DE3640530C2 - - 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.

Aus der DE-PS 26 28 745 ist eine Bürste mit einem Dämpfungsteil bekannt, das die Form einer dünnen Matte hat und aus Polyurethan-Schaumstoff oder kautschuk besteht. Die Matte ist entweder mittels eines Klebers auf dem Bürstenarm befestigt oder dort in einer Aussparung gehalten. Ein ähnliches vibrationsdämpfendes Bauteil ist aus der US-PS 40 37 125 bekannt und in schwammähnlicher Ausbildung am Bürstenarm angeklebt.

Aus dem DE-GM 18 32 089 ist eine Einrichtung zur Geräuschminderung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, wobei hier eine selbstklebende Kunststoff-Folie aus Weich- Polyvinylchlorid auf dem Bürstenarm aufgeklebt ist. In dieser Druckschrift wird auch vorgeschlagen, einen solchen Belag durch Aufspritzen bzw. durch Tauchen zu erzielen, wobei sich auf diese Weise allerdings keine exakte Schichtdicke erzielen läßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vibrationsdämpfende Einrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der eine ausreichende Vibrationsdämpfung bei hinreichendem unabhängigen Federungsvermögen der Finger der gabelartigen Bürstenarme gewährleistet ist und die schnell und problemlos am Bürstenarm anbringbar ist.

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 Finger des jeweiligen Kontaktarms, sondern auch die Spalten oder Lücken zwischen den 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 Bürstenarmfinger und Lücken zwischen den Fingern mit dem fotohärtenden Harz bedeckt, wobei die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß sich die 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 dadurch gewährleistet, daß das Auftraggewicht und die Härte des weichen fotohärtenden Harzes nach dem Aus­ härten auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist.

Gemäß 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 nach dem Prinzip 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 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 Fingern 14 aufge­ tragen wird. Darüber hinaus gestattet es die Flexibi­ lität des aufgetragenen weichen fotohärtenden Harzes, daß jeder der 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 Finger 14 wird sichergestellt, daß eine hinreichend gute vibrationsdämpfende Wirkung vorhanden ist. Zum Er­ reichen dieses Zwecks werden das Auftrag­ gewicht einerseits und die Härte des weichen lichthärtenden Harzes im Anschluß an die Aushärtung andererseits auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Schließlich wird das weiche lichthärtende Harz mit verschiedenen Härtegraden in mehreren Schichten aufgebracht.

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 weiches 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 und die Härte im Anschluß an das Aushärten des Harzes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden und 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 Fingern, 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 Bürstenarmfinger und die Lücken zwischen den Fingern mit dem weichen lichthär­ tenden Harz bedeckt sind. Die Deckschicht aus dem weichen lichthärtenden Harz gestattet es, daß die Bürstenarmfinger einzeln und getrennt voneinander be­ beweglich sind. Die Steuerung der Flexibilität der aus dem weichen lichthärtenden Harz gebildeten Schicht geschieht dadurch, daß das Auftraggewicht und die Härte im Anschluß an das Aushärten des wei­ chen lichthärtenden Harzes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird und daß das weiche licht­ härtende Harz mit unterschiedlichen Härten in ver­ schiedenen Schichten aufgetragen ist.

Claims (4)

1. Vibrationsdämpfende Einrichtung für eine Miniaturmotor- Bürstenanordnung mit gabelartigen Bürstenarmen, die an den vorderen Enden der Bürstenarmfinger Schleifabschnitte zum Herstellen des Schleifkontaktes mit einem Kommutator des Miniaturmotors aufweisen, sowie mit Bürstenanschlüssen und Bürstenfußabschnitten, welche mittels einer Motorgehäuseabdeckung gehaltert sind, wobei ein weiches Harz auf den Bürstenarmen unter Ausnahme von Bereichen, bei denen die Bürstenarme in Kontakt mit dem Kommutator stehen sollen, in einer solchen Weise aufgebracht ist, daß es nicht nur die Finger, sondern auch die Lücken zwischen den Fingern bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (15) durch Fotohärtung ausgehärtet wird, daß das Auftragsgewicht und die Härte nach dem Aushärten des Harzes auf einen vorbestimmten Wert eingestellt sind und daß das Harz in mehreren Schichten mit unterschiedlichen Härtewerten aufgetragen ist, so daß jeder der Finger (14) bei gleichzeitiger Sicherstellung der vibrationsdämpfenden Wirkung im wesentlichen unabhängig von den anderen Fingern bewegbar ist.

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

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz bis zur Motorgehäuseabdeckung (5) und auf einen Bereich (a) aufgetragen ist, der sich dicht bei Öffnungen befindet, die zur Aufnahme der Bürstenanschlüsse in der Motorgehäuseabdeckung ausgebildet sind (Fig. 2B).

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorgehäuseabdeckung (5) und der Überzug aus dem Harz (15) im Mittenbereich (b) der Bürstenarme (1) durch zusätzlich vorgesehenes Harz überbrückt sind (Fig. 2C).