DE3817735C2

DE3817735C2 - Bürstenhalterung

Info

Publication number: DE3817735C2
Application number: DE3817735A
Authority: DE
Inventors: Masaei Sato; Yukiteru Hosoya
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2008-05-26
Also published as: JPS63194562U; DE3817735A1; KR880014719A; JPH0448134Y2; KR0132582B1; US4855631A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Bürstenhalterung, insbesondere für einen Gleichstrommotor, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Patent anspruches 1 aufweist.

Aus GB 2 178 248 A ist eine Bürstenhalterung der vorstehend genannten Art bekannt. Diese Bürstenhalterung umfaßt einen im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Bürstenträger, einen Einführungsschlitz für die Bürsten, und eine Verschlußkappe für einen Endabschnitt des Bürstenträgers. Diese Verschlußkappe nimmt die Reaktionskraft einer Bürstenfeder auf, welche die Bürste in einen Gleitkontaktzustand mit einem Kommutator beispielsweise des Gleichstrommotors drückt. Die Bürstenhalterung und Bürstenträger sind im Betriebszustand eines Gleichstrommotors Temperaturschwankungen ausgesetzt. Durch diese Temperatursschwankungen bedingt, können sich beispielsweise die gegenüberliegenden Seitenwände des im Querschnitt rechteckförmig ausgebildeten Bürstenträgers nach innen verformen, und der Abstand zwischen diesen gegenüberliegenden Seitenwänden wird kleiner. Aufgrund dieses kleiner gewordenen Abstandes wird die Bürste im Bür stenhalter festgeklemmt und kann nicht mehr in zuverlässiger Weise die gewünschte Gleitbewegung in Richtung auf den Kommutator unter Einwirkung der Bürstenfeder ausführen.

Aus CH-PS 595 711 A ist eine Auslegungsform einer Bürstenhalterung bekannt, bei der eine Abschlußkappe so eingesetzt wird, daß mittels eines Vorsprungs an der Kappe eine formschlüssige Verbindung mit den gegen überliegenden Seitenwänden des Bürstenträgers hergestellt wird.

Aus US 3,339,098 A ist ein Bürstenträger bekannt, welcher Längsschlitze hat, um eine Öse oder einen Stift von der Bürste aus nach außen zu führen. Für einen solchen Bürstenträger ist dort auch eine aufgesetzte Kappe zum Verschluß beschrieben und gezeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenhalterung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche auch bei Temperaturänderun gen zuverlässig eine Gleitbewegung der Bürsten am Bürstenträger aufrecht halten kann, und zugleich der Bürstenträger fluiddicht abgeschlossen die Bürste aufnimmt.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Bürstenhalterung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 bereitgestellt, welche sich durch die Merkmale seines Kennzeichens auszeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Bürstenhalterung wird einerseits mittels eines Vorsprungs an der Verschlußkappe, welcher zur Anlage an einem Abschnitt des Bürstenträgers kommt, erzielt, daß sich die Seitenwände des Bürsten trägers unter Temperatureinwirkungen nicht aufeinanderzu verformen können, und somit die Bürste immer zuverlässig temperaturunabhängig gleitbeweglich im Bürstenträger aufgenommen und geführt ist. Ferner hat die Kappe einen Rahmenabschnitt, welcher derart ausgestaltet ist, daß er fluiddicht zur Anlage gegen den Außenumfang des zugeordneten Endabschnitts des Bürsten trägers kommt. Hierdurch ist der Bürstenträger der Bürstenhalterung nach der Erfindung derart ausgestaltet, daß die Bürste in einem fluiddicht abgeschlossenen Raum aufgenommen ist, so daß weder Wasser noch Dichtmittel oder Schmiermittel in das Innere des Bürstenträgers der Bürstenhalterung eindringen können.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungs formen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Bürstenhal terung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1 im zusammen gebauten Zustand der Bürstenhalterung,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2; und

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine weitere Ausführungs form einer Bürstenhalterung.

Wie in den Figuren gezeigt, weist die Bürstenhalterung ein Paar Bürstenträger 4 auf, von denen jeder eine Bürste 1 enthält, die in den Träger eingesetzt und mit einer Öse oder einem Anschlagstift 2 versehen ist. Der Bürsten träger 4 ist integral an einer Grundplatte 3 angeformt, mittels welcher die Bürstenhalterung fest an einem Gleich strommotor oder dergleichen befestigt werden kann, bei spielsweise mit Hilfe eines Kunstharzklebers, der Isolier eigenschaften hat. Die Grundplatte 3 hat etwa scheibenför mige Gestalt und ist an ihrem äußeren Rand mit einer ring förmigen, aufwärts gerichteten Wand 3A versehen, und sie ist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit je einem integral angeformten Bürstenträger 4 versehen. Der Bürstenträger 4 hat eine rechteckige Rohrform mit im we sentlichen regelmäßigem rechteckigen Querschnitt. Seine beiden gegenüberliegenden Enden (die hier als vorderes Ende und als hinteres Ende bezeichnet werden) sind offen. In einem Gehäuseabschnitt 5, der durch einen hohlen Teil des Rohres gebildet wird, ist eine Bürste 1 angeordnet, deren Form im wesentlichen identisch mit der Innenform des hohlen Abschnittes ist, derart, daß die Bürste. 1 linear verschiebbar in den Bürstenträger 1 eingesetzt ist, wobei ihr vorderes Ende aus der vorderen Stirnöffnung des Bür stenträgers hervorragen kann. Der Bürstenträger 4 ist an einer Seitenwand (die nachfolgend als Deckwand bezeichnet wird) entgegengesetzt zur Grundplatte 3 mit einem Schlitz oder einer Öffnung 6 versehen, die sich in Längsrichtung erstreckt und am vorderen Ende geschlossen und am hinteren Ende offen ist. Eine Öse oder ein Stift 2, der in die Bürste 1 implantiert ist, ragt durch den Schlitz 6 nach außen und ist in diesem frei beweglich.

Die beiden anderen Seitenwände (die hier als rechte und linke Wände bezeichnet werden) des Bürstenträgers 4 sind an ihren Außenseiten jeweils mit einem Abschnitt oder einer Schulter 7 versehen, die in Eingriff mit einer Klaue oder Raste einer Kappe treten kann, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Die Vorsprünge oder Schultern 7 sind jeweils mit einem Loch 8 versehen, das sich in Längs richtung des Bürstenträgers 4 erstreckt und sich durch die Schulter 7 erstreckt.

Eine Kappe 10 schließt die hintere Stirnöffnung im hin teren Abschnitt des Bürstenträgers 4 und sie ist so auf gesetzt, daß sie eine Reaktionskraft einer Bürstenfeder 9 aufnehmen kann, die in dem Gehäuseabschnitt 5 angeord net ist. Die Kappe 10 ist einteilig aus einem Kunststoff material geformt, sie hat eine regelmäßige rechteckige flache plattenförmige Gestalt im wesentlichen gleich mit der Außenform einer Stirnfläche des Bürstenträgers 4. An der zum Bürstenträger hin gerichteten Innenfläche der Kappe 10 ist in zentraler Position ein Vorsprung 11 ange formt zur Positionierung der Bürstenfeder 9, wodurch die letztere konzentrisch zu dem Vorsprung 11 gehalten und positioniert wird. Die Kappe 10 hat ferner einen an ihrem Außenumfang integral angeformten und vorstehenden Rahmen teil 12, so daß sie auf den Außenumfang des hinteren End abschnittes des Bürstenträgers 4 aufgesetzt werden kann, womit der letztere an seinem hinteren Endabschnitt mit dem Rahmenteil 12 verbunden oder gekoppelt werden kann, wodurch die hintere Stirnöffnung des Bürstenträgers 4 durch die Kappe 10 dicht geschlossen wird.

Etwa in den Mittelabschnitten der rechten und der linken Stirnseite ist die Kappe 10 außerdem mit je einem Arm 13 versehen, wobei die Arme integral an der Kappe 10 (z. B. an den Stirnseiten des Rahmens 12) angeformt sind und sich nach vorne parallel zueinander erstrecken. Am vorderen Ende von jedem Arm 13 ist eine auswärts vorstehende Klaue oder Raste 14 angeformt. Wenn die Kappe 10 auf den Bürstenträ ger 4 aufgesetzt wird, werden die Arme 13 von rückwärts in die Löcher 8 eingeschoben, worauf die Klauen 14 der Arme 13 in Eingriff mit den Rändern oder Kanten der Öffnungen der Löcher 8 treten, die in den Schultern 7 ausgebildet sind. (Zweckmäßigerweise sind hierzu die Arme 13 etwas elastisch, so daß sie nach außen federn, nachdem sie und die Klauen 14 durch die Löcher 8 hindurchgeschoben worden sind). Auf diese Weise wird die Kappe 10 auf den hinteren Endabschnitt des Bürstenträgers 4 sicher aufgesetzt und kann von dort nicht abfallen. Die Kappe 10 nimmt die Reaktionskraft der Bürstenfedern 9 auf und spannt die Bürste 1 nach vorne vor, so daß die letztere in gleitenden Kontakt mit dem Kommuta tor tritt unter einer vorgegebenen elastischen Kraft.

An der oberen und an der unteren Seite ist die Kappe 10 im wesentlichen in der Mitte mit je einem einwärts ge richteten Vorsprung 15 versehen, wobei diese Vorsprünge 15 von den Innenflächen des oberen und unteren Abschnittes des Rahmens 12 einwärts vorstehen und integral am Rahmen 12 angeformt sind. Der obere Vorsprung 15 greift hierbei in das hintere Ende des Schlitzes 6 ein, der in der oberen Wand des Bürstenträgers 4 ausgebildet ist, wie zum Beispiel Fig. 2 zeigt.

Nachfolgend wird beschrieben, wie eine Einwärtsbiegung oder ein Einfallen der Seitenwände des Bürstenträgers bei der vorbeschriebenen Bürstenhalterung vermieden wird.

Wenn der Bürstenträger 4 sich ausdehnt oder zusammenzieht infolge eines Temperaturwechsels aufgrund einer Aufwärmung des Gleichstrommotors etc., wird der Durchmesser des Bür stenträgers 4 vergrößert oder verkleinert insbesondere we gen des Schlitzes 6 in der oberen Wand des Bürstenträgers 4. Wenn der Durchmesser des Bürstenträgers 4 zunimmt, treten praktisch keine Probleme auf, wenn jedoch der Durchmesser des Bürstenträgers 4 abnimmt, kann die Verschiebung oder das Gleiten der Bürste 1 nachteilig beeinflußt werden, wo durch das Betriebsverhalten der Bürstenhalterung gestört werden kann, weil die Bürste 1 durch die Seitenwände des Bürstenträgers 4 eingeklemmt werden kann.

Bei der hier beschriebenen Ausführungsform tritt jedoch der Vorsprung 15 (der obere Vorsprung), der an der Kappe 10 ausgebildet ist, in das hintere Ende des Schlitzes 6 ein, so daß eine Verengung des Bürstenträgers 4 minde stens im wesentlichen verhindert werden kann. Das heißt, wenn der Bürstenträger 4 sich zu verengen sucht, kann sich der Schlitz 6 praktisch nicht verengen, weil der obere Vorsprung 15 der Kappe 10 mit dem Schlitz gekoppelt ist, d. h. praktisch zwischen die Ränder oder Innenflächen des Schlitzes greift. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Durchmesser des Bürstenträgers 4 sich verengt und die Verschiebung der Bürste 1 behindert. Durch die erfindungs gemäße Ausführungsform wird somit ein Einklemmen der Bür ste 1 vermieden und damit die vorgegebene Betriebsweise der Bürstenhalterung erreicht.

Der Rahmen 12 der Kappe 10 sitzt bzw. steht in Eingriff mit dem Außenumfang des hinteren Stirnabschnittes des Bür stenträgers 4, so daß auch eine Vergrößerung des Durch messers des Bürstenträgers 4 mindestens im wesentlichen verhindert werden kann. Das heißt, wenn sich der Durchmes ser des Bürstenträgers 4 zu vergrößern sucht, wird der Bürstenträger 4 durch den Rahmen 12 gehalten bzw. einge spannt, so daß eine solche Vergrößerung verhindert wird. Da der Rahmen 12 mit dem Bürstenträger 4 an dessen äußerem Ende gekoppelt ist, wird ferner die wirksame Länge der Bür stenfeder 9 nicht reduziert. Die Bürstenfeder 9 hat somit eine ausreichende wirksame Länge angepaßt an oder in Ver bindung mit der Tiefe des Bürstenträgers 4.

Bei Gleichstrommotoren und dergleichen werden Dichtmittel verwendet, um einen Abschnitt zwischen dem Motorjoch und einem Endabschnitt wasserdicht zu machen. Wenn dieses Dichtmittel ins Innere des Bürstenträgers der Bürstenhal terung eindringt, kann das Gleiten der Bürste beeinträchtigt werden, weshalb es erwünscht ist, dieses Eindringen eines Dichtmittels zu verhindern. Auch wenn ein Schmier mittel des Motors in die Bürstenhalterung eintritt, kann dies unerwünschte Reibungskräfte hervorrufen. In der hier beschriebenen Ausführungsform ist jedoch der Rahmen 12 der Kappe 10 auf das hintere Ende des Bürstenträgers 4 aufge setzt und schließt dessen hintere Öffnung und er ist da mit mit dem Außenumfang des Bürstenträgers 4 gekoppelt, so daß ein Eintritt eines Dichtmittels oder eines Schmier öles in den Bürstenträger 4 zuverlässig verhindert werden kann.

Fig. 5 zeigt in Draufsicht und teilweise geschnitten eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Ein Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber der vor beschriebenen Ausführungsform liegt darin, daß ein Bund oder Vorsprung 15A an der Kappe 10 vorgesehen ist, der in Eingriff mit dem Innenumfang des hinteren Endabschnit tes des Bürstenträgers 4 treten kann.

Bei dieser Ausführungsform verhindert der Vorsprung 15A, daß der Durchmesser des Bürstenträgers 4 sich verringert, und es kann durch diesen Bund 15A auch verhindert werden, daß ein Dichtmittel oder ein Schmieröl in den Bürstenträ ger 4 eintritt.

Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind Modifikationen im Rahmen der Ansprüche möglich.

Beispielsweise kann die Form und die Anordnung der Vor sprünge, die eine Verengung der Wände des Bürstenträgers oder eine Erweiterung verhindern, geeignet gewählt und modifiziert werden angepaßt an und in Verbindung mit den Formen und Anordnungen und Konstruktionen von Bürsten träger und Kappe.

Um nicht an eine bestimmte Richtung gebunden zu sein, ist bei der dargestellten Ausführungsform die Kappe 10 oben und unten mit einem Vorsprung 15 ausgerüstet, so daß die Kappe auch in umgekehrter Stellung auf den Bürstenträger aufsetzbar ist, und damit der eine oder der andere der beiden Vorsprünge 15 in Eingriff mit dem Schlitz 6 treten kann.

Claims

1. Bürstenhalterung mit einem in Form eines länglichen, hohlen Ab schnitts ausgebildeten Bürstenträger (4), welcher gegenüberliegende Seitenwände und eine die Seitenwände verbindende Verbindungswand hat, und dessen gegenüberliegende Enden offen sind, mit einer Bürste (1), die in dem hohlen Abschnitt gleitbeweglich ist, einem Einführungs schlitz (6), welcher an der Verbindungswand des Bürstenträgers (4) vorgesehen ist, und wobei der Einführungsschlitz (6) ein offenes und ein geschlossenes Ende hat, und mit einer Kappe (10), welche die Öffnung an einem Endabschnitt des Bürstenträgers (4) verschließt, und eine Reaktionskraft einer Bürstenfeder (9) aufnimmt, die die Bürste (1) in einen Gleitkontaktzustand mit einem Kommutator (16) drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (10) einen Vorsprung (15; 15A) hat, welcher zur Vermeidung einer aufeinanderzu gerichteten Verformung der Seitenwände des Bürstenträgers (4) zur Anlage an einem Abschnitt des Bürstenträgers (4) kommt, und daß die Kappe (10) einen Rahmenabschnitt (12) hat, welcher mit dem äußeren Umfang des zugeordneten Endabschnitts des Bürstenträgers (4) einen fluiddichten Abschluß bildet.

2. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) derart ausgebildet ist, daß er in den Einführungs schlitz (6) eingreift.

3. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15A) derart ausgebildet ist, daß sein Umfang zur Anlage am Innenumfang des zugeordneten Endabschnitts des Bürstenträgers (4) kommt.