DE3328683C2

DE3328683C2 -

Info

Publication number: DE3328683C2
Application number: DE19833328683
Authority: DE
Inventors: Harro 7125 Kirchheim De Buehl; Bernd 7120 Bietigheim-Bissingen De Walther
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1983-08-09
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1990-06-28
Also published as: DE3328683A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei der Endmontage derartiger Maschinen besteht das Problem, den Kollektor auf möglichst einfache und zeitsparende Weise zwischen die in Richtung auf die Kollektorlauffläche federnd vorgespannten Bürsten zu bringen. Üblicherweise werden dazu die Bürsten in einer Montagestellung derart arretiert, daß sie einen gewissen Abstand von der Kollektorlauffläche aufweisen, wenn dieser in seine endgültige Lage gebracht wird. Nach der Montage des Ankers wird die Arretierung gelöst, so daß die Bürsten auf die Kollektorlauffläche auffedern können.

Ein solches Montageverfahren für Elektromotoren mit schwenkbaren Bürstenhebeln ist beispielsweise in der DE-AS 12 06 075 oder der DE-OS 27 43 359 beschrieben. Dabei greifen die Mittel zur Arretierung der Bürste an dem schwenkbaren Bürstenhebel an. Für Elektromotoren, bei denen die Bürste in einem Köcher radial zum Kollektor verschiebbar gelagert ist, ist es bekannt, die Bürste durch ein Werkzeug, etwa einen Abhebehaken, in die Montagestellung zu bringen und dort so lange zu halten, bis der Anker montiert ist.

Bei einem Elektromotor nach der US-PS 37 10 160, von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist es demgegenüber möglich, eine Vormontage der Baugruppe aus Bürstentragplatte, Köcher und Bürste in der Weise vorzunehmen, daß die Bürsten in einer zurückgezogenen Position arretiert sind und bei der Endmontage der Kollektor ohne zusätzliche Arbeitsschritte zwischen die Bürsten gebracht werden kann.

Dazu ist die Bürste durch eine Drahtklammer arretierbar, die gegenüber dem Köcher und der Bürstentragplatte ein separates Teil darstellt und gesondert montiert werden muß. Des weiteren ist es notwendig, den in einem Querschlitz des Köchers liegenden Abschnitt der Drahtklammer hochzuheben, wenn man die Bürste in den Köcher einschieben will. Alternativ kann man die Drahtklammer auch erst nach dem Einsetzen der Bürste montieren, muß dabei jedoch die Bürste im Köcher zurückhalten.

Elektromotoren mit Bürsten mit Vertiefungen sind auch aus der FR-PS 7 90 189 und der US-PS 36 09 429 bekannt. In beiden Schriften beschäftigt man sich jedoch mit der Abnutzung der Bürsten und nicht mit dem Zusammenbau eines Elektromotors. Dementsprechend ist bei dem Elektromotor nach der US-PS 36 09 429 die Vertiefung in der Bürste dafür vorgesehen, daß in sie bei einem bestimmten Abnutzungsgrad ein an die Bürste gedrückter Stift hineinfällt, wodurch ein elektrischer Stromkreis geschaltet und der Verschleiß der Bürste angezeigt wird. Auf Abstand zum Kollektor wird die Bürste dadurch nicht gehalten. Bei dem Elektromotor nach der FR-PS 7 90 189 greift bei einer bestimmten Abnutzung der Bürste ein Haken in diese ein, der zuvor verriegelt war und ein Widerlager der Bürstenandruckfeder gehalten hat, nun aber frei ist. Das Widerlager kann dann von der Druckfeder um einen begrenzten Weg von der Bürste weggeschoben werden, wobei am Ende des Verschiebewegs des Widerlagers die Kohle wegen der Trägheit der Teile von dem Haken mitgenommen und vom Kollektor entfernt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 konstruktiv so auszugestalten, daß eine einfache und schnelle Montage möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Einstückigkeit der Haltezunge mit dem Köcher oder der Bürstentragplatte erübrigt sich eine separate Montage der Haltezunge. Die Art des Eingriffs zwischen Haltezunge und Kohle, nämlich die Verrastung, bringt es mit sich, daß die Haltezunge beim Zurückschieben der Kohle in den Köcher zunächst ausweicht und dann in die Vertiefung der Kohle einschnappt. Bei einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sind also zur Arretierung der Kohle keinerlei direkte Manipulationen an der Haltezunge notwendig.

Da die Bürsten üblicherweise einen rechteckigen Querschnitt haben, ist gemäß Anspruch 2 zur Vereinfachung der Montage wenigstens in zwei gegenüberliegenden Seitenflächen je eine Vertiefung in die Bürste eingearbeitet. Dann ist nämlich gewährleistet, daß beim Einsetzen der Bürste in den Köcher die Rastnase der Haltezunge selbsttätig in eine dieser Vertiefungen eingreift. Bei Bürsten mit quadratischem Querschnitt wird man in jede Seitenfläche eine solche Vertiefung einarbeiten, weil die Bürste in vier verschiedenen Lagen in den Köcher einführbar ist.

Die Haltezunge sollte in Richtung auf die Bürste in einem gewissen Maße federnd vorgespannt sein, damit ihre Rastnase selbsttätig in die Vertiefung der Bürste eingreift. Andererseits soll die Elastizität so gewählt sein, daß nach der Auslenkung der Haltezunge, während der die Bürste freigegeben wird und auf die Kollektorlauffläche auffedert, die Haltezunge nicht mehr in ihre Montagestellung zurückfedert.

Um nach dem Einsetzen des Kollektors zwischen die Bürsten deren Arretierung lösen zu können, ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, daß der Gehäusemantel der elektrischen Maschine in Höhe der Bürstentragplatte eine Aussparung aufweist, durch die ein Werkzeug einführbar ist. Dieses Lösen der Arretierung der Bürste kann vollautomatisch durchgeführt werden. Nachteilig ist allerdings, daß dazu die Gehäusewand eine Öffnung aufweisen muß.

Es wird daher eine Lösung bevorzugt, bei der auf der Innenseite der Gehäusewand ein Vorsprung absteht, der bei der Montage der Bürstentragplatte an der Haltezunge anschlägt und die Arretierung der Bürste selbsttätig löst. Dadurch wird die Montage weiter wesentlich vereinfacht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine elektrische Maschine,

Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles vor der Montage und

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Montage der Bürstentragplatte.

In Fig. 1 ist mit 10 der nicht vollständig dargestellte Anker eines Elektromotors bezeichnet, auf dessen Ankerwelle 11 ein Kollektor 12 aufgepreßt ist. Dieser Anker 10 ist innerhalb eines topfförmigen Gehäuses mit dem Gehäusemantel 13 drehbar gelagert.

Auf einer Bürstentragplatte 20 ist in bekannter Weise ein aus Metallblech gefertigter Köcher 21 fixiert, in dem eine Bürste 22 radial zum Kollektor 12 verschiebbar geführt ist. In der Ar beitsstellung wird diese Bürste 22 durch die Feder 23 gegen die Lauffläche des Kollektors gedrückt. Insoweit entspricht die Kon struktion bekannten Ausführungen.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist nun, daß die Bürste 22 auf gegenüberliegenden Seitenflächen 30 und 31 je eine Ver tiefung 32 bzw. 33 aufweist. In eine dieser Vertiefungen 32 greift eine Rastnase 34 in der Montagestellung ein, die von ei ner Haltezunge 35 absteht. Diese Haltezunge ist unmittelbar aus der oberen Seitenwand 24 des Köchers 21 herausgeformt. Die Brei te dieser Haltezunge ist geringer als die Breite der Kohlebür ste, damit die Bürste durch den verbleibenden Wandabschnitt mög lichst großflächig geführt wird.

In Fig. 1 ist die Bürste 22 in der Montagestellung dargestellt, in der sie im Abstand vom Kollektor 12 arretiert ist. Wird die Haltezunge 35 in die gestrichelt dargestellte Lage ausgelenkt und damit die Arretierung gelöst, federt die Bürste 22 auf den Kollektor 12 auf. Dieses Lösen der Arretierung erfolgt durch ein Werkzeug 36 mit einer schrägen Stirnfläche 37, welche ra dial durch eine Aussparung 38 in dem Gehäusemantel 13 automa tisch eingeführt werden kann. Nach dem Lösen der Arretierung soll die Haltezunge 35 die gestrichelte Lage einnehmen, in der die Rastnase 34 nicht mehr auf der Bürste aufliegt. Aus Fig. 1 ist auch erkennbar, daß die Vertiefung 32 nahe dem vom Kollek tor abgewandten Ende der Bürste 22 vorgesehen ist. Dadurch ist zu sätzlich sichergestellt, daß sich nach dem Lösen der Arretie rung die Feder 23 bis in den Bereich der Rastnase 34 entspannt. Da der Durchmesser dieser Feder 23 üblicherweise kleiner ist als der Querschnitt der Bürste 22, ist also eine einwandfreie Entriegelung der Bürste 22 auch dann gewährleistet, wenn die Haltezunge 35 zu stark zurückfedern würde.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 und 2 vor allem in zwei Punkten. Die Bürstentragplatte 20 ist nun aus einem Kunststoff hergestellt, der eine gewisse Elastizität aufweist. Damit kann nun diese Halte zunge 35 unmittelbar aus der Bürstentragplatte 20 herausgeformt sein. Außerdem hat der Gehäusemantel einen nach innen abstehenden Vorsprung 40, der bei der Montage der Bürstentragplatte 20 am Endbereich der Haltezunge 35 anschlägt und bei einer weiteren Axialverschiebung der Bürstentragplatte die Arretierung der Bür ste 22 löst. Fig. 3 zeigt die Stellung der Bürstentragplatte in dem Moment, wo dieser Vorsprung 40 an der Haltezunge 35 an schlägt. Wird die Bürstentragplatte 20 in Pfeilrichtung B axial verschoben, nimmt sie schließlich die Lage gemäß Fig. 4 ein, in der die Bürste 22 entriegelt ist.

Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist, daß eine Entriegelung der Bürste mit Sicherheit gewährleistet ist und daß ein zusätzlicher Montagevorgang zum Entriegeln der Bürste entfällt. Wesentlich ist weiterhin, daß der Gehäusemantel keine Aussparungen aufweist und somit ein unter Umständen notwendiger zusätzlicher Abdicht vorgang entfällt.

Bei beiden Ausführungen wird die Haltezunge zum Lösen der Arre tierung im wesentlichen in Achsrichtung des Gehäuses, also auch in Montagerichtung der Bürstentragplatte ausgelenkt. Denkbar wären aber auch Ausführungen, bei denen die Haltezunge quer zur Achsrichtung des Gehäuses auslenkbar ist, wenn man beispiels weise an dem Gehäusemantel einen Vorsprung mit einer schrägen Anschlagfläche für die Haltezunge anbringt.

Aus den Zeichnungen geht weiter hervor, daß die Haltezunge 35 am kollektorseitigen Ende einstückig in die Seitenwand des Köchers 21 bzw. in die Bürstentragplatte 20 übergeht, etwa in der Mitte die Rastnase trägt und mit ihrem freien Ende bis nahe an den Gehäusemantel 13 bzw. in die Bewegungsbahn des Vor sprungs 40 ragt. Durch diese konstruktiv sehr einfache Ausbil dung wird ein ausreichender Hub zum Entriegeln der Bürste ge währleistet.

Claims

1. Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, mit einem innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagerten Anker (10), mit einem Kollektor (12) sowie mit wenigstens einer Bürste (22), die in einem an einer Bürstentragplatte (20) fixierten Köcher (21) radial zum Kollektor (12) verschiebbar gelagert ist, in ihrer Arbeitsstellung federnd auf dem Kollektor (12) aufliegt und in einer Montagestellung durch eine sich an der Baugruppe aus Bürstentragplatte (20) und Köcher (21) befindliche auslenkbare Haltezunge (35), die in der Montagestellung der Bürste (22) in eine in die Bürste (22) eingeformte Vertiefung (32) eingreift, mit Abstand vom Kollektor (12) arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (35) einstückig aus einer Seitenwand (24) des Köchers (21) oder einstückig aus der Bürstentragplatte (20) herausgeformt ist und mit einer Rastnase (34) in die Vertiefung (32) der Bürste (22) eingreift.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (22) wenigstens in zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (30, 31) je eine Vertiefung (32, 33) aufweist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (35) in Richtung auf die Bürste (22) federnd vorgespannt ist, wobei die Elastizität der Haltezunge (35) so gewählt ist, daß nach dem Lösen der Arretierung die Haltezunge (35) nicht mehr in ihre Montagestellung zurückfedert.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (32) nahe der vom Kollektor (12) abgewandten Stirnfläche der Bürste (22) vorgesehen ist.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (13) in Höhe der Bürstentragplatte (20) eine Aussparung (38) aufweist, durch die ein Werkzeug (36) zum Lösen der Arretierung der Bürste (22) einführbar ist.

6. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Gehäusemantels (13) ein Vorsprung (40) absteht, der bei der Montage der Bürstentragplatte (20) an die Haltezunge (35) anschlägt und die Arretierung der Bürste (22) löst.

7. Elektrische Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (35) zum Lösen der Arretierung im wesentlichen in Achsrichtung des Gehäuses auslenkbar ist.

8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (35) am kollektorseitigen Ende einstückig in die Seitenwand des Köchers (21) bzw. die Bürstentragplatte (20) übergeht, etwa in der Mitte die Rastnase (34) trägt und mit ihrem freien Ende bis nahe an den Gehäusemantel (13) bzw. in die Bewegungsbahn des Vorsprungs (40) an dem Gehäusemantel (13) ragt.