DE3629138C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

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 arretiert, in der sie einen gewissen Abstand von der Kollektorlauffläche aufweisen, so daß der Kollektor frei zwischen die Bürsten gebracht werden kann. Nach der Montage des Ankers wird die Arretierung gelöst, so daß die Bürsten auf die Kollektorlauffläche auffedern können.

So lehrt etwa die US-PS 32 67 312, die Bürsten eines Elektromotors für die Montage des Ankers durch einen Stift zurückzuhalten, der durch eine Öffnung des Gehäuses und durch Bohrungen der Köcher hindurchgesteckt wird, nachdem man die Bürsten entgegen der Kraft der sie belastenden Druckfeder zurückgeschoben hat. Zum Lösen der Bürstenarretierung muß der Stift aus dem Gehäuse herausgezogen werden.

Ein Elektromotor mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist durch die DE-OS 33 28 683 bekannt. In dieser Schrift werden zwei verschiedene Möglichkeiten gelehrt, wie die Haltezunge ausgelenkt und damit die Arretierung der Bürsten gelöst werden kann. Bei der ersten Ausführung weist der Gehäusemantel in Höhe der Bürstentragplatte eine Aussparung auf, durch die nach dem Zusammenbau des Elektromotors ein Werkzeug eingeführt werden kann, mit dem die Haltezunge soweit ausgelenkt werden kann, daß sie dauernd verformt bleibt und nicht mehr in ihre Montagestellung zurückfedert. Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß die Gehäusewand eine Öffnung aufweisen muß, die nur nachträglich in einem weiteren Arbeitsschritt verschlossen werden kann.

In einer zweiten Ausführung steht auf der Innenseite des Gehäusemantels ein Vorsprung vor, der bei der Montage der Bürstentragplatte an der Haltezunge anschlägt und die Arretierung der Bürste selbsttätig löst. Hier befindet sich zwar keine Öffnung im Gehäusemantel, der Vorsprung ist jedoch nicht auf einfache Weise herzustellen. Besondere Schwierigkeiten, einen solchen Vorsprung zu formen, bestehen dann, wenn er sich aus konstruktiven Gründen gerade an der Naht des üblicherweise aus einem Blech gerollten Gehäusemantels befinden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß die einzelnen Teile leicht herzustellen sind und dabei eine einfache und zeitsparende Montage erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst.

Nach der ersten Lösung befindet sich also für das Kopfstück der Haltezunge eine Aussparung im Gehäusemantel. Eine Aussparung im Gehäusemantel läßt sich leicht herstellen. Durch die Öffnung der Aussparung zur Stirnseite des Gehäusemantels hin kann das Kopfstück der Haltezunge durch eine axiale Bewegung des Gehäusemantels und der Bürstentragplatte gegeneinander in die Aussparung gelangen und durch den Gehäusemantel ausgelenkt werden. Es ist kein weiterer Arbeitsschritt zum Lösen der Bürstenarretierung notwendig.

Will man keine oder nur eine kleine Aussparung im Gehäusemantel haben, so ist gemäß der zweiten Lösung für das Kopfstück der Haltezunge eine Aussparung im Deckel vorgesehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sind in den Unteransprüchen enthalten.

So ist es günstig, wenn gemäß Anspruch 3 das Kopfstück die Aussparung im Gehäusemantel bez. im Deckel vollständig verschließt, indem man es an die Form der Aussparung angepaßt hat.

Eine weitgehend ebene Außenfläche des Gehäuses erhält man, wenn man nach der Lehre des Anspruchs 4 für die Form des Kopfstücks berücksichtigt, daß nach der Montage die Haltezunge ausgelenkt ist, und deshalb eine Außenfläche des Kopfstücks im entspannten Zustand der Haltezunge derart schräg verlaufen läßt, daß sie nach der Montage bündig mit der Außenseite des Gehäusemantels bzw. des Deckels abschließt.

Bei einer Ausbildung nach Anspruch 5 ist gewährleistet, daß zwischen dem Kopfstück und dem Boden der Aussparung im Gehäusemantel kein Spalt entsteht. Am günstigsten ist es dabei, wenn gemäß Anspruch 6 die der Stirnseite des Gehäusemantels zugewandte Fläche des Kopfstücks nach der Montage flächig auf der Stirnseite des Gehäusemantels aufliegt. Die Flächenpressung zwischen der Haltezunge und dem Gehäusemantel ist dann so gering, daß ein Einarbeiten des Gehäusemantels in die vorzugsweise mit der Bürstentragplatte aus Kunststoff geformte Haltezunge weitgehend ausgeschlossen ist und somit die Haltezunge während der Lebensdauer der Maschine ihre Lage beibehält.

Bei einer Ausbildung nach Anspruch 7, läßt sich das Kopfstück der Haltezunge besonders einfach in die Aussparung des Gehäusemantels einführen.

Um die federnden Eigenschaften der Haltezungen zu verbessern, um insbesondere eine größere wirksame Federlänge bis zu einer in die Bürste eingreifenden Rastnase der Haltezunge zu erhalten, ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 8 von Vorteil.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Bürstentragplatte mittig einer an diese angeformten Haltezunge,

Fig. 2 eine Ansicht der Haltezunge in Richtung des Pfeiles A aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Gehäusemantels eines Elektromotors mit einer Aussparung für das Kopfstück einer Haltezunge,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen Elektromotor mit einer darin montierten Bürstentragplatte nach Fig. 1 und

Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführung eines Elektromotors, bei der sich im Deckel Aussparungen für die Kopfstücke der Haltezungen befinden.

An die aus einem elastischen Kunststoff hergestellte Bürstentragplatte 10 nach Fig. 1 sind zwei Haltezungen 11 einstückig angeformt, die sich, sich diametral gegenüberliegend, in radialer Richtung erstrecken und von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist. Die Haltezunge 11 beginnt an einem inneren Ring 12 der Bürstentragplatte 10 und geht von diesem an der Seite, die der Seite, auf der die Bürstentragplatte 10 mit den Köchern für die Kohlebürsten bestückt wird, gegenüberliegt, in axialer Richtung ab. Die Haltezunge beschreibt dann einen ersten Bogen 13 von etwa 180° und dann einen weiteren entgegengesetzt gerichteten Bogen 14 von etwa 90°, der in einen geraden, in axialer Richtung auf Höhe des inneren Rings 12 liegenden Abschnitt 15 übergeht. Am freien Ende trägt die Haltezunge 11 ein Kopfstück 16, dessen Außenfläche 17 um etwa 18° gegen die Achse der Bürstentragplatte 10 geneigt ist. Die das Kopfstück 16 zur einen Stirnseite der Bürstentragplatte 10 hin abschließende Fläche 18 verläuft senkrecht zur Fläche 17 und ist somit um 72° gegen die Achsrichtung der Bürstentragplatte 10 geneigt. Die Fläche 18 geht in einem Knick in eine Außenfläche des ebenen Abschnitts 15 der Haltezunge über. Das Kopfstück 16 erstreckt sich auf der gegenüberliegenden Seite des Abschnitts 15 der Haltezunge 11 über diesen Abschnitt 15 hinaus und wird dort durch eine Fläche 19 begrenzt, die senkrecht auf der Achsrichtung der Bürstentragplatte 10 steht.

Wie man aus Fig. 2 ersieht, hat die Außenfläche 17 des Kopfstücks 16 die Form eines Trapezes mit der langen Seite an der Außenfläche 19 und der kurzen Seite an der Außenfläche 18 des Kopfstücks 16. Das Kopfstück 16 verjüngt sich also ausgehend von der Außenfläche 19 konisch zur Außenfläche 18 hin.

Am radial inneren Ende des ebenen Abschnitts 15 trägt die Haltezunge 11 eine Rastnase 20, die die Form eines zur Achse der Bürstentragplatte 10 hin abfallenden Sägezahns besitzt. Radial außerhalb dieser Rastnase ist ein Verbiegen der Haltezunge 11 bei der Montage nicht vorteilhaft. Deshalb ist der ebene Abschnitt 15 auf der der Rastnase 20 gegenüberliegenden Seite durch eine Rippe 21 verstärkt.

Bei der Montage eines Elektromotors wird zunächst die Bürstentragplatte mit den verschiedenen Bauteilen, insbesondere mit den in metallischen Köchern 30 vormontierten Kohlebürsten 31 bestückt und dann an einem Deckel 32 des Motorengehäuses 33 befestigt.

Zu diesem Motorengehäuse 33 gehört ein Gehäusemantel 34, der in Fig. 3 näher dargestellt ist. Der Gehäusemantel 34 ist aus einem ebenen Blech gerollt, dessen beide axialen Seitenkanten in bekannter Weise schwalbenschwanzartig ineinandergreifen. Aus konstruktiven Gründen genau an der Naht des Gehäusemantels 34 ist aus ihm eine zur Stirnseite 35 hin offene Aussparung 36 ausgestanzt, die sich von der Stirnseite 35 her konisch verjüngt und in ihrer Kontur der Kontur der Fläche 17 der Haltezunge 11 entspricht.

Bevor die Baueinheit aus Deckel 32 und Bürstentragplatte 10 auf den Gehäusemantel 34 des Elektromotors aufgesetzt wird, greifen die Haltezungen 11 mit ihren Rastnasen 20 durch eine Aussparung in Köchern 30 hindurch in eine Vertiefung 40 der gegen die Kraft einer Druckfeder 41 zurückgeschobenen Kohlebürsten 31 und halten diese in einem Abstand, der größer ist als der Durchmesser des Kollektors 42 des Motorankers 43. Die Haltefedern 11 sind so lang, daß sie bei der Montage mit ihrem Kopfstück 16 jeweils in eine Aussparung 36 des Gehäusemantels 34 gelangen. Nachdem die Kohlebürsten teilweise über den Kollektor geschoben sind, stoßen die Kopfstücke 16 mit ihren Flächen 18 gegen den Boden der Aussparungen 36 und werden bei der weiteren axialen Bewegung des Deckels 32 und des Gehäusemantels 34 gegeneinander ausgelenkt. Die Rastnasen 20 verlassen die Vertiefungen 40 der Kohlebürsten 31, so daß diese von den Federn 41 gegen die Lauffläche des Kollektors 42 gedrückt werden. Um sicherzustellen, daß die Druckfedern 41 von den Rastnasen 20 nicht behindert werden, werden die Haltezungen 11 so weit ausgelenkt, daß sich die Rastnasen 20 nach der Montage völlig außerhalb der Köcher 30 befinden.

Wie aus Fig. 4 deutlich zu ersehen ist, sind die Haltezungen 11 während der Montage soweit ausgelenkt worden, daß danach die Außenfläche 18 des Kopfstücks 16 voll auf dem Boden der Aussparungen 36 im Gehäusemantel 34 aufliegt und kein Spalt vorhanden ist. Die Außenflächen 17 der Kopfstücke 16 schließen bündig mit der Außenfläche des Gehäusemantels 34 ab. Die Außenflächen 19 der Kopfstücke 16 sind zwar nun zur Stirnseite des Gehäusemantels 34 geneigt. Zwischen ihnen und dem Deckel 32 besteht jedoch kein Spalt, da die Flächen 19 von außen nach innen ansteigen.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind nicht im Gehäusemantel 34, sondern im Deckel 32 des Motorengehäuses 33 Aussparungen für Kopfstücke 16 der Haltezungen 11 vorgesehen. Die prinzipielle Konstruktion der Haltezungen 11 sowie das Prinzip der Montage der Baueinheit aus Deckel 32 und Bürstentragplatte 10 sind dieselben wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 4. Es sind lediglich die Haltezungen 11 und ihre Kopfstücke 16 so geformt, daß sie in die Aussparungen 50 des Deckels 32 hineingreifen und bündig mit der Außenseite des Deckels und des Gehäusemantels abschließen.

Es sind auch Lösungen denkbar, bei denen die Haltezungen 11 mit ihren Kopfstücken 16 in Aussparungen des Deckels hineinragen und sich darüber hinaus neben den Aussparungen im Deckel Aussparungen im Gehäusemantel 34 befinden, die von gegenüber der Ausführung nach Fig. 5 größer geformten Kopfstücken der Haltezungen ausgefüllt werden.

Claims (8)

1. Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, mit einem stirnseitig durch einen Deckel (32) verschlossenen Gehäusemantel (34), mit einem innerhalb des Gehäuses (33) drehbar gelagerten Anker (43) mit einem Kollektor (42) sowie mit wenigstens einer Bürste (31), die an einer Bürstentragplatte (10) gehalten, vorzugsweise in einem an der Bürstentragplatte (10) fixierten Köcher (30) geradlinig zum Kollektor (42) hin verschiebbar gelagert ist, in ihrer Arbeitsstellung federnd auf dem Kollektor (42) aufliegt und in einer Montagestellung durch eine an der Bürstentragplatte (10) angebrachte und auslenkbare Haltezunge (11) mit Abstand vom Kollektor (42) arretierbar ist, indem die Haltezunge (11) an der Bürste (31) anliegt, insbesondere in eine in die Bürste (31) eingeformte Vertiefung (40) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (11) mit einem Kopfstück (16) an ihrem auslenkbaren Ende in eine stirnseitig offene Aussparung (36) des Gehäusemantels (34) hineinragt.

2. Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, mit einem stirnseitig durch einen Deckel (32) verschlossenen Gehäusemantel (34), mit einem innerhalb des Gehäuses (33) drehbar gelagerten Anker (43) mit einem Kollektor (42) sowie mit wenigstens einer Bürste (31), die an einer Bürstentragplatte (10) gehalten, vorzugsweise in einem an der Bürstentragplatte (10) fixierten Köcher (30) geradlinig zum Kollektor (42) hin verschiebbar gelagert ist, in ihrer Arbeitsstellung federnd auf dem Kollektor (42) aufliegt und in einer Montagestellung durch eine an der Bürstentragplatte (10) angebrachte und auslenkbare Haltezunge (11) mit Abstand vom Kollektor (42) arretierbar ist, indem die Haltezunge (11) an der Bürste (31) anliegt, insbesondere in eine in die Bürste (31) eingeformte Vertiefung (40) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (11) mit einem Kopfstück (16) an ihrem auslenkbaren Ende bis über die Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) reicht und das Kopfstück (16) in eine Aussparung (50) des Deckels (32) hineinragt.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (16) die Aussparung (36; 50) im Gehäusemantel (34) bzw. im Deckel (32) vollständig verschließt.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von außen sichtbare Fläche (17) des Kopfstücks (16) im entspannten Zustand der Haltezunge (11) derart schräg verläuft, daß sie nach der Montage bündig mit der Außenseite des Gehäusemantels (34) bzw. des Deckels (32) abschließt.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) zugewandte Fläche (18) des Kopfstücks (16) im entspannten Zustand der Haltezunge (11) in einem solchen von 90° verschiedenen Winkel zur Achse der Bürstentragplatte (10) verläuft, daß sie nach der Montage an ihrer Außenkante auf der Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) aufliegt.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) zugewandte Fläche (18) des Kopfstücks (16) nach der Montage flächig auf der Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) aufliegt.

7. Elektrische Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (36) im Gehäusemantel (34) von der Stirnseite (35) des Gehäusemantels (34) her konisch verjüngt und das Kopfstück (16) der Haltezunge (11) entsprechende Form hat.

8. Elektrische Maschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (11) am kollektorseitigen Ende einstückig an die Bürstentragplatte (10) angeformt ist, daß sie von der Bürstentragplatte (10) in axialer Richtung abgeht und daß sie in einem ersten Bogen (13) von etwa 180° und einem zweiten entgegengesetzt gerichteten Bogen (14) von etwa 90° in einen im wesentlichen parallel zur Bürstentragplatte (10) liegenden Abschnitt (15) übergeht.