 - (> -
Di L'SC'b Prinzip läßt sirli mit dom Grundgedanken der vorliegenden
Erfindung· kombinieren, wenn man durch Verstellung des
menibranarti gen Abschnittes eine Haltenase aus dom Schwenkbereich
des Bürstenhobel s liorauslicwegt.
Besonders bevorzugt wird Jedoch eine Ausführung, bei der die
Arretierung nach einem anderen Prinzip aufgehoben wird. Durch Verstellung des membranart;i gen Abschnittes wird dabei nicht
die Haltenase bewegt, sondern es wird der Bürstenhebel in einer von seiner Schwenkrichtung abweichenden Richtung so
bewegt, daß die Haltenase nicht mehr mit dem Bürstenhebel zusammenwirkt. Diese Ausführung· läßt sich auf konstruktive
besonders einfache Weise realisieren, wie später noch gezeigt werden wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus
der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten
Ausführurigsbeispxele hervor.
Es zeigen:
Fi-ff· 1 eine Ansicht auf die Innenseite eines Lagerschildes
,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Lagerschild entlang der
Fig. 2 einen Schnitt durch das Lagerschild entlang der
Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil schnitt im Bereich eines Haltezapfens,
Fig. h einen Toi 1schnitt im Bereich eines Lösezapfens,
F'ig. 5 einen Toi 3 schnitt durch ein Lagerschild eines
anderen Aus führungsboj .sp j el es in der Montagestelluiig
der Bürste,
Fig. 6 einen Teil schnitt ähnlich Fig. 5 in der Arbeitsstellung
der Bürste und
Fig. 7 einen Tei1 schnitt durch ein Lagerschild eines
dri tten Ausführungsbeispieles.
A 12 709 "" -* 7 -*" " ' ""
In den Fig. 1 und 2 ist mit 10 ein Lagerschild mit einer
kreisförmigen Außenkonttir bezeichnet, das ein nicht näher
dargestelltes topf f örinigos Motorgehäuse auf dor einen Stirnseite
abschließt. Die Bürsten 11 und 12 sind jeweils an einem
Bürstenhebel 13 bzw. lh befestigt, der bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel in Form einer Blattfeder ausgebildet
ist. Diese Blattfedern sind an einem Anschlußstecker 15
bzw. 16 fixiert, die die Wand des Lagerschildes 10 durchdringen. Zur Erhöhung der Stabilität haben diese blattfederartigen
Bürstenhebel 13 und "\ k über einen Teil ihrer
Länge angewinkelte Abschnitte, die mit 17 bezeichnet sind. Insgesamt ist also festzustellen, daß jede Bürste 11 bzw.
12 an einem Hebel 13 bzw. 1 4 befestigt ist, der schwenkbar
an dem Lagerschild 10 derart gelagert ist, daß die Bürste
radial auf die Kollektorrnantel fläche 18 auf federn kann,
wie das in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Bürsten 11 und 12 in der Montagestellung,
in der sie mit Abstand vom Kollektor arretiert sind. Zur Arretierung dient ein senkrecht vom Lagerschild
10 abstehender Haltezapfen 20, dessen Länge L so bemessen ist, daß dieser Haltezapfen 20 in Achsrichtung
gesehen geringfügig in den Schwenkbereich des Bürstenhebels
13 bzw. 14 eingreift. Der Haltezapfen 20 hat eine
von innen nach außen in etwa radialer Richtung ansteigende Stirnfläche 21, auf der das die Bürste tragende Ende des
■Bürstenhebels entlang läuft, wenn der Bürstenhebel aus der Arbeitsstellung in die Montagestellung nach außen verschwenkt
wird. Das Ende des Bürstenhebels 13 bzw. λΗ wird
dabei zunächst vom Lagerschild in Achsrichtung wegbewegt und federt dann hinter dem Haltezapfen 20 i Ji die» in Fig. 2
dargestellte Lage zurück, in der der Hai iczap ί Cji 2O den
Bürstenhebel in der Montagestellung arretiert, wie das
deutlich in PMg. 3 gezeigt ist. Tn "dieser Mod 1 ng«'.1- 1 el 1 uii/;
liegt der Bürstenhebel 13 bzw. 1^4 auf dor Stirnfläche 22
eines Lösezapfens 23 unter axialer Vorspannung auf, die
ebenfalls von innen nach außen in etva radialer Richtung
Λ 12 7OO " - K'- ■ -·
ans Io i gt . Dieser LöscxapiVn 23 ist einstückig an einen kreisrunden
Abschnitt 2k des Lagerschi 1 des 10 nng-eiOrmt, der eine
{jerijiye V and stärke aufweist und daher meraLranartig ausge—
bildet ist. Durch Druck auf diesen mombranartigen Abschnitt
2k in Richtung des Pfeiles P in Fig. 2 wird folglich dieser
LOSCXa])J-Cn 23 in axialer I!i dil-nn;1; verstellt, wodurch auch
der Hiirsi onhebel 1^4 in Achs 1· i clitini^ bewegt wird. Sobald der
Abstand A zwischen dein liürstciiliclic] 1 k und dem Lagerschi Id
10 an der Stelle des Dal tc/.aji fcns 20 größer ist als die
Länge L dieses Hai t ezapi'ons 20, wird die Arretierung des
Tiürst enhebel s ~\k aufgehoben und die Bürste kann auf die
Kollektormantelfläche auffedern. Durch Verstellung des membraiiarti/ven
Abschnittes 2k aus dessen Ruhelage wird also der Burstenhebel 1 k in einer von seiner Sclivenkrichtung abweichenden
Richtung bewegt und damit die Arretierung gelöst, ohne daß dazu besondere Werkzeuge erforderlich wären,
die durch eine Bohrung in der Gehäusewand eingeführt werden müßten.
Folgende Merkmale sind in diesem Zusammenhang besonders
wichtig. Die schräge Stirnfläche 21 am Haltezapfen 20 dient als AnI aufschräge für den Bürstenhebel, wenn dieser
in seine Montagestellung gebracht wird. Bei dieser Bewegung in die Montagestellung wirkt damit automatisch auf
die Blattfeder eine Kraft in Achsrichtung, die eine Spannung in der Blattfeder erzeugt, so daß diese selbsttätig
hinter den Haitczapfen zurückfedert. Die Höhe H des Löse-Zapfens
23 ist so gewählt, daß nach dem axialen Zurückfedern
des Büi'stenliebcls 1 k dieser noch mit einer Vorspannung
auf der Stirnfläche 22 lies Lösezapfens 23 aufliegt.
Damit soll sichergestellt -werden, daß auch bei unvermeidbaren
ToI eranzabwoi chungen nur ein f;cringer Hub des membranartigeri
Abschnittes 2k zur Lösung der Arretierung erforderlich
ist, denn os wird verhindert, daß in der Mon-Lagestellung
zwischen der Stirnfläche 22 des Lösozapfens
23 und dem Burst erihobel 1 k ein Spalt verbleibt. Die abgeschrägte
Stirnfläche 22 vom Lösezapfen 23 sorgt dafür,
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A 12 709 - <) -
daß der Bürstonhcbel mich chum sicher in die Arbe.i t sstcl lung
z\irückf edert, wenn
<ile axiale Vorspannung dos Bürstenhebeis
im Vcrßleicli zur radialen Vorspannung; vcHiältjiismäßig
frroß sein sollte. Der LiiM-zatiCcii 23 .ist zwischen dor
Ei nspamistol 1 e der- TH a I. f feder an dem Ans cli.l ußsiee.k er 1 ~>
und dein Halt e/.ajif'cn .'.'() angeo rdnet. Auf diese Weise (n'i'cicln
man schon bei ο i.nein k I e i neu Hut) an dem inombraiiartigen Abschnitt
2k eine vcrhii 1 i η i .smii Qi g ßroßc Verstellbewe^unf^ des
Bürstenhebels im Bereich des Haltezapfens 20.
Die Fig. 5» 6 und 7 zeigen Ausfülirungsbeispiele, bei denen
der Lösezapfen zugleich auch als Haltezapfen wirkt,und bei
denen durch Druck auf die Außenseite des Lagerschildes 10 im Bereich des membranartigen Abschnittes eine Rastnase aus
dem Schwenkbereich des Bürstculiebels herausbewegt wird, so
daß dieser aus seiner Moiita^cstel ]ιυι,^ in die Arbeitsstellung
einfedern kann. Bei diesen Ausführungen wird also nicht der
Bürstenhebel, sondern eine Iiastna.se verstellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 hat der
Halte- und Lösezapfen 23 außen einen Fortsatz 30, der als Handhabe zur Verstellung des Zapfens dient. Der Zapfen ist
in Bezug zum Bürstenhebel 1^4 so angeordnet, daß er in der
Ruhestellung des membranartigen Abschnittes 2k geringfügig
in tangential er Richtlang in den Schwenkbereich des Bürsten—
hebeis hineinragt. Durch eine Schwenkbewegung dieses Zapfens 23 kann dann die Arretierung gelöst werden, wie das in Fig.6
dargestellt ist. Bei dem Ausf ührungsbeisp i el nach den Fif',.5
und 6 könnte in den Zapfen auch eine Sacklochbohrung eingearbeitet
werden, in die ein Hi1fsworkzoug eingesteckt werden
könnte, so daß die Schwenkbewegung des Zapfens mit geringerem
Kraftaufwand bewerkstelligt werden könnte.
Fig. 7 zeigt schließlich eine Ausführung, bei der der Zapfen 23 eine den Bürstenhcbel 1*4 von tinten umfassende Haltenase
hO aufweist, die durch Druck auf den membranartigen Abschnitt
COPY
A 12 709 ::-.]/?- ; '
2h in iixiiiicr K i cli I ling ;uis dein SrIi wenk 1
>e re i . ch dc·- Bürsten—
hebels licraiiHbowc>{·, 1. wiicJ.
Man erkennt in den dargestellt on Ausfiihrungsbeifapielen, daß
der meiiibi^anartige Abschnitt 2^ kreisförmig ausgebildet ist
und den Lösozapfen 23 Jn seinem Zentrum trägt. In diesem
Zentrum kann eine Kerbe 5O angeordnet sein, wie das Fig. 7
zeigt, damit von außen leicht erkennbar ist, an welcher
Stelle ein Druck auf die Außenfläche des Lagerschildes ausgeübt,
werden muß. Der Durchmesser dieses kreisförmigen mem—
branartigon Abschnittes 2k wird unter Berücksichtigung der
Elastizität des verwendeten Materials für das Lagerschild 10 so gewählt, daß ein ausreichender H\ib ohne großen Kraftaufwand
möglich ist, andererseits aber eine ausreichende Stabilität des Lagerschildes 10 gewährleistet ist. Bei Verwendung
bestimmter Materialien für das Lagerschild 10 kann ggf. auf eine abschnittsweise dünnere Wandstärke verzichtet
werden, wobei dann die gesamte Fläche des Lager-Schildes praktisch als Membran wirkt.
Claims (1)
1.;Elektrische Ma.-cliine, insliosoiidcre Elckiromoior mi t
einem innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagerten Anker mi i
einem Kollektor sowi c mit wenigstens einer Bürste, die in
einer Montanes teilung mit Absland vom Kollektor arreti erbar
ist und in der Arbeitsstellung federnd aiaf dein Kollektor auf
liegt, venn die AiTolierun^ gelöst ist, dadurch gekenny e i ch~
net, daß ein Absc.lini 1 ί (2-i) i.n d<?r Vaud cios Gehäuses tnornbraii
artig- ausgebildet ist und daß durcli eine» H(?we/';ung dieses
membranartigen GeliäuscsubscJini i 1 c»s (2'1J ) die Arrotierun^ der
Bürste (11,12) in der MontagostoJ3ujig lösbar ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das au.« Kunststoff gefertigte LagerschiJd (1O)
des Gehäuses den inemhranart j gen Abschnitt (2^) aiif weist .
3. Elektrische Maschine nach Ansprucli 1 odor 2, dadui^ch
gekennzeichnet, daß die Bürste (11,12) an einem Hebel (13,
14) befestigt ist, dor schwenkbar an einem Lagerschild (1O)
derart gelagert ist, daß die Bürste (11,12) ei wa rat] i al anf
die Mantelfäche des Kollektors O1O au ffedert.
^O h . Elektrischf» Mascbino iinch Ansj>i-uc:li 3, dadurch gekennzeichnet,
dciß durch Vorstellung dos niombranartigon Abschnittes
(24) aus dessen Ruholago (»ine» den Bü rs1 onliobol (13,1^) in
der Montagestellung arretierende» Hai tonase ('40) aus dom nf\p\f
A 12 709 -Γ-'"-
ikiicrei cJi dos Bürstonhebels ( 1 3 « 1 Ό licTanplieveft wird.
()rj 5. Elektrische Mascliiiic nach Anspruch 'J- dadui'ch gokenn-
zei chi) et, daß durch Vor .st el lung des iriombraiiarti gen Abschnittes
(2''O aus dessen Ruhelage der Burstonhobel C "· 3 , T^*-)
in einer von seiner Schwenkrichtung abweichenden Richtung
bewegt und damit die Arretierung gelöst wird.
6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß von dem Lagerschild (1O) ein Haltezapfen (20)
al)steht, der in Achsrichtung gesehen geringfügig in den Schwenkbereich des Büx-stenhebol s ( 13» 1*0 hineinragt, und
daß durch Druck auf die Außenseite des Lagerschildes (1O)
im Bereich des membranartigen Abschnittes (2k) der Bürstenhebel (13»1 *0 in Achsrichtung soweit verstellbar ist, daß
der Abstand (a) zwischen dem Biirs tenhebel ( 1 3» 1 *0 und dem
Lagerschild (io) an der Stelle des Haltezapfens (20)
größer ist als die Länge dos Haltezapfens (20).
7. Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem iiioinbranartigeri Abschnitt (2^) einstückig
ein Lösezapfen (23) angeformt ist, auf dessen Stirnfläche (22) der Bürstenhebel (13,14) in der Montagestellung
unter axialer Vorspannung aufliegt.
8. Elektrische Maschine nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezapfen (20) eine von innen nach
ΊΟ außen in etwa radialer Richtung ansteigende Stirnfläche
(21) aufweist, auf der das die Bürsten (11,12) tragende
Ende des Bürstenhebels (i3»i'O entlanglauft und dabei in
Achsrichtung vom Lagerschild (io) wegbewegt wird, wenn der
Bürstenhebel (13»1*O ^11 die Montagestellung gebracht wird.
9. Elektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösezapfen (23) einen von innen nach
außen in etwa radialer Richtung ansteigenden Stirnflächenabschnitt (22) aufweist.
A 12 709
10. ΈΊ ektrisclie MaHcliiiio nach veiiigsions einem dor vnrhergehendon
Anspriiclio, dadurch gekennzeichnet, daß tier
Biirstonhebe] ( 1 3 » 1''· ) durch fine lllat.t.i'odor gebildet ist
mid daß die Blat li'cujcr zwisclion dor Kinspaims toll ο am
Lagerschild (ΐθ) und dorn Ha! i oza[)('cn ('-()) au Γ der Stirnfläche
(22) des Lösrv.anTon.« (23) anfliegt.
11. Elektrische Masclii.no nach Anspruch '}, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem mombranartigen Abschnitt (2^) einstückig
ein Lösezapferi (23) angeformt ist, der eine den Bürstenhebel (13»1^) von der Außenseite unten umgreifende
Rastnase (^0) aufweist, und daß durch Druck auf die Außenseite
des Lagerschilde.'·· (10 )■ 5trl Bereich dos membranartigen
Abschnittes (2^) die Rastnase ('K)) in Achsrichtung aus
dem Schwenkbereich des Bürs tonhebe]s ■( 13»1^) herausbewegt
wird.
12. Elektrische Maschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß an dom menibraiiar t;:i gen Abschnitt (2^f) einstückig
ein Lösezapfen (23) angeformt, ist, der zugleich als Haltezapfen dient und aus dem Schwenkbereich des Bürstenhebels
(13j1^) herausgeschwenkt werden kann.
13· Elektrische Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden
Anspriiclio, dadurch gekennzeichnet, daß der membranartige
Abschnitt (2^) kreisförmig ausgebildet ist und
daß der Lösezapfen (23) zentrisch an diesen monibranartigen
Abschnitt (2^) angeformt ist.
1 h. Elektrische» Maschine nach wenigstens einem dor Atisprüche
1 bis 12, dadiireh gekennzeichnet, daß nahezu die gesamte
Fläche des Lagers chi"] dos (i0) als itiembr anari Lger Abschnitt
(2^) dient.
BAU ORIGINAL
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