DE4129442C2

DE4129442C2 - Bürstenhalter für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator

Info

Publication number: DE4129442C2
Application number: DE19914129442
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Gotoh
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2011-09-05
Also published as: FR2667737B1; FR2667737A1; DE4129442A1; JPH04138051A

Description

Die Erfindung betrifft einen Bürstenhalter für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator nach dem Oberbegriff des einzigen Anspruches.

Ein derartiger Bürstenhalter ist aus dem DE-GM 75 13 844 bekannt. Bei diesem bekannten Bürstenhalter nimmt eine längsverlaufende Öffnung die Bürste auf. Die Öffnung weist hierbei unterschiedliche Querschnitte zur Aufnahme der Druckfeder einerseits bzw. zur Führung der Bürste andererseits auf. Die Nut weist hierbei zur Anpassung an den Querschnitt der Druckfeder einen teilkreisförmigen Querschnitt auf. Ein solcher Querschnitt bereitet bei der Herstellung, der wegen der großen Stückzahlen so rationell wie möglich erfolgen muß, erhebliche Schwierigkeiten, weil im Fall der Herstellung aus einem Kunststoff ein die Nutform bestimmender Formkern vorgesehen sein muß, der nach dem Ausformen des Teils aus der Öffnung zu entfernen ist.

Ein weiterer dem Oberbegriff des einzigen Anspruches entsprechender Bürstenhalter ist aus der DE-OS 36 27 529 bekannt. Obwohl in dieser Druckschrift kein Hinweis auf die Herstellung enthalten ist, läßt der Aufbau des Halters auf ein Verformen von flächigem Ausgangsmaterial schließen, wobei die Bildung von Ausnehmungen problemlos möglich ist. Andererseits kommt eine Herstellung dieses bekannten Bürstenhalters aus Kunststoff, etwa durch Spritzgießen, wegen der zahlreichen vorhandenen Hinterschneidungen nicht in Betracht.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf Fig. 4 Bezug genommen, welche eine Schnittansicht eines Kraftfahrzeug-Wechselstromgenerators zeigt, der mit einem weiteren bekannten Bürstenhalter ausgestattet ist. Gemäß Fig. 4 umfaßt der Wechselstromgenerator einen Stator (1), der durch einen Statorkern (2) und eine Statorwicklung (3) gebildet wird, einen Rotor (4) aus wechsel-poligen Magnetkernen (5, 6), wobei die magnetischen Zahnabschnitte der beiden abwechselnd in Umfangsrichtung vorstehen, eine Erregerspule (7) zwischen den Magnetkernen (5, 6) gehalten wird, eine Welle (8) zur Befestigung der Magnetkerne (5, 6), ein Paar Schleifringe (9), die von der Welle (8) gehalten werden, und Ventilatorflügel (10, 11), die jeweils durch die Magnetkerne (5, 6) gehalten werden.

Der Generator umfaßt ferner eine vordere und hintere Abstützung (12, 13) zur Befestigung des Statorkernes (2) mittels eines Gewindebolzens (14), Lager (15, 16) zur Aufnahme der Welle (8), jeweils an der vorderen und hinteren Abstützung (12, 13), sowie eine an der Welle (8) befestigte Riemenscheibe (17), die zur Übertragung des Drehmomentes zur Welle (8) zwecks Drehung des Rotors (4) dient.

Der Generator enthält ferner einen Gleichrichter (18) zur Gleichrichtung eines Wechselstroms, der durch die in der Statorwicklung (3) induzierte Wechselspannung entsteht.

Der Generator umfaßt ferner einen Spannungsregler (19) zur Erfassung der Generatorspannung, Überwachung des Erregerstroms, und Einstellung der Klemmenspannung auf einen vorgegebenen Wert.

Der Generator enthält schließlich einen Bürstenhalter (20), der an der hinteren Abstützung (13) befestigt ist und dazu dient, in Längsrichtung bewegliche Bürsten (28) anzudrücken und zu halten, und eine ringförmige Trennwand (22), die an der hinteren Abstützung (13) derart befestigt ist, um den Generator gegen schädliche Stoffe, wie beispielsweise atmosphärische Feuchtigkeit, Salzgehalt und dergleichen zu schützen, indem der Außenumfang der Schleifringe (9) unter Belassung eines dazwischenliegenden Raumes abgedeckt wird.

Die Fig. 5(a) und 5(b) stellen eine Aufrißdarstellung mit teilweise weggebrochenen Teilen und eine seitliche Schnittansicht eines üblichen Bürstenhalters dar, der an dem vorausgehend beschriebenen Fahrzeug-Wechselstromgenerator angebracht ist. In diesem Fall ist der Bürstenhalter in einem vom Wechselstromgenerator abgenommenen Zustand dargestellt. Der Bürstenhalter (20) umfaßt eine Bürstenkammer (21) aus Kunstharz, wobei die Bürsten (28) darin eingesetzt sind, eine Anschlußeinheit (23), eine Klemmeneinheit (24), Druckfedern (25), um die jeweiligen Bürsten (28) anzudrücken, eine Abdeckung (27) aus Kunstharz und Anschlußleitungen (29), die von den jeweiligen Bürsten (28) wegführen.

Die Innenwand eines rechteckförmigen Loches (21a) der Bürstenkammer (21) ist gemäß den Fig. 6 und 7 ausgestaltet, die jeweils Schnittansichten längs der Linien VII-VII und VIII-VIII darstellen. Stealth-Nuten (21b) in Gestalt eines Kreissektors sind in Längsrichtung über die gesamte Erstreckung der Innenwand des rechteckförmigen Loches vorgesehen und der Dicke der Bürste (28) derart zugewandt, daß sie die Druckfeder (25) nicht behindern.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist die in die Bürstenkammer (21) eingesetzte Bürste (28) derart angeordnet, daß nur die Kontaktflächen (28a), die schraffiert an den beiden Seitenabschnitten der Bürste über deren Dicke hin angegeben sind, in Gleitkontakt mit den Innenwänden der Bürstenkammer (21) stehen.

Im Bürstenhalter (20) für den vorausgehend beschriebenen bekannten Fahrzeug-Wechselstromgenerator verlaufen die Stealth-Nuten (21b) in Längsrichtung über die gesamte Länge der Innenwand des rechteckigen Loches (21a) der Bürstenkammer (21), der Dicke der Bürste (28) zugewandt. Infolgedessen werden nur die kleinen Kontaktflächen (28a) in den Seitenabschnitten der Bürste (28) über die Dicke derselben hin veranlaßt, verschiebbar an der verbleibenden Innenwand der Bürstenkammer (21) anzuliegen. Infolgedessen ist es ein ernsthaftes Problem, daß die Kontaktflächen (28a) der Bürste (28) sich wegen der Vertikalbewegung des Schleifringes (9), die durch Schwingung verursacht wird, zunehmend abnützen, was zu einem schlechten Kontakt mit dem Schleifring führt, wenn die Bürste geschüttelt und verschwenkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Bürstenhalter dahingehend zu verbessern, daß sie unter Gewährleistung einer sicheren Funktion auf einfache und wirtschaftliche Weise hergestellt werden können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Anspruchs.

Der erfindungsgemäße Bürstenhalter für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator ist mit Stealth-Nuten ausgestattet, um eine Druckfeder austreten zu lassen; die Nuten sind in Längsrichtung in einem Abschnitt vorgesehen, der den unteren Abschnitt einer Bürstenkammer abschließt; die Nuten sind in beiden jeweiligen Innenwänden eines rechteckförmigen Loches der Bürstenkammer, wo eine Bürste an den Innenwänden der Kammer anliegt.

Erfindungsgemäß liegen die Seitenabschnitte der Bürste über deren Dicke hin verschiebbar an einem Abschnitt, ausschließlich der Stealth-Nuten, im oberen Teil der jeweiligen Innenwände der Bürstenkammer an, wohingegen die gesamte Fläche in ihren Seitenabschnitten gleitbar an ihren Innenwänden anliegt, womit die Seitenabschnitte der Bürste gegen Abrieb geschützt sind und die Bürste an einem Schütteln und Schwenken in der Bürstenkammer gehindert wird.

Zusammenfassend weist der Bürstenhalter eine Druckfeder zum Andrücken einer Bürste auf; ferner ist eine Bürstenkammer mit einem rechteckförmigen Loch zur Aufnahme einer Bürste vorgesehen, das durch zwei Paare von Innenwänden der Bürstenkammer gebildet wird; ein Paar dieser Innenwände, die sich in Richtung der Dicke einer Bürste gegenüberliegen, ist mit Stealth-Nuten ausgestattet, um die Druckfeder austreten zu lassen; die Stealth-Nuten erstrecken sich in Längsrichtung in einem Abschnitt, der einen unteren Abschnitt der Bürstenkammer abschließt, wo keine Druckfeder vorliegt, und die Bürste steht in Gleitkontakt mit den inneren Wänden der Bürstenkammer.

In den Zeichnungen zeigen Fig. 1(a)+1(b) eine Aufrißdarstellung mit teilweise weggelassenen Teilen und eine seitliche Schnittansicht eines Bürstenhalters für einen erfindungsgemäßen Fahrzeug-Wechselstromgenerator;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II der Fig. 1(a);

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III der Fig. 1(a);

Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators;

Fig. 5(a)+(b) eine Aufrißdarstellung mit teilweise weggebrochenen Teilen und eine seitliche Schnittansicht eines bekannten Bürstenhalters für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator;

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII der Fig. 5(a);

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII der Fig. 5(a); und

Fig. 8 eine Aufrißdarstellung der seitlichen Kontaktflächen der Bürste gemäß Fig. 5(a).

Es wird auf die Einzelbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen Bezug genommen. Die Fig. 1(a) und 1(b) sind eine Aufrißdarstellung mit teilweise weggelassenen Teilen und eine seitliche Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bürstenhalters für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator, wobei der Bürstenhalter in den in Fig. 4 dargestellten Wechselstromgenerator eingebaut ist. Gemäß den Zeichnungen ist ein Bürstenhalter (40) fest mit einer Bürstenkammer (41) aus Kunstharz und einer ringförmigen Trennwand (42) verbunden, wobei der Bürstenhalter mit einer Anschlußeinheit (43) und einer Klemmeneinheit (44) versehen ist. Eine metallische Klemmenplatte (45) ist mit einem Ende der Anschlußleitung (29) mit einer Bürste (28) verbunden und an der Bürstenkammer (41) befestigt. Die metallische Klemmenplatte (45) dient auch als Anschlag für Druckfedern (25). Eine Abdeckung (46) ist an der Oberseite der Bürstenkammer (41) angebracht und dient zu deren Schutz.

Die Innenwand des rechteckförmigen Loches (41a) der Bürstenkammer (41) ist derart ausgebildet, daß ihr oberer Abschnitt in Vertikalrichtung eine Querschnittsausbildung gemäß der Linie II-II der Fig. 1(a) aufweist, die in Fig. 2 dargestellt ist. Stealth-Nuten (41b) in Form eines Trapezes, die die Druckfeder (25) austreten lassen, sind in den beiden jeweiligen Innenwänden über die Dicke der Bürste (28) hin innerhalb des Ausdehnungsbereiches der Druckfeder (25) vorgesehen, mit dem die Bürste (28) die Grenze der Abnützung erreicht, wobei die Stealth-Nuten im oberen Abschnitt der Innenwand der Bürstenkammer (41) vorgesehen sind.

Die unteren Innenwände des rechteckförmigen Loches (41a) der Bürstenkammer (41) sind derart ausgebildet, daß das rechteckförmige Loch eine Querschnittsform gemäß der Linie III-III der Fig. 1(a) hat, die in Fig. 3 dargestellt ist. Keine Stealth-Nuten (41b) sind in der unteren Innenwand der Bürstenkammer (41) vorhanden und der gesamte Seitenabschnitt der Bürste (28) steht im Gleitkontakt mit den Innenwänden des rechteckförmigen Loches. Durch die gesamte Oberfläche der Bürste (28), die an den Innenwänden des rechteckförmigen Loches der Bürstenkammer (41) anliegen kann, kann die örtliche Abnutzung des Seitenabschnittes der Bürste somit verhindert werden.

Wie vorausgehend dargelegt wurde, sind die Stealth-Nuten, die die Druckfeder der Bürste austreten lassen, in den beiden Innenwänden des rechteckförmigen Loches der Bürstenkammer des Bürstenhalters über die Dicke der Bürste hin vorgesehen, und die Stealth-Nuten sind nur im oberen Abschnitt der Bürstenkammer vorgesehen. Die Anlagefläche, mit der die Bürste über ihre Dicke hin Gleitkontakt hat, ist im Vergleich zum bekannten Bürstenhalter erhöht. Infolgedessen wird ein Schütteln und Verschwenken der Bürste in der Bürstenkammer verhindert und sichergestellt, daß sie einen glatten Kontakt mit dem Schleifring beibehält.

Claims

Bürstenhalter für einen Fahrzeug-Wechselstromgenerator, umfassend
- - eine Bürstenkammer (41) mit einer im Querschnitt rechteck förmigen Öffnung (41a) zur Aufnahme einer Bürste (28),
- - eine Druckfeder (25) zum Andrücken der Bürste (28), sowie
- - in den die Rechtecklängsseiten bildenden, sich gegenüber liegenden Wänden der Öffnung (41a) ausgebildete Nuten (41c), die sich nur über eine Teillänge der Öffnung (41a) erstrecken und die Druckfeder (25) aufnehmen, während die übrige Teillänge der Öffnung keine Nuten aufweist und im Querschnitt dem Querschnitt der Bürste (28) angepaßt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (40) aus Kunstharz geformt ist und daß die Nuten (41c) einen trapezförmigen, sich zum Inneren der Öffnung (41a) hin erweiternden Querschnitt haben.