DE4440942A1 - Elektrische Anschlußvorrichtung, Bürstenhalter für eine rotierende elektrische Maschine in der Ausführung mit einer solchen Anschlußvorrichtung und Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge, der mit einem solchen Bürstenhalter ausgerüstet ist - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elek­ trische Anschlußvorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine elektrische Anschlußvorrichtung in der Ausführung mit einer gestanzten Metallplatine, die teilweise in einen Körper aus Isoliermaterial eingelassen ist und deren nicht mit Isoliermaterial bedeckte Teile elektrische Anschlußbereiche bilden, und in der Ausführung mit Mitteln für ihre mechanische Befestigung an einer Halterung, die insbesondere zu einer rotierenden elek­ trischen Maschine gehört, wobei diese Befestigungs­ mittel eine Schrauben-Mutter-Spanneinheit umfassen, bei welcher der Schaft des Gewindeelements durch eine Metallstrebe hindurchgeht, die in den Körper aus Isoliermaterial eingelassen ist, deren erste end­ seitige Querfläche elektrisch mit der Metallplatine verbunden ist und deren nicht mit Isoliermaterial bedeckte zweite endseitige Querfläche mit einem der Halterung gegenüberliegenden leitenden Flächenstück in Kontakt treten kann.

Die Erfindung findet insbesondere bei der Ausführung eines Bürstenhalters für einen Wechselstromgenerator Anwendung, mit dem ein Kraftfahrzeug ausgerüstet wird.

Nach einer bekannten Bauart wird die Strebe in Form einer Metallhülse ausgeführt, deren eine ringförmige Endfläche mit einem entsprechenden, nicht durch Iso­ liermaterial bedeckten ringförmigen Bereich der Me­ tallplatine in Kontakt steht, während ihre zweite ringförmige Endfläche durch Anziehen der Schrauben- Mutter-Einheit mit einem dem Lagerschild des Wechsel­ stromgenerators gegenüberliegenden Flächenstück in Kontakt kommen kann.

Neben ihrer Funktion hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, um die Befestigung der Anschlußvorrichtung mittels der Schrauben-Mutter-Einheit zu ermöglichen, übernimmt die Strebe auch den Anschluß der am Lager­ schild des Wechselstromgenerators abgenommenen elek­ trischen Masse an die Metallplatine der Anschluß­ vorrichtung.

Die Metallplatine umfaßt andere nicht mit Isolier­ material bedeckte Bereiche, die allgemein im Verhält­ nis zur Hauptebene der Metallplatine umgebogen sind und als elektrische Anschlußklemmen dienen, um einen Verbinder zu bilden, dessen Aufgabe darin besteht, elektrische Verbindungen im Zusammenhang mit der Funktion des Bürstenhalters/Reglers für den Wechsel­ stromgenerators auszuführen.

Die Lösung nach dem Stand der Technik, bei der eine in Form einer unabhängigen Hülse ausgeführt Metallstrebe zum Einsatz kommt, ist zwar in funktioneller Hinsicht zufriedenstellend; ihre Umsetzung ist jedoch insofern besonders kostenaufwendig, als sie die Anordnung der Metallhülse in der Form für das Aufformen des Isolier­ materials auf der Metallplatine vor der Durchführung der Aufformvorgänge erfordert.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue Bauart einer elektrischen Anschlußvorrich­ tung vorzuschlagen, die besonders wirtschaftlich sein soll, indem sie eine Verringerung der Anzahl der Bestandteile der Vorrichtung und eine Vereinfachung der Vorgänge für ihre Herstellung ermöglicht.

Dazu schlägt die Erfindung eine elektrische Anschluß­ vorrichtung der vorgenannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Strebe durch Stanzen und Biegen einstückig mit der Metallplatine ausgeführt wird.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Die Strebe umfaßt eine erste Scheibe, die sich in etwa in der Ebene der Metallplatine erstreckt, eine zweite Scheibe, die sich in einer parallel zur Ebene der Metallplatine verlaufenden Ebene erstreckt, und wenigstens einen ersten Ansatz zur Verbindung der beiden Scheiben, der sich in einer Richtung erstreckt, die in etwa senkrecht zu den Ebenen der Scheiben verläuft.
• - Der erste Verbindungsansatz erstreckt sich in etwa in Höhe der kreisförmigen Innenkanten der Scheiben.
• - Vor den Biegevorgängen erstreckt sich der erste Verbindungsansatz von der kreisförmigen Innenkante der ersten Scheibe aus und geht durch einen geschlitzten Abschnitt des ringförmigen Körpers der ersten Scheibe hindurch.
• - Die Strebe umfaßt mindestens einen zweiten Verbin­ dungsansatz, der sich in einer Ebene erstreckt, die parallel zur Ebene des ersten Verbindungsansatzes verläuft.
• - Der zweite Verbindungsansatz verbindet die kreis­ förmigen Außenkanten der Scheiben.
• - Der zweite Verbindungsansatz erstreckt sich in einer diametralen Ebene der Scheiben.

Die Erfindung schlägt außerdem einen Bürstenhalter für eine rotierende elektrische Maschine vor, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine erfindungsgemäß ausgeführte elektrische Anschlußvorrichtung für seine Befestigung an einem Lagerschild der rotierenden elektrischen Maschine umfaßt.

Desweiteren schlägt die Erfindung einen Wechselstrom­ generator für Kraftfahrzeuge vor, dadurch gekennzeich­ net, daß er mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Bürstenhalter ausgerüstet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, auf denen folgendes dargestellt ist:

Fig. 1 zeigt eine Unteransicht eines Bürstenhalters eines Wechselstromgenerators für Kraftfahrzeuge in erfindungsgemäßer Ausführung.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 2 zur Veranschaulichung des Bürsten­ halters in einer an einem Lagerschild des Wechsel­ stromgenerators befestigten Position.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Bürstenhalters.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der für den elektrischen Anschluß dienenden Metallplatine, die zu dem in den Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Bürstenhalter ge­ hört, nach dem Stanzen, aber vor den Vorgängen zum Biegen des Ansatzes zur Verbindung der Scheiben der Strebe.

Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab eine perspek­ tivische Ansicht des Abschnitts der Metallplatine, der die Strebe der Anschlußvorrichtung nach den Biege­ vorgängen bildet.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische und in vergrößer­ tem Maßstab dargestellte Detailansicht einer zweiten Ausführungsart des Teils der Anschlußmetallplatine, der die Strebe bildet, vor den Biegevorgängen.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 zur Veranschaulichung der Strebe nach den Biegevorgängen.

In den Fig. 1 bis 3 wird ein Bürstenhalter 10 dargestellt, dessen Gesamtstruktur bekannt ist und an dieser Stelle nicht eingehender beschrieben wird.

Der Bürstenhalter 10 umfaßt eine elektrische Anschluß­ vorrichtung, die im wesentlichen aus einer gestanzten und umgebogenen Metallplatine 12 besteht, die in einen Körper aus nichtleitendem Kunststoff 14 eingelassen ist, der durch Aufformung auf der Metallplatine 12 ausgeführt wird.

Der Bürstenhalter 10 umfaßt außerdem Befestigungs­ mittel 18 für seine Befestigung an einem Teil 16 eines Lagerschilds eines (nicht dargestellten) Wechselstrom­ generators.

Die Befestigungsmittel 18 umfassen eine Einheit, die aus einer Schraube 20 und einer Mutter 22 besteht.

Der Schaft 24 der Schraube 20 geht durch einen Ab­ schnitt 26 hindurch, der eine Strebe 28 zur Befesti­ gung des Bürstenhalters 10 bildet.

Wie dies in den Fig. 2, 4 und 5 im Detail veran­ schaulicht wird, besteht die Strebe im wesentlichen aus einem umgebogenen und gestanzten Abschnitt der Metallplatine 12, die anschließend durch Aufformung in den Körper aus Isoliermaterial 14 eingelassen wird.

Die Strebe 28 besteht aus einer ersten Scheibe 30, deren kreisförmige Außenkante 32 durch einen Ver­ bindungsansatz 34 mit der Metallplatine 12 verbunden ist.

Die Oberseite 36 der ersten Scheibe 30 bildet - mit Blick auf die Fig. 2 und 5 - eine erste elektrische Anschlußfläche, die bei der Aufformung nicht mit Isoliermaterial bedeckt wird und die mit einer Unter­ legscheibe aus Metall 38 in Kontakt treten soll, die zwischen der Mutter 22 und der ersten Scheibe 30 der Strebe 28 angeordnet ist.

Die Strebe 28 umfaßt eine zweite Scheibe 40, die eine kreisförmige Außenkante 41 aufweist und die mit der ersten Scheibe durch einen ersten Verbindungsansatz 42 verbunden ist.

Ein erstes Ende 44 des Verbindungsansatzes 42 er­ streckt sich in etwa von der kreisförmigen Innenkante 46 der ersten Scheibe 30 aus, während sich das zweite Ende 48 des Verbindungsansatzes 42 in etwa bis in die Nähe der kreisförmigen Innenkante 50 der zweiten Scheibe 40 erstreckt.

Der Hauptteil 52 des Verbindungsansatzes 42 erstreckt sich vor den Biegevorgängen durch den ringförmigen Körper der ersten Scheibe 30 hindurch, die nach den Biegevorgängen die Form eines geschlitzten Körpers mit einem Schlitz 54 aufweist, dessen Breite in etwa der Breite des Verbindungsansatzes 42 entspricht.

Nach Abschluß der Biegevorgänge, die in Fig. 5 symbo­ lisch angedeutet werden, erstrecken sich die beiden Scheiben 30 und 40 in parallelen Ebenen, während sich der Verbindungsansatz 42 in einer Vertikalebene er­ streckt, die senkrecht zu den Ebenen der Scheiben 30 und 40 in etwa in Höhe der kreisförmigen Innenkanten 46 und 50 der Scheiben 30 und 40 verläuft.

Die Unterseite 56 der zweiten Scheibe 40 bildet einen zweiten elektrischen Anschlußbereich, der, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht wird, wenn sich der Bürsten­ halter in seiner an der Halterung 16 des Wechselstrom­ generators befestigten Position befindet, mit diesem in elektrischem Kontakt steht.

Nach Abschluß der Vorgänge zur Aufformung des Körpers aus Isoliermaterial 14 ist die Metallstrebe 28 voll­ ständig in das Isoliermaterial eingelassen, mit Aus­ nahme der elektrischen Anschlußbereiche, die aus den Flächen 36 und 46 der Scheiben 30 und 40 bestehen.

Der elektrische Anschluß der Anschlußplatine aus Metall 12 an die Masse des Wechselstromgenerators erfolgt somit über die Metallstrebe 28, die auch die mechanische Befestigung des Bürstenhalters 10 ermög­ licht.

Bei der zweiten Ausführungsart, die in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht wird, sind die Scheiben 30 und 40 durch einen zweiten Verbindungsansatz 60 miteinan­ der verbunden, der sich sowohl vor den Biegevorgängen als auch nach deren Abschluß in einer Ebene erstreckt, die parallel zur Ebene des ersten Verbindungsansatzes 42 verläuft.

Die entgegengesetzten Enden 62 und 64 des ersten Verbindungsansatzes sind mit den kreisförmigen Außen­ kanten 32 und 41 der Scheiben 30 und 40 verbunden, so daß sich in umgebogener Position der zweite Verbin­ dungsansatz 60 in einer Vertikalebene erstreckt, die senkrecht zur Ebene des ersten Verbindungsansatzes 42 und in etwa in einer diametralen Ebene der Scheiben 30 und 40 verläuft.

Die in den Fig. 6 und 7 veranschaulichte zweite Ausführungsart ermöglicht eine Steigerung der Festig­ keit der Metallstrebe 28 sowie eine Vergrößerung des Durchlaßquerschnitts für den Strom.

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Bauart ermöglicht es somit, aus einer Metallplatine direkt durch Stanzen, Lochen, Schneiden und Biegen in aufein­ anderfolgenden Arbeitsgängen den leitenden Teil der Anschlußvorrichtung und die mechanische Befestigungs­ strebe der Anschlußvorrichtung in einstückiger Aus­ führung herzustellen.

Desweiteren ist darauf hinzuweisen, daß die Spann­ vorgänge stets zwischen in Kontakt stehenden Metall­ flächen erfolgen, wodurch die Kriecherscheinungen beim Festspannen vermieden werden können, die auftreten, wenn eine Metallfläche auf einer Fläche aus Kunststoff festgespannt wird.

Claims (9)

1. Elektrische Anschlußvorrichtung (10) in der Aus­ führung mit einer gestanzten Metallplatine (12), die teilweise in einen Körper aus Isoliermaterial (14) eingelassen ist und deren nicht mit Isoliermaterial bedeckte Teile elektrische Anschlußbereiche bilden, und in der Ausführung mit Mitteln für ihre mechanische Befestigung an einer Halterung (16), die insbesondere zu einer rotierenden elektrischen Maschine gehört, wobei diese Befestigungsmittel eine Schrauben-Mutter- Spanneinheit (18, 20, 22, 38) umfassen, bei welcher der Schaft (24) des Gewindeelements (20) durch eine Metallstrebe (28) hindurchgeht, die in den Körper aus Isoliermaterial (14, 26) eingelassen ist, deren erste endseitige Querfläche (36) elektrisch mit der Metall­ platine (12) verbunden ist und deren nicht mit Iso­ liermaterial bedeckte zweite endseitige Querfläche (56) mit einem der Halterung (16) gegenüberliegenden leitenden Flächenstück in Kontakt treten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (28) durch Stanzen und Biegen einstückig mit der Metallplatine (12) ausgeführt wird.

2. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (28) eine erste Scheibe (30) umfaßt, die sich in der Ebene der Metallplatine (12) erstreckt, eine zweite Scheibe (40), die sich in einer parallel zur Ebene der Metall­ platine (12) verlaufenden Ebene erstreckt, und wenig­ stens einen ersten Ansatz (42) zur Verbindung der beiden Scheiben (30, 40), der sich in einer Richtung erstreckt, die in etwa senkrecht zu den Ebenen der Scheiben (30, 40) verläuft.

3. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Ver­ bindungsansatz (42) in etwa in Höhe der kreisförmigen Innenkanten (46, 50) der Scheiben (30, 40) erstreckt.

4. Elektrische Anschlußvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor den Biegevorgängen der erste Verbindungsansatz (42) von der kreisförmigen Innenkante (46) der ersten Scheibe (30) aus erstreckt und durch einen geschlitz­ ten Abschnitt (54) des ringförmigen Körpers der ersten Scheibe (30) hindurchgeht.

5. Elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (28) mindestens einen zweiten Verbindungsansatz (60) umfaßt, der sich in einer Ebene erstreckt, die parallel zur Ebene des ersten Verbin­ dungsansatzes (42) verläuft.

6. Elektrische Anschlußvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungsansatz (60) die kreisförmigen Außen­ kanten (32, 41) der Scheiben (30, 40) verbindet.

7. Elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Verbindungs­ ansatz (60) in einer diametralen Ebene der Scheiben (30, 40) erstreckt.

8. Bürstenhalter für eine rotierende elektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß er eine elektrische Anschlußvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für seine Befestigung an einem Lagerschild (16) der rotierenden elektrischen Maschine umfaßt.

9. Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Bürstenhalter nach Anspruch 8 ausgerüstet ist.