DE3640530A1 - Vibrationsdaempfende einrichtung fuer die buerstenanordnung eines miniaturmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine vibrations­ dämpfende Einrichtung für die Bürstenanordnung eines Miniaturmotors gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1. Miniatur- oder Kleinmotoren haben in den letzten Jahren in zunehmendem Maße Anwendung als Antriebsmotoren gefunden, und zwar insbesondere in Tongeräten, Bürogeräten und industriellen Gerätschaf­ ten.

Fig. 3(A) zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines derartigen Miniaturmotors.

Fig. 3(B) ist eine Darstellung zur Erläuterung der Art und Weise, wie Bürsten in einer Motorgehäuse­ abdeckung gehaltert sind.

In Fig. 3(A) und 3(B) bezeichnen das Bezugs­ zeichen 1 einen Bürstenarm, 2 einen Bürstenfußab­ schnitt, 3 einen Anschluß oder eine Anschlußfahne, 4 ein Motorgehäuse, 5 eine Motorgehäuseabdeckung, 6 ein Lager, 7 ein Bürsteneinsteckloch, 8 einen Rotor, 9 einen Kollektor oder Kommutator, 10 einen Magneten, 11 eine Welle und 12 ein Achsloch für die Welle.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 3(A) ist die Welle 11, an der der Rotor 8 und der Kommutator 9 fest angebracht sind, drehbar in den Lagern 6 gehal­ tert, die im Motorgehäuse 4 und in der Motorgehäuse­ abdeckung 5 vorgesehen sind. Im Motorgehäuse 4 be­ findet sich noch der Magnet 10. Die Bürstenarme 1, die in Kontakt mit dem Kommutator 9 stehen, sind fest an der Motorgehäuseabdeckung 5 angebracht, wenn die Bürstenfußabschnitte 2 in die in der Motorgehäuse­ abdeckung 5 vorgesehenen Bürsteneinstecklöcher 7 eingesetzt sind, wie es in Fig. 3(B) dargestellt ist.

Der in der obigen Weise an die Motorgehäuseab­ deckung 5 fest angebrachte Bürstenarm 1 neigt zu unerwünschten Prellerscheinungen und einer damit verbundenen Verschlechterung des Kommutierungs­ vorganges, wenn der Bürstenarm 1 über den Kommutator 9 gleitet, und zwar hervorgerufen durch Vibrationen auf­ grund der unregelmäßigen Oberfläche des Kommutators 9. Zur Verhinderung derartiger unerwünschter Erscheinun­ gen ist es bekannt, eine die Bürstenvibration dämpfen­ de Einrichtung aus einem Gummiplättchen oder einem Gummifilm vorzusehen. Hierbei dient ein Gummiklebe­ mittel oder ein Acrylharzkleber zur Befestigung des Gummiplättchens oder des Gummifilms am Bürstenarm 1.

Fig. 4(A) zeigt eine Ansicht auf eine herkömmliche vibrationsdämpfende Einrichtung aus einem am Bürsten­ arm angebrachten Gummiplättchen. Fig. 4(B) zeigt die Einrichtung nach Fig. 4(A) von der Seite.

Im einzelnen zeigen Fig. 4(A) und Fig. 4(B) den Bürstenarm 1 mit gabelartigen Kontaktfingern 14 sowie ein am Bürstenarm 1 angebrachtes Gummiplättchen 13.

Nach der Anbringung des als Vibrationsdämpfer dienenden Gummiplättchens 13 bilden das Gummiplätt­ chen 13 und die gabelartigen Kontaktfinger 14 ein einheitliches oder integrales Teil. Damit ist der Nachteil verbunden, daß die einzelnen Kontaktfinger 14 ihr voneinander unabhängiges Federungsvermögen zum größten Teil verlieren. Dies führt zu einer Ver­ schlechterung des Gleitkontakts zwischen dem gabel­ artigen Bürstenarm 1 und dem Kommutator 9 sowie zu einer Verringerung der funkenlöschenden Wirkung, die ansonsten durch den Mehrpunktkontakt des Kommutators mit den gabelförmig vorgesehenen Kontaktfingern des Bürstenarms gewährleistet ist. Außerdem ist diese bekannte vibrationsdämpfende Einrichtung mit dem Nachteil verbunden, daß ein zeitaufwendiger und kostenspieliger zusätzlicher Arbeitsgang bei der Herstellung der Bürstenanordnung erforderlich ist, nämlich die Anbringung eines auf eine geeignete Länge zugeschnittenen Gummiplättchens 13 auf dem Bürstenarm 1.

Fig. 5(A) zeigt eine Ansicht auf eine vibrations­ dämpfende Einrichtung, die als zum Stand der Technik gehörig in einer als DE-OS 35 26 038 erschienen älteren Patentanmeldung beschrieben ist. Danach wird ein flexibles oder weiches, fotohärtendes Harz auf den Bürstenarmen aufgebracht. Fig. 5(B) zeigt diese vibrationsdämpfende Einrichtung von der Seite.

In Fig. 5(A) und 5(B) ist ein weiches fotohärten­ des Harz 15 dargestellt, das auf einer Seite der gabelförmigen Kontaktfinger 14 des Bürstenarms 1 auf­ gebracht ist, allerdings ausschließlich derjenigen Bereiche der Kontaktfinger, die mit dem Kommutator in Berührung kommen. Die vibrationsdämpfende Einrich­ tung nach Fig. 5(A) und 5(B) bietet den Vorteil, daß die unabhängige Bewegung der gabelförmigen Kontakt­ finger 14 des Bürstenarms 1 im wesentlichen gewahrt bleibt. Nachteilig ist allerdings, daß die Kontakt­ finger 14 jeweils einzeln mit dem weichen licht­ härtenden Harz überzogen werden müssen. Ein derarti­ ger Überziehungs- oder Beschichtungsvorgang erfordert ein beträchtlich hohes Maß an Genauigkeit und wirft im Hinblick auf eine hohe Fertigungseffizienz Probleme auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine vibrations­ dämpfende Einrichtung für die Bürstenanordnung eines Miniaturmotors der gattungsgemäßen Art derart weiter­ zubilden, daß nach wie vor von den Bürsten erzeugte, unerwünschte Vibrationen absorbiert werden, jedoch nicht auf Kosten der Funktion, die den gabelförmig gestalteten Fingern der einzelnen Bürstenarme zuge­ dacht sind. Diese Aufgabe wird durch die im Patent­ anspruch 1 vorgeschlagene Erfindung gelöst.

Nach der Erfindung ist unter Ausnahme der Bereiche, bei denen die Bürstenarme den Kontakt mit dem Kommuta­ tor herstellen, ein weiches fotohärtendes Harz in einer solchen Weise auf den Bürstenarmen aufgebracht, daß das weiche fotohärtende Harz nicht nur die gabelförmigen Zungen oder Finger des jeweiligen Kontaktarms, sondern auch die Spalten oder Lücken zwischen den gabelförmigen Bürstenarmfingern bedeckt, und daß jeder der gabel­ förmigen Finger aufgrund der Elastizität des weichen fotohärtenden Harzes unabhängig beweglich ist. Insbe­ sondere sind nach der Erfindung die gabelförmigen Bürstenarmfinger und/oder Lücken zwischen den Fingern mit dem weichen fotohärtenden Harz bedeckt, wobei die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß sich die gabel­ artigen Bürstenarmfinger einzeln und im wesentlichen unabhängig voneinander bzw. separat bewegen können. Vorzugsweise ist eine gesamte Oberfläche unter Ausnah­ me des Bürstenkontaktbereiches mit dem Kommutator mit dem weichen fotohärtenden Harz bedeckt.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bedeckt das weiche fotohärtende Harz nicht nur die Bürstenarme, sondern auch einen Teil des Bürstenfußes.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Schicht aus dem weichen foto­ härtenden Harz derart ausgebildet, daß sie bis zur Motorgehäuseabdeckung reicht und zwar insbesondere in einem Bereich nahe bei den in der Motorgehäuseabdeckung vorgesehenen Anschlußöffnungen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Motorgehäuseabdeckung und die Oberflächenschicht aus dem weichen fotohärtenden Harz mit einem weiteren weichen fotohärtenden Harz im Bereich der Mitte der Bürstenarme überbrückt.

Die Unabhängigkeit der einzelnen gabelartigen Bürstenarmfinger wird unter gleichzeitiger Sicherstel­ lung der vibrationsdämpfenden Wirkung vorzugsweise dadurch gewährleistet, daß das Auftraggewicht oder Härte des weichen fotohärtenden Harzes nach dem Aus­ härten auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird die Unabhängigkeit der einzelnen gabel­ artigen Finger der Bürstenarme unter gleichzeitiger Wahrung der vibrationsdämpfenden Wirkung dadurch ge­ währleistet, daß das weiche fotohärtende Harz aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen Härten besteht.

Im folgenden wird die Erfindung beispielshalber an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1(A) und 1(B) eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Bürstenarms eines Ausführungs­ beispiels der Erfindung, und

Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) vergrößerte Ansichten wesentlicher Teile eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 sind dargestellt ein Bürstenarm 1, ein Bür­ stenfußabschnitt oder Bürstenfuß 2, eine Bürstenanschluß­ fahne oder ein Anschluß 3, gabelartig ausgebildete Fin­ ger 14, ein weiches foto- oder lichthärtendes Harz 15 (oder die vom Harz bedeckte Oberfläche) und zwischen den Fingern 14 vorgesehene Spalten oder Lücken 16.

Die Erfindung in Form einer vibrationsdämpfenden Einrichtung wird grundsätzlich dadurch hergestellt, daß ein weiches lichthärtendes Harz auf der gesamten einen Oberflächenseite des gabelförmigen Abschnitts des Bürstenarms 1 aufgetragen wird, allerdings unter Ausnahme eines Bereiches, der in Kontakt mit dem Kom­ mutator stehen soll, wie es in Fig. 1(A) und 1(B) dargestellt ist. Dies bedeutet, daß ein Überzug aus dem weichen lichthärtenden Harz 15 nicht nur die gabel­ förmigen Finger 14 des Bürstenarms 1, sondern auch die Lücken zwischen den Fingern 14 bedeckt. Diese Ausbil­ dung und Anordnung der vibrationsdämpfenden Einrichtung verbessert die Fertigungseffizienz im Vergleich zu einer vibrationsdämpfenden Einrichtung, bei der das Harz lediglich auf den gabelartigen Fingern 14 aufge­ tragen wird. Darüber hinaus gestattet es die Flexibi­ lität des aufgetragenen weichen fotohärtenden Harzes, daß jeder der gabelartigen Finger 14 des Bürstenarms unabhängig von den anderen Fingern des Bürstenarms bewegt werden kann, so daß die grundsätzlichen Vorteile der Aufgabelung des Bürstenarms in einzelne Finger er­ halten bleibt. Trotz der Unabhängigkeit der gabelarti­ gen Finger 14 wird sichergestellt, daß eine hinreichend gute vibrationsdämpfende Wirkung vorhanden ist. Zum Er­ reichen dieses Zwecks werden vorzugsweise das Auftrag­ gewicht oder die Auftragsmenge einerseits und bzw. oder die Härte des weichen lichthärtenden Harzes im Anschluß an die Aushärtung andererseits auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Schließlich besteht auch die Möglich­ keit, das weiche lichthärtende Harz mit verschiedenen Härtegraden in mehreren Schichten aufzubringen.

Die wesentlichen Teile weiterer Ausführungsbei­ spiele der Erfindung in Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) dar­ gestellt. In diesen Figuren ist zusätzlich die Motor­ gehäuseabdeckung 5 eingezeichnet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2(A) ist im wesentlichen mit dem grundsätzlichen Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1 identisch, allerdings mit der Aus­ nahme, daß das weiche lichthärtende Harz 15 lediglich auf dem Bürstenarm 1 aufgetragen ist. Bei dem grund­ sätzlichen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bedeckt das weiche lichthärtende Harz 15 auch einen Teil des Bür­ stenfußes 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2(B) ist das weiche lichthärtende Harz aufgetragen und angefüllt bis zur Motorgehäuseabdeckung 5 und reicht dementspre­ chend bis zu einem bei a gezeigten Bereich nahe bei einer in der Motorgehäuseabdeckung 5 vorgesehenen Öff­ nung zum Einsetzen des Bürstenanschlusses.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2(C) sind die Motorgehäuseabdeckung 5 und das auf dem Bürsten­ arm aufgebrachte weiche lichthärtende Harz 15 in einem bei b dargestellten mittleren Bereich des Bürstenarms 1 durch weiteres weiche lichthärtendes Harz überbrückt bzw. brückenartig miteinander verbunden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Unabhängigkeit der gabelartigen Bürstenarmfinger bei gleichzeitiger Sicherstellung der vibrationsdämpfenden Wirkung dadurch besonders gut gewährleistet werden, daß das Auftraggewicht oder die Härte im Anschluß an das Aushärten des Harzes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden und/oder daß das weiche lichthärtende Harz mit verschiedenen Härten in mehrfachen Schichten aufgetragen wird.

Die oben erläuterte Erfindung ermöglicht es, die von den Bürsten eines Miniaturmotors erzeugten uner­ wünschten Vibrationen zu dämpfen und zwischen den Bürsten und dem Kommutator einen möglichst prellfreien Gleitkontakt sicherzustellen. Dadurch wird das Kommu­ tierungsverhalten stabilisiert, und die Lebensdauer des Motors wird verlängert. Gleichzeitig gestattet die Erfindung eine hohe Fertigungseffizienz in Verbin­ dung mit einer Massenherstellung der vibrationsdämpfen­ den Einrichtung.

Zusammenfassend wird nach der Erfindung für die Bürstenanordnung eines Miniaturmotors eine vibrations­ dämpfende Einrichtung geschaffen, die im wesentlichen den folgenden Aufbau aufweist. Die Bürstenanordnung enthält Bürstenarme mit jeweils mehreren gabelartigen Fingern oder Zungen, deren freie Enden als Gleitflächen zum Kontaktieren des Kommutators dienen. Jeder Bürsten­ arm wird von einem Bürstenfuß getragen, der in einem Bürstenanschluß oder einer Anschlußfahne endet. Die Bürstenfüße sind in einer Motorgehäuseabdeckung derart gehaltert, daß die vorderen Enden der Bürstenarmfinger bei montierter Motorgehäuseabdeckung mit einem Motor­ kommutator in Berührung kommen, und zwar unter Ausnutzung der Elastizität der Bürstenarme. Unter Ausnahme des mit dem Motorkommutator in Berührung kommenden Bereiches der Bürstenarme ist auf den Bürstenarmen ein weiches lichthärtendes Harz in einer solchen Weise aufgetragen, daß die gabelartigen Bürstenarmfinger und/oder die Lücken zwischen den Fingern mit dem weichen lichthär­ tenden Harz bedeckt sind. Die Deckschicht aus dem weichen lichthärtenden Harz gestattet es, daß die gabelartigen Bürstenarmfinger einzeln und getrennt voneinander be­ beweglich sind. Die Steuerung der Flexibilität der aus dem weichen lichthärtenden Harz gebildeten Schicht geschieht vorzugsweise dadurch, daß das Auftraggewicht oder die Härte im Anschluß an das Aushärten des wei­ chen lichthärtenden Harzes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird und/oder daß das weiche licht­ härtende Harz mit unterschiedlichen Härten in ver­ schiedenen Schichten aufgetragen ist.

Claims (7)

1. Vibrationsdämpfende Einrichtung für die Bürsten­ anordnung eines Miniaturmotors, wobei die Bürsten­ anordnung Bürstenarme mit Schleifabschnitten an den vorderen Enden von gabelartigen Bürstenarmfingern sowie Bürstenanschlüsse und Bürstenfußabschnitte auf­ weisen und wobei die Bürstenfußabschnitte mittels einer Motorgehäuseabdeckung gehaltert sind und die Schleifabschnitte zum Herstellen des Schleifkontaktes mit einem Motorkommutator dienen, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiches fotohärtendes Harz (15) auf den Bürsten­ armen (1) unter Ausnahme von Bereichen, bei denen die Bürstenarme in Kontakt mit dem Kommutator stehen sollen, in einer solchen Weise aufgebracht ist, daß das weiche fotohärtende Harz (15) nicht nur die gabel­ artigen Finger (14), sondern auch die Lücken zwischen den gabelartigen Fingern (14) bedeckt, und daß infolge der Elastizität des weichen fotohärtenden Harzes (15) jeder der gabelartigen Finger (14) unabhängig bewegbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche fotohärtende Harz eine Überzugsober­ fläche bildet, die nicht nur die Bürstenarme (1), sondern auch einen Teil der Bürstenfußabschnitte (2) umfaßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche fotohärtende Harz bis zur Motorgehäuse­ abdeckung (5) und einen Bereich (a) aufgetragen ist, der sich dicht bei Öffnungen befindet, die zur Aufnah­ me der Bürstenanschlüsse in der Motorgehäuseabdeckung ausgebildet sind, zwecks Ausbildung einer Überzugsober­ fläche aus dem weichen fotohärtenden Harz.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorgehäuseabdeckung (5) und die Überzugs­ oberfläche aus dem weichen fotohärtenden Harz (15) im Mittenbereich (b) der Bürstenarme (1) durch zusätz­ lich vorgesehenes weiches, fotohärtendes Harz über­ brückt sind.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsgewicht des weichen, fotohärtenden Harzes (15) auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist, und zwar zur besseren Aufrechterhaltung der Unab­ hängigkeit jeder der gabelartigen Finger (14) bei gleichzeitiger Sicherstellung der vibrationsdämpfenden Wirkung.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte nach dem Aushärten des weichen foto­ härtenden Harzes auf einen vorbestimmten Wert einge­ stellt ist, zur besseren Aufrechterhaltung der Unab­ hängigkeit jeder der gabelartigen Finger (14) bei gleichzeitiger Sicherstellung der vibrationsdämpfenden Wirkung.

7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche fotohärtende Harz mit unterschiedlichen Härtewerten in mehreren Schichten aufgetragen ist, und zwar zur besseren Aufrechterhaltung der Unab­ hängigkeit jeder der gabelartigen Finger (14) bei gleichzeitiger Sicherstellung der vibrationsdämpfenden Wirkung.