DE60109104T2 - Endkappenanordnung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf eine Endkappe für einen Elektromotor.
- Bei vielen Anwendungen benötigt man einen Elektromotor mit niedrigen EMI-Emissionen. In der Vergangenheit wurde dies dadurch erreicht, dass man den Elektromotor so weit wie möglich abgeschirmt hat und/oder dass man EMI- oder Störunterdrückungskomponenten, wie z.B. Drosseln, Kondensatoren und Dioden in den Motorschaltkreis zusätzlich eingebaut hat, gewöhnlich innerhalb des Motors selbst, an der Endkappe montiert, oder sogar direkt auf dem Rotor.
- In JP 2000023434 wird eine Endkappe für einen Miniatur-Elektromotor offengelegt, wobei die Endkappe aus einen Körper aus einem Isoliermaterial und aus einem Deckel aus Leitermaterial besteht, und wobei der Körper zwei Bürsten hält, welche dazu dienen, den Kontakt mit dem Kommutator herzustellen, und zwei weitere Motorklemmen zum Anschließen der Bürsten mit einer Stromversorgung, wobei die Endkappe darüber hinaus eine EMI-Komponente enthält, die in einem Gehäuse montiert ist, wobei die besagte EMI-Komponente mindestens drei Klemmen aufweist, einschließlich: Zwei Eingangsklemmen, die mit den zwei Motorklemmen verbunden sind; und mindestens einen Masseanschluss, der an den Deckel aus Leitermaterial elektrisch angeschlossen ist.
- Es ist auch bekannt, z.B. aus
US 5360353 ,US 5572077 undJP 8064405 - Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Endkappe mit einer günstiger montierten EMI-Komponente zu liefern.
- Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der EMI-Komponente um ein chipartiges Element handelt, und dadurch, dass der besagte Zwischenraum auf der Oberfläche des Isolierkörpers gebildet wird, der im zusammengebauten Zustand an besagten Deckel anstößt, und dadurch, dass der besagte Zwischenraum von einer Außenoberfläche der Endkappe durch eine vorgesehene Öffnung in dem leitfähigen Deckel zugänglich ist.
- Vorzugsweise enthält die chipartige EMI-Komponente zwei Masseklemmen, die mit dem leitfähigen Deckel verbunden sind.
- Vorzugsweise ist die oder jede Masseklemme der EMI-Komponente über eine leitfähige Feder mit dem leitfähigen Deckel verbunden. In diesem Fall greift die leitfähige Feder an einem Rand der Öffnung ein, um den elektrischen Kontakt zwischen der oder jeder Masseklemme der EMI-Komponente und dem Deckel herzustellen.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt nur beispielhaft beschrieben:
-
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Endkappe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine perspektivische Innenansicht einer Endkappe von1 ; -
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Deckels, der Teil einer Endkappe von1 ist. -
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Körpers einer Endkappe von1 ; -
5 stellt eine EMI-Komponente dar so wie in1 benutzt; -
6 stellt eine Massefeder dar, so wie in1 benutzt; -
7 stellt eine Kontaktfeder dar, so wie in2 gezeigt; -
8 stellt einen Bürstenhalter dar, so wie in2 gezeigt; -
9 stellt einen Kontaktfederanschluss dar, so wie in2 gezeigt; -
10 ist eine Detail-Ansicht der Verbindung des Bürstenhalters mit dem Kontaktfederanschluss von2 ; und -
11 stellt eine detaillierte Ansicht des Zusammenbaus der Massefeder nach6 dar. - Die bevorzugte Endkappe
20 wird in den1 und2 gezeigt, wobei1 eine Draufsicht oder eine Außenansicht ist und2 eine Ansicht von unten oder eine Innenansicht ist, weil diese Seite der Endkappe während des Betriebes mit einem Motorgehäuse abgedeckt ist. Die Endkappe besteht aus einem Körper22 aus Isoliermaterial, und dies besteht vorzugsweise aus einem Spritzgussteil aus Plastik. Die Außenseite der Endkappe ist mit einem leitfähigen Deckel24 verschlossen, der aus einem gepressten Metallblech besteht. Der Deckel besitzt eine Verschlussnabe26 und bildet einen Sicherungsring für ein Lager einer Rotorwelle. - Wie in
3 gezeigt hat der Deckel24 vier runde Löcher28 und zwei rechteckige Öffnungen30 ,32 . Die vier runden Löcher28 nehmen feste verankerte Bolzen34 auf, die auf dem Körper22 so ausgelegt sind, dass sie den Deckel24 am Körper durch eine Kerbverbindung festhalten. Eine der rechteckigen Öffnungen30 nimmt die EMI-Komponente36 auf, während die andere32 ein vorspringendes Teil38 aufnimmt, der auf dem Körper formschlüssig angebracht ist. Die Bolzen34 und das vorspringende Teil38 sind in4 genauer dargestellt.4 zeigt auch einen integrierten Zwischenraum40 , der mit der oberen Oberfläche des Körpers zur Aufnahme der EMI-Komponente verbunden ist. Der Zwischenraum40 ist durch einen Schlitz42 in zwei Hälften geteilt. - Die EMI-Komponente wird in
5 dargestellt. Es handelt sich um ein chipartiges Element, das aus einem kleinen rechteckigen Prisma mit Eingangsklemmen44 an jedem axialen Ende und mit Masseklemmen46 auf halber Länge zwischen den axialen Enden gelegen besteht, wobei eine Klemme sich auf jeder der schmaleren Seitenflächen befindet. Bei der bevorzugten EMI-Komponente handelt es sich um ein Chip-Element in geschichtetem Aufbau mit Störgrößenunterdrückung und mit vier Anschlussklemmen. Beide Masseklemmen46 sind über eine Masseverbindung48 in Form einer W-förmigen leitfähigen Drahtfeder aus Leitermaterial mit dem Deckel24 verbunden. - Der Körper
22 trägt die elektrischen Komponenten der Endkappe. In2 ist der Körper dargestellt, der die Motoranschlussklemmen50 , die Kontaktfedern52 , die Bürstenhalter54 und die Kontaktfederanschlüsse56 trägt. Die Kontaktfedern52 (7 ) bestehen aus Streifen eines federelastischen, biegsamen Leitermaterials wie z.B. Berylliumkupfer. Das entfernt gelegene Ende der Kontaktfeder ist in drei Finger58 aufgeteilt und bildet einen so genannten Blattfeder-Fingerkontakt ("fingerleaf brush"). Jede Bürste52 ist mit Hilfe von Schlagnieten60 mit einem Bürstenhalter54 verbunden, durch den die Bürste52 am Körper22 befestigt ist. Motoranschlussklemmen50 erstrecken sich von den Öffnungen im Körper an den Nuten64 entlang, um den federelastischen Kontakt mit den Bürstenhaltern54 herzustellen. Es sind Buchsenanschlüsse dargestellt, Steckeranschlüsse sind aber auch möglich. - Die Bürstenhalter
54 werden in8 genauer dargestellt, sie besitzen eine Lasche mit Widerhaken66 , die in einen Schlitz68 im Körper eingepresst wird, um den Bürstenhalter und somit die Bürsten zu positionieren. Die Kontaktfederanschlüsse56 stellen einen federelastischen Kontakt mit den entsprechenden Bürstenhaltern her und erstrecken sich durch die Öffnungen70 im Körper bis hin zu den gegenüber liegenden Enden des Zwischenraums40 für die EMI-Komponente36 . Die Kontaktfederanschlüsse56 (9 ) sind aus leitendem Federmaterial wie z.B. Messing, und die entfernt gelegenen Enden sind so ausgelegt, dass sie den federelastischen elektrischen Kontakt mit den Klemmen44 der EMI-Komponente36 herstellen, während sie aufgrund von Herstellungstoleranzen variierende Größen einzelner EMI-Komponenten aufnehmen. -
10 zeigt Einzelheiten der Anordnung eines Kontaktfederanschlusses56 . Die Kontaktfeder52 ist am Bürstenhalter54 mit Hilfe von Schlagnieten60 befestigt, und diese Teile werden in einem Schlitz72 in dem Körper zusammengefügt. Der Kontaktfederanschluss weist ein U-förmiges Ende auf, das zusammen mit dem Bürstenhalter54 und der Kontaktfeder52 in den Schlitz72 eingepresst ist. Der Kontaktfederanschluss56 umklammert den entsprechenden Bürstenhalter54 , die Kontaktfeder52 und eine Wand76 des Körpers22 , während das andere Ende sich durch den Körper hindurch bis in den Zwischenraum40 für die EMI-Komponente36 erstreckt, die auf der anderen Seite des Körpers22 liegt. -
11 ist eine detaillierte Darstellung der Masseverbindung. Die EMI-Komponente hat zwei Masseklemmen46 , die auf halber Länge der schmaleren Seiten angebracht sind. Die Massefeder48 , die W-förmig gestaltet ist befindet sich im Schlitz42 in den Wänden des Zwischenraums40 und positioniert auf diese Weise die Massefeder48 in axialer Richtung zur Länge der EMI-Komponente36 . Die äußeren Enden78 der Feder klammern sich gegen die inneren Ränder der rechteckigen Öffnung30 in dem Deckel24 , während die äußeren Enden78 auch noch federelastisch gegen die Masseklemmen46 der EMI-Komponente36 drücken. - Obwohl nur eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, so sind doch Variationen für Fachleute augenfällig, und alle derartigen Variationen sollen hierdurch abgedeckt sein, so wie sie in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Claims (11)
- Endkappe für einen Miniaturelektromotor, wobei die Endkappe (
20 ) aus einem Körper (22 ) aus Isoliermaterial und einem Deckel (24 ) aus leitendem Material besteht, wobei der Körper (22 ) zwei Bürsten (52 ) zwecks Herstellung eines Schleifkontakts mit einem Kommutator besitzt, sowie zwei Motoranschlussklemmen (50 ) zum Verbinden einer Stromquelle mit den Bürsten (52 ), wobei die Endkappe ferner ein in einem Zwischenraum (40 ) montiertes EMI-Bauelement (36 ) aufweist, wobei besagtes EMI-Bauelement (36 ) mit mindestens drei Klemmen ausgestattet ist; einschließlich von zwei Eingangsklemmen (44 ), die in entsprechender Weise mit den beiden Motoranschlussklemmen (50 ) verbunden sind; und von mindestens einer Erdungsklemme (46 ), die mit dem leitfähigen Deckel (24 ) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch charakterisiert, dass das EMI-Bauelement (36 ) ein chipartiges Element ist und dass der besagte Zwischenraum (40 ) auf der Oberfläche des Isolierkörpers (22 ) gebildet wird, welche im zusammengebauten Zustand gegen den besagten Deckel (24 ) anschlägt, und dass der besagte Zwischenraum (40 ) von einer äußeren Oberfläche der Endkappe (20 ) aus dadurch zugänglich ist, dass in dem leitfähigen Deckel (24 ) eine Öffnung (30 ) angebracht ist. - Endkappe gemäß Anspruch 1, bei welcher das chipartige Bauelement (
36 ) zwei Erdungsklemmen (46 ) aufweist, die mit dem leitfähigen Deckel (24 ) verbunden sind. - Endkappe gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die eine Erdungsklemme (
46 ) oder eine jede der Erdungsklemmen (46 ) des EMI-Bauelements durch eine leitende Feder (48 ) mit dem leitfähigen Deckel (24 ) verbunden ist. - Endkappe gemäß Anspruch 3, wobei das EMI-Bauelement (
36 ) zwei Erdungsklemmen (46 ) besitzt und die leitende Feder (48 ) eine „W"-Form aufweist. - Endkappe gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch charakterisiert, dass die leitende Feder (
48 ) mit einem Rand der Öffnung (30 ) im Eingriff steht, um den elektrischen Kontakt zwischen der einen oder einer jeden der Erdungsklemmen (46 ) des EMI-Bauelementes (36 ) und dem Deckel (24 ) herzustellen. - Endkappenzusammenbau gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei das EMI-Bauelement (
36 ) durch die leitende Feder (48 ) in dem Zwischenraum (40 ) festgehalten wird. - Endkappenzusammenbau gemäß irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das EMI-Bauelement (
36 ) zwischen einem Paar von federelastisch verformten, elektrisch leitenden Steckverbindungen (56 ) festgehalten wird. - Endkappe gemäß Anspruch 7, wobei es sich bei den Steckverbindungen (
56 ) um Federstecker handelt, die einen federelastischen Kontakt mit den Eingangsklemmen (44 ) des EMI-Bauelementes herstellen. - Endkappe gemäß Anspruch 8, wobei die Bürsten (
52 ) federelastisch biegsame Leiterstreifen aufweisen, die mit relativ starren Bürstenhaltern (54 ) verbunden sind, und wobei die Federstecker (56 ) über die Bürstenhalter (54 ) mit den Motoranschlussklemmen (50 ) elektrisch verbunden sind. - Endkappe gemäß Anspruch 9, wobei die Bürsten (
52 ) je ein freies Ende besitzen, das in eine Vielzahl von Fingern (58 ) aufgeteilt ist, die so angepasst sind, dass sie den Schleifkontakt mit dem Kommutator herstellen. - Endkappe gemäß Anspruch 9, wobei die Bürsten (
52 ) einen auf Kohlenstoff basierenden Körper enthalten, der in ein Ende des Streifens so eingesetzt ist, dass er den Schleifkontakt mit dem Kommutator herstellt.
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