DE4327408C2 - Low power electric motor and process for its manufacture - Google Patents
Low power electric motor and process for its manufactureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit kleiner Leistung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to an electric motor with low power the type specified in the preamble of claim 1.
Bei derartigen Elektromotoren ist der Bürstenträger in der Regel an dem das zweite Lager tragenden Lagerschild befestigt und dies bedingt einen erhöhten Aufwand bei der Montage solcher Motore. Es ist nämlich nötig, den Bürstenträger an dem Lagerschild und danach das Lagerschild an dem Motorgehäuse zu befestigen, was in der Regel mit Hilfe von Ankerstangen und. Gewindebolzen oder mit Hilfe von elastischen Elementen geschieht, die einen ständigen Ver bindungsdruck erzeugen, aber nicht die richtige Lage, insbesondere Winkellage der Bürsten sicherstellen können.With such electric motors, the brush holder is usually attached to the bearing plate bearing the second bearing and this requires an increased effort when installing such motors. It is necessary to hold the brush holder on the end shield and then attach the end shield to the motor housing, which is in usually with the help of anchor rods and. Threaded bolt or with The help of elastic elements happens, which is a constant ver generate binding pressure, but not the right location, especially Can ensure the angular position of the brushes.
Weiterhin besteht bei Schleifkontakteinrichtungen beispielsweise nach der DE-PS 16 13 040 die Gefahr, daß die auf dem Schleifring aufliegenden Kohlebürsten beim Betrieb der Maschine in Resonanz schwingungen geraten und dann unangenehm hohe, pfeifende Geräusche erzeugen. Da die Bürstenträger an dem Lagerschild befestigt sind, wird hierbei auch Körperschall auf das Motorgehäuse übertragen. Diese Geräusche werden gemäß der FR-A 23 11 428 dadurch vermieden, daß die die Kohlebürsten führenden Köcher in gummiartig elastischen Einsätzen an dem Bürstenträger gelagert sind. Hierdurch werden zwar die Übertragungen der durch die Kohlebürsten erzeugten Vibrationen auf den Bürstenhalter und damit auf das Motorgehäuse vermieden, aber die Montage des Motors wird komplizierter und kostenaufwendiger.There is also, for example, sliding contact devices according to DE-PS 16 13 040 the danger that on the slip ring carbon brushes on the machine when operating the machine in resonance vibrations and then uncomfortably high, whistling noises produce. Since the brush holders are attached to the end shield, structure-borne noise is also transmitted to the motor housing. According to FR-A 23 11 428, these noises are avoided by that the quiver leading the carbon brushes in rubber-like elastic Inserts are stored on the brush holder. This does indeed the transmissions of the vibrations generated by the carbon brushes avoided on the brush holder and thus on the motor housing, however the assembly of the engine becomes more complicated and costly.
Durch die US-PS 5 237 231 ist ein Elektromotor mit kleiner Leistung gemäß dem Oberbegriff des A1 bekannt, bei dem die Bürstentragplatte körperschallisolierend in dem Motorgehäuse gelagert ist. Hierbei ist die Bürstentragplatte aber nicht in einer über sie gestülpte Abdeckkappe an dem Motorgehäuse durch kraftschlüssiges Verstemmen des über die Abdeckkappe gestülpten und diese kraftschlüssig beaufschlagenden Lagerschildes mit dem Motorgehäuse befestigt. Diese Merkmale sind auch nicht aus der DE-GM 91 00 843 und US-PS 2 683 828 bekannt, welche ebenfalls nur eine körperschallisolierende Lagerung der Bürstentragplatte offenbaren.By US-PS 5 237 231 is an electric motor with low power according to the preamble of A1 known in which the brush support plate structure-borne noise in the Motor housing is mounted. Here, the brush support plate is not in a cover cap placed over them on the motor housing non-positive caulking of the cover cap and this frictionally acting bearing plate with the motor housing attached. These features are also not from DE-GM 91 00 843 and US Pat. No. 2,683,828, which is also only a structure-borne sound insulation Reveal storage of the brush support plate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit kleiner Leistung, insbesondere einen Kommutatormotor so zu ver bessern, daß eine verstärkte Geräuschdämpfung bei gleichzeitiger Verminderung des Herstellungs- und des Montageaufwandes erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.The invention has for its object to provide an electric motor small power, especially a commutator motor so ver improve that an increased noise reduction with simultaneous Reduction in manufacturing and assembly costs achieved becomes. This task is characterized by the characteristic features in Claim 1 solved.
Der erfindungsgemäße Elektromotor, insbesondere Kommutatormotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 hat den Vorteil, daß die Bürstentragplatte elastisch aufgehängt ist und kraftschlüssig in Arbeitslage gehalten wird. Hierdurch wird die Übertragung von Körperschall von der Bürstentragplatte auf das Motorgehäuse auf einfachste Weise sicher verhindert. Demzufolge strahlt das Motorgehäuse weniger Geräusch an die Umgebung ab, was für viele Anwendungen von Elektromotoren, wie z. B. in Bettenstell antrieben sehr von Bedeutung ist.The electric motor according to the invention, in particular commutator motor with the characterizing features of claim 1 has the Advantage that the brush support plate is suspended elastically and is held non-positively in the working position. This will make the Transmission of structure-borne noise from the brush support plate to the Motor housing safely prevented in the simplest way. As a result the motor housing emits less noise to the surroundings, which for many applications of electric motors, such as B. in bed position drives is very important.
Die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 2 gewährleistet einen geringen Montage- und Her stellungsaufwand des Elektromotors. Dadurch genügt es bei der Montage des Motors, daß die Bürstentragplatte zwischen Motorge häuse und Lagerschild einfach einzufügen ist, wobei die Arretierung durch das Verstemmen des Lagerschildes erfolgt.The advantageous embodiment of the subject matter of the invention Claim 2 ensures a low assembly and fro position of the electric motor. It is therefore sufficient for the Assembling the motor that the brush support plate between Motorge housing and end shield is easy to insert, with the locking by caulking the end shield.
Die weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kommutatormotors nach Patentanspruch 3 verhindert, daß die von den Kohlebürsten an der Bürstentragplatte erzeugten Geräusche als Körperschall nach außen abgegeben werden.The further embodiment of the commutator motor according to the invention according to claim 3 prevents that of the carbon brushes the brush support plate generated noise as structure-borne noise be given outside.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention can be found in the further subclaims.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments described in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Kommutator motors, Fig. 1 shows a longitudinal section of a motor commutator,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lagerschild und die Bürstentragplatte, Fig. 2 is a plan view of the bearing plate and the brush-holder plate,
Fig. 3 ausschnittsweise einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des Kommutatormotors, Fig. 3, a fragmentary longitudinal section through a first embodiment of the commutator motor,
Fig. 4 ausschnittsweise einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Kommutatormotors, Fig. 4 a detail of a longitudinal section through a second embodiment of the commutator motor,
Fig. 5 eine Einzelheit aus Fig. 4, Fig. 5 is a detail of Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Lagerschild vor der Stemmverbindung mit dem Motor gehäuse an der Verbindungsstelle Fig. 6 is a plan view of the bearing plate before the caulking connection with the motor housing at the connection point
Fig. 7 eine Draufsicht entsprechend Fig. 6, aber von der Deckelseite her und Fig. 7 is a plan view corresponding to FIG. 6, but from the lid side and
Fig. 8 den fertigmontierten Motor. Fig. 8 shows the fully assembled engine.
Der in Fig. 1 dargestellte Elektromotor ist insbesondere ein Kommutatormotor 1 mit kleiner Leistung, der in bekannter Weise ein Motorgehäuse 3 hat. Dieses Motorgehäuse 3 trägt einen Stator 5 mit seinen permanentmagnetischen Statorpolen. Im Stator 5 ist ein Rotor 7 mit einer Rotorwicklung 9 drehbar gehalten. Der Rotor 7 sitzt drehfest auf einer Rotorwelle 11, welche mittels Lager 13, 15 in mit dem Motorgehäuse 3 mittels Stemmverbindungen verbun denen Lagerschilden 17, 19 drehbar gelagert ist.The electric motor shown in Fig. 1 is in particular a commutator motor 1 with low power, which has a motor housing 3 in a known manner. This motor housing 3 carries a stator 5 with its permanent magnetic stator poles. A rotor 7 with a rotor winding 9 is rotatably held in the stator 5 . The rotor 7 is non-rotatably on a rotor shaft 11 , which by means of bearings 13 , 15 in verbun with the motor housing 3 by means of caulking connections which end plates 17 , 19 is rotatably mounted.
Auf der Rotorwelle 11 sitzt gemäß den Fig. 3 und 4 ebenfalls drehfest ein Kollektor 21, an dessen Kollektorlamellen 23 die einzelnen Windungen der Rotorwicklung 9 angeschlossen sind. Koaxial zur Rotorwelle 11 ist eine Bürstentragplatte 25 mit einer zentralen Öffnung 27 angeordnet, deren Lichterdurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Kollektors 21. Die Bürstentragplatte 25 hat mindestens zwei Bürstenführungen 29 mit jeweils einer darin axial in Richtung des Kollektors 21 verschieb baren Kohlebürste 31, welche in bekannter Weise durch Andruckfe dern 33 beaufschlagt werden.According to FIGS. 3 and 4, a collector 21 also sits on the rotor shaft 11 in a manner fixed against relative rotation, to whose collector lamellae 23 the individual turns of the rotor winding 9 are connected. A brush support plate 25 is arranged coaxially with the rotor shaft 11 and has a central opening 27 , the diameter of which is larger than the outer diameter of the collector 21 . The brush support plate 25 has at least two brush guides 29 , each with a carbon brush 31 axially displaceable therein axially in the direction of the collector 21 , which are acted upon in a known manner by pressure springs 33 .
Erfindungsgemäß ist die Bürstentragplatte 25 körperschalliso lierend in dem Motorgehäuse 3 gelagert. Hierbei ist die Bürsten tragplatte 25 in einer über sie gestülpten Abdeckkappe 35 elastisch gelagert, welche an dem Motorgehäuse 3 durch das kraftschlüssige Verstemmen des Lagerschildes 17 mit dem Motorgehäuse 3 befestigt wird. Diese Abdeckkappe 35 besteht aus einem die Bürstentragplatte 25 mit einem Luftspalt dicht umschließenden Hohlzylinder 37, dessen Stirnfläche 39 mit der Stirnfläche 41 des Motorgehäuses 3 abdichtend in Anlage bringbar ist. Über die andere Stirnfläche 43 des Motor gehäuses 3 ist ein Deckel 45 stülpbar, welcher durch das Lagerschild 17 axial kraftschlüssig beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck weist das Lagerschild 17 durchgedrückte Anschläge 47, 49 auf, welche die Ober fläche 51 des Deckels 45 beaufschlagen, siehe Fig. 1 und 2.According to the brush support plate 25 structure-borne noise is stored in the motor housing 3 . Here, the brush support plate 25 is elastically mounted in a cover cap 35 , which is attached to the motor housing 3 by the non-positive caulking of the bearing plate 17 with the motor housing 3 . This cap 35 consists of a hollow cylinder 37 tightly enclosing the brush support plate 25 with an air gap, the end face 39 of which can be brought into contact with the end face 41 of the motor housing 3 in a sealing manner. Over the other end face 43 of the motor housing 3 , a cover 45 can be slipped, which is axially non-positively acted upon by the bearing plate 17 . For this purpose, the bearing plate 17 has pressed stops 47 , 49 , which act on the upper surface 51 of the cover 45 , see FIGS. 1 and 2.
Die Bürstentragplatte 25 ist hohlzylindrisch ausgebildet und hat in ihrer Bodenfläche 53 die Mittenöffnung 27 für den Kollektor 21. An diese Bodenfläche 53 ist eine einstückig angeformte, axial vor stehende, zylindrische Wand 55 vorgesehen, in welcher die Bürsten führungen 29 für die Bürsten 31 angeordnet sind. Die zylindrische Wand 55 besteht aus einer inneren Wand 57 und einer äußeren Wand 59, wobei in dem Hohlraum 61 zwischen diesen Wänden 57 und 59 die Bürstenführungen 29, die Bürstenandruckfedern 33 und andere elek trische Bauelemente wie Entstördrosseln angeordnet sind. In vor teilhafter Ausgestaltung sind die Bürstenführungen 29 einstückig mit der hohlzylindrischen Bürstentragplatte 25 ausgebildet.The brush support plate 25 is hollow-cylindrical and has in its bottom surface 53 the central opening 27 for the collector 21 . On this bottom surface 53 , an integrally formed, axially standing cylindrical wall 55 is provided, in which the brush guides 29 are arranged for the brushes 31 . The cylindrical wall 55 consists of an inner wall 57 and an outer wall 59 , wherein in the cavity 61 between these walls 57 and 59 , the brush guides 29 , the brush pressure springs 33 and other elec trical components such as suppression chokes are arranged. In a prior embodiment, the brush guides 29 are formed in one piece with the hollow cylindrical brush support plate 25 .
Der Hohlzylinder 37 der Abdeckkappe 35 weist an seinem dem Motor gehäuse 3 zugewandten Ende eine radial gegenüber der Mantelfläche 63 vorstehenden Ringfläche 65 auf, welche auf der Stirnseite 41 des Motorgehäuses 3 aufliegt. Die radiale Zentrierung der Abdeck kappe 35 erfolgt über axial vorstehende Anschlagflächen 67, welche unterhalb der Ringfläche 65 angeordnet sind. Weiterhin weist der Hohlzylinder 37 an seinem dem Motorgehäuse 3 zugewandten Ende eine gegenüber der inneren Mantelfläche 69 vorstehende, ringförmige Auf lagefläche 71 für die Bürstentragplatte 25 unter Zwischenlage eines ersten Dämpfungselementes 73 auf. Ein zweites Dämpfungselement 75 ist zwischen dem Deckel 45 und den Stirnflächen 43, 79 des Hohl zylinders 37 und der Bürstentragplatte 25 und zwischen den Mantel flächen 81, 69 der Bürstentragplatte 25 und des Hohlzylinders 37 angeordnet. Durch diese Dämpfungsmaßnahme wird die Übertragung von Vibrationen von den Bürsten 31 bzw. von der Bürstentragplatte 25 auf das Motorgehäuse 3 sicher verhindert. Übrigens hat das erste Dämp fungselement 73 einen L-förmigen Querschnitt und das zweite Dämp fungselement 75 einen T-förmigen Querschnitt, siehe Fig. 3. Der Deckel 45 hat eine ebene Bodenfläche 83 und einen außen an die Bodenfläche 83 einstückig angeformten, axial vorstehenden Umlauf rand 85, welcher den Deckel 45 auf dem Hohlzylinder 37 der Abdeck kappe 35 sicher zentriert.The hollow cylinder 37 of the cap 35 has at its end facing the motor housing 3 a radially opposite the circumferential surface 63 protruding ring surface 65 which rests on the end face 41 of the motor housing 3 . The radial centering of the cover cap 35 takes place via axially projecting stop surfaces 67 , which are arranged below the annular surface 65 . Furthermore, the hollow cylinder 37 at its end facing the motor housing 3 has an annular bearing surface 71 protruding from the inner lateral surface 69 , for the brush support plate 25 with the interposition of a first damping element 73 . A second damping element 75 is between the cover 45 and the end faces 43 , 79 of the hollow cylinder 37 and the brush support plate 25 and between the jacket surfaces 81 , 69 of the brush support plate 25 and the hollow cylinder 37 . This damping measure reliably prevents the transmission of vibrations from the brushes 31 or from the brush support plate 25 to the motor housing 3 . Incidentally, the first damping element 73 has an L-shaped cross section and the second damping element 75 has a T-shaped cross section, see FIG. 3. The cover 45 has a flat bottom surface 83 and an axially projecting circumference integrally molded onto the bottom surface 83 edge 85 , which safely centers the cover 45 on the hollow cylinder 37 of the cover cap 35 .
In den Fig. 4-8 ist eine zweite Ausführungsform des Erfindungs gegenstandes dargestellt. Abweichend von der Fig. 3 ist hierbei eine Bürstentragplatte 87 vorgesehen, die an ihrem dem Deckel 45 zugekehrten Ende gegenüber der äußeren Mantelfläche 89 drei radial vorstehende Lagerzapfen 91 aufweist. Diese Lagerzapfen 91 lagern mit übergestülpten Dämpfungsringen 93 in einseitig offenen Lager ausnehmungen 95 in der Stirnfläche 97 des Hohlzylinders 99, derart, daß die Innenfläche 101 des Deckels 45 auf den Dämpfungsringen 93 aufliegt. Die aus Silikonkautschuk bestehenden Dämpfungsringe 93 und die Lagerzapfen 91 haben rechteckige Querschnitte. Die andere Stirn fläche 103 der Bürstentragplatte 87 weist gegenüber der Bodenfläche 105 der Abdeckkappe 35 einen Luftspalt auf, derart, daß die Bürsten tragplatte 87 einseitig aufgehängt ist. Hierdurch wird eine einfache Zentrierung der Bürstentragplatte 87 zu dem Kollektor 21 erzielt.In FIGS. 4-8, a second embodiment of the Invention is shown article. Deviating from the Fig. 3 a brush support plate is provided in this case 87, 45 having facing end opposite the outer surface 89 three radially projecting trunnions 91 at its the lid. These journals 91 support recessed damping rings 93 in one-sided open bearing recesses 95 in the end face 97 of the hollow cylinder 99 , such that the inner surface 101 of the cover 45 rests on the damping rings 93 . The damping rings 93 made of silicone rubber and the bearing journals 91 have rectangular cross sections. The other end face 103 of the brush support plate 87 has an air gap relative to the bottom surface 105 of the cap 35 , such that the brush support plate 87 is suspended on one side. In this way, a simple centering of the brush support plate 87 to the collector 21 is achieved.
Gemäß den Fig. 6-8 kann die Abdeckkappe 107 auf der äußeren Mantelfläche 108 mit zwei in Längsrichtung vorstehend angeordneten Zentrierrippen 109, 111 versehen sein, auf welche der Deckel 113 mit einer rechteckförmigen Ausbuchtung 115 formschlüssig auf schiebbar ist. Hierdurch wird eine einfache Drehzentrierung für den Deckel 113 geschaffen. Darüber hinaus bilden die beiden Zentrierrippen 109, 111 in ihrem Zwischenraum einen Führungs kanal 119 zum Herausführen der Stromkabel bzw. der Litze von der Bürstentragplatte 87 aus dem Motorgehäuse.According to FIGS . 6-8, the cover cap 107 can be provided on the outer circumferential surface 108 with two centering ribs 109 , 111 arranged in the longitudinal direction, onto which the cover 113 can be pushed in a form-fitting manner with a rectangular bulge 115 . This creates a simple turning centering for the cover 113 . In addition, the two centering ribs 109 , 111 form a guide channel 119 in their intermediate space for leading out the power cable or the stranded wire from the brush support plate 87 from the motor housing.
Die erfindungszugehörigen Einzelteile sind leicht zu montieren. Zunächst wird die Abdeckkappe 107 in das Gehäuse 3 gelegt, wo bei die Zentrierung gemäß der Fig. 5 über einen Bund 121 er folgt. Hierbei liegt die Abdeckkappe 107 mit einem Umlaufrand 123 auf der Stirnfläche 125 des Gehäuses 3 auf. Die Drehzentrie rung wird durch einen Zentrierlappen 127 gewährleistet, welcher in eine entsprechende Ausnehmung 129 in der Stirnfläche 125 des Gehäuses 3 formschlüssig eingreift. Im Rahmen der Erfindung kann die Abdeckkappe 107 die Ausnehmung und das Gehäuse 3 den Zentrier lappen aufweisen. Danach wird die Bürstentragplatte 87 mit den be reits auf die Lagerzapfen 91 aufgesteckten Dämpfungsringen 93, welche z. B. aus Silikonkautschuk bestehen, in die Abdeckkappe 107 eingeführt und dann abgelegt. Hierbei greifen die drei um 120° versetzt zueinander angeordneten Dämpfungsringe 93 in die ent sprechend ausgebildeten Ausnehmungen 95 in der Abdeckkappe 107 derart formschlüssig ein, daß die Bürstentragplatte 87 nun frei und gedämpft aufgehängt ist. Danach wird der Deckel 113 auf das freie Ende der Abdeckkappe 107 soweit geschoben, bis deren Stirn fläche 101 mit den Dämpfungsringen 93 zur Anlage kommt. Schließ lich wird dann noch das Lagerschild 17 über den Deckel 113 und die Abdeckkappe 107 gestülpt und mit abgewinkelten Lagerlappen 131, 133, 135, 137 in Ausnehmungen des Gehäuses 3 abgelegt. Dann werden die Lagerlappen 131, 133, 135, 137 durch eine Stemmverbindung mit dem Gehäuse 3 fest verbunden, wodurch der Deckel 113, die Bürsten brücke 87 und die Abdeckkappe 107 eine feste Verbindung mit dem Gehäuse 3 bilden. Die Einzelteile werden nur gesteckt, wodurch diese Montage auch durch einen Automaten ermöglicht wird.The individual parts belonging to the invention are easy to assemble. First, the cover 107 is placed in the housing 3 , where it follows the centering according to FIG. 5 via a collar 121 . Here, the cover cap 107 lies with a peripheral edge 123 on the end face 125 of the housing 3 . The center of rotation is ensured by a centering tab 127 , which engages in a corresponding recess 129 in the end face 125 of the housing 3 in a form-fitting manner. In the context of the invention, the cap 107, the recess and the housing 3 have the centering lobe. Then the brush support plate 87 with the be on the bearing pin 91 already inserted damping rings 93 , which, for. B. consist of silicone rubber, inserted into the cap 107 and then stored. Here, the three mutually offset by 120 ° damping rings 93 in the correspondingly formed recesses 95 in the cover 107 such a form fit that the brush support plate 87 is now suspended freely and damped. Then the cover 113 is pushed onto the free end of the cover cap 107 until its end face 101 comes into contact with the damping rings 93 . Finally, the end shield 17 is then placed over the cover 113 and the cover cap 107 and placed in recesses of the housing 3 with angled bearing tabs 131 , 133 , 135 , 137 . Then the bearing tabs 131 , 133 , 135 , 137 are firmly connected by a caulking connection with the housing 3 , whereby the cover 113 , the brush bridge 87 and the cap 107 form a fixed connection with the housing 3 . The individual parts are only plugged in, which means that this assembly is also possible using a machine.
Außerdem gewährleistet die gedämpft aufgehängte Bürstentragplatte 87, daß kein Körperschall auf das Motorgehäuse übertragen wird. Hierdurch wird ein geräuscharmer und einfach herzustellender und zu montierender Kollektormotor geschaffen.In addition, the damped suspended brush support plate 87 ensures that no structure-borne noise is transmitted to the motor housing. This creates a low-noise and easy to manufacture and assemble collector motor.
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- 1993-08-14 DE DE19934327408 patent/DE4327408C2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FHP MOTORS GMBH, 26133 OLDENBURG, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 26133 OLDEN |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TEMIC AUTOMOTIVE ELECTRIC MOTORS GMBH, 10553 BERLI |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |