DE3230666A1

DE3230666A1 - Elektrische maschine, insbesondere elektromotor

Info

Publication number: DE3230666A1
Application number: DE3230666A
Authority: DE
Inventors: Albert 7126 Sersheim Kluck
Original assignee: SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1982-08-18
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1984-02-23
Also published as: BR8304301A; ES274021U; US4596941A; DE3230666C2; ES274021Y; JPS5950751A; JPH0456541B2

Description

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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-

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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.

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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

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.

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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

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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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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

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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

i a 1 fabr i k I ii ι Au I <>-■' ti I >oh<i r (Iuslav Hau <ίιιι1>]1 71 20 Ii ί <· i- i /J"' i "ι- I1· i ss i JW.(>J1 PAL·/A 12 709 K üb] or/Tii 29.7.1982 Elektrische Maschine·, iiihpyomlorc El ok 1 rornotor Patentansprüche:

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

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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.

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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 )■ 5^trl 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