EP0719466B1 - Bürstenhalterung - Google Patents

Abstract

Zur einfachen Montage eines geräuscharmen, in eine Aufnahme (1.1) einer Bürstenkastenhalterung (1) elastisch einpreßbaren Bürstenkastens (2) weist zumindest eine Seitenfläche des Bürstenkastens (2) einen derartigen zur benachbarten Seitenfläche der eingesteckten Bürste (3) beabstandeten, jedoch an die Aufnahme (1.1) andrückenden elastischen Absatz (2.1-2.4) auf, daß der Bürstenkasten (2) ohne Beeinträchtigung der Führung der Bürste (3) in der Aufnahme (1.1) im Preßsitz fixierbar ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenhalterung gemäß Anspruch 1. Derartige Burstenhalterungen sind insbesondere zum Einsatz für geräuscharme Kommutatormotor-Antriebe vorgesehen, bei denen zur Minimierung von betriebsmäßigen Schwingbeschleunigungen die die Bürsten haltenden und führenden Bürstenkästen möglichst fest an eine große Masse des Motors unter Zwischenschaltung eines Kunststoff-Isolierträgers als Bürstenkastenhalterung zu koppeln sind.
• Werden die üblicherweise aus Metall als Stanzbiegeteil geformten und dadurch mit Toleranzen behafteten Bürstenkästen von einem umschließenden Hohlraum des Kunststoffträgers aufgenommen, so sind in der Regel vor einer endgültigen Montage Fein-Bearbeitungsvorgange zum Passungsausgleich bei übermäßigen Toleranzen notwendig. Werden die Kunststoffträger zweiteilig derart ausgeführt, daß die Bürstenkästen zunächst in eine Halbform einlegbar und dann durch Gegenlage eines zweiten verschließenden Trägerteils festpreßbar sind, so besteht die Gefahr einer unzulässigen Verformung der Bürstenkästen bei übermäßigen Toleranzen.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, trotz fertigungs- und montagetechnischer Vereinfachung bei als Massenartikel gefertigten Bürstenhalterungen ohne Notwendigkeit einer Nachbearbeitung zum Ausgleich von übermäßigen Toleranzen die betriebsmäßigen Bürstengeräusche durch enge Ankopplung der Bürstenkästen an die Masse des Motors zu minimieren.
• Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
• Durch die Unterteilung der Bürstenkästen in einen elastisch verformbaren Teil einerseits und einen davon unbeeinflußten, die Bürste führenden Teil andererseits kann ein Toleranzen überbrückender Federpreßsitz des Bürstenkastens in der Kunststofftrager-Aufnahme erreicht und andererseits eine sichere, mit minimalem Führungsspiel behaftete Führung der Bürsten in den Bürstenkästen gewährleistet werden. Die elastische Verformbarkeit der für die Federwirkung verantwortlichen Bereiche der Bürstenkästen wird in vorteilhafter Weise durch aus- bzw. eingestanzte, als elastische Absätze wirkende Schwachstellen in den Bürstenkastenwandungen im Bereich zwischen den die Führung der Bürste gewährleistenden Bürstenkasten-Flächen einerseits und den die Preßung der Bürstenkästen in der Aufnahme des Kunststoffträgers übernehmenden Andruckflächen andererseits erreicht.
• Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

FIG 1

einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen elastisch verformbaren Bürstenkasten mit darin geführter Bürste,

FIG 2

die Aufnahme für den Bürstenkasten gemäß FIG 1 in einer an einem Lagerschild befestigten Kunststoff-Bürstenkastenhalterung,

FIG 3

den Bürstenkasten gemäß FIG 1 vor seiner Preßsitz-Verformung,

FIG 4

den Bürstenkasten gemäß FIG 3 nach einer Preßsitz-Verformung,

FIG 5

den Bürstenkasten gemäß FIG 1 mit zusätzlich angeformten Fixierungshaken zur formschlüssigen Fixierung in der Bürstenkastenhalterung,

FIG 6

die Längs-Draufsicht auf einen Bürstenkasten gemäß FIG 1,

FIG 7

eine zu FIG 1 alternative Ausführung eines Bürstenkasten.

• FIG 1 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen Bürstenkasten 2, in dem eine, im wesentlichen rechteckförmige Bürste 3 geführt gehalten ist. Der Bürstenkasten ist als Stanzbiegeteil aus einem Blech gestanzt und zu einem geschlossenen Kasten gerollt ist, dessen Längskanten im Bereich der einen Quer-Seitenflachen 3.4 der Bürste 3 voreinanderliegen und vorzugsweise durch schwalbenschwanzartige Verbindungen miteinander verklinkt sind.
• Erfindungsgemäß weist der Bürsten-Kasten 2, vorzugsweise im Bereich der Längs-Seitenflächen 3.1;3.2 der Bürste derart zu diesen beabstandete Andruckflächen-Absätze 2.5;2.6 auf, daß der Bürstenkasten 2 beim Eindrücken in eine Aufnahme 1.1 einer vorzugsweise als Kunststoffträger ausgebildeten und am Lagerschild 4 eines Kollektormotors befestigbaren Bürstenplatte 1 im Bereich derer Andruckflächen 1.11;1.12 unter elastischer Verformung im Preßsitz fixierbar ist.; dazu sind die Andruckflächen-Absätze 2.5;2.6 des Bürstenkastens 2 mit einen entsprechenden Übermaß a relativ zur Weite der Aufnahme 1.1 der Bürstenplatte 1 herausgeformt. Die Größe der Preßkraft wird im wesentlichen durch das Übermaß a der Passung und das Widerstandsmoment des Blechquerschnittes des Bürstenkastens 2 bestimmt, für dessen elastische Verformbarkeit nach einer Ausgestaltung der Erfindung oberhalb und unterhalb der Andruckflächen-Absätze 2.5;2.6 elastische Absätze 2.1-2.4 in den gegenüberliegenden Seitenflächen des Bürstenkastens 2 vorgesehen sind.
• Fertigungstechnisch besonders einfach werden die elastischen Absätze 2.1-2.4 bei der Herstellung des Bürstenkastens 2 durch Schwachstellen in Form von ausgestanzten Durchbrechungen 2.7 gemäß FIG 6 bzw. eingestanzten Kerben 2.8 gemäß FIG 7 erreicht; dabei liegen die ausgestanzten bzw. eingestanzten Schwachstellen vorzugsweise im Bereich zwischen den Andruckflächen-Absätzen 2.5;2.6 einerseits und dem übrigen, insbesondere zur Führung der Langsseitenflächen 3.1;3.2 der Bürste 3 dienenden Teil des Bürstenkastens 2; im Bereich der schmaleren Querseitenflächen 3.3;3.4 liegt der Bürstenkasten 2 im wesentlich über die gesamte Fläche mit Führungsspiel an.
• Es dürfte ersichtlich sein, daß die derart erfindungsgemäße Ausgestaltung der Bürstenkästen die elastische Verformung des Blechquerschnittes die Bürstenführung der Bürste 3 in dem Bürstenkasten 2 unbeeinflußt bleibt und somit ein hinreichendes Bürstenspiel zur Führung der Bürste 3 gewährleistet ist.
• Durch die erfindungsgemäße Verformbarkeit der Bürstenkästen 2 kann auf eine Federeigenschaft der Aufnahme 1.1 der Bürstenplatte 1 verzichtet werden und diese somit starr ausgeführt sein. Vorzugsweise ist die Aufnahme 1.1 U-förmig mit einer in Achsrichtung des Motors und somit im wesentlichen senkrecht zu dem die Bürstenplatte 1 aufnehmenden Lagerschild L ausgebildet, derart daß bei einer, vorzugsweise durch Manipulatoren zu bewerkstelligenden, axialen Aufbaumontage der Bürstenkasten 2 ähnlich wie die übrigen zu montierenden Motorbauteile in axialer Richtung zuführbar und in der Aufnahme 1.1 fixierbar ist. Zur zusätzlichen formschlüssigen Sicherung des Bürstenkastens 2 in der Aufnahme 1 in Richtung auf den Kommutator können gemäß FIG 5,6 an die beabstandeten Längsseiten des Bürstenkastens 2 Fixierungshaken 2.9 angestanzt und seitlich abgebogen werden, die beim Eindrücken des Bürstenkastens 2 in die Aufnahme 1.1 in korrespondierende Fixierungsöffnungen 1.2 der Bürstenplatte 1 einrasten.

Claims (10)

1. Bürstenhalterung mit einem eine Bürste aufnehmenden und führenden Bürstenkasten mit den Merkmalen:

   a) Der Bürstenkasten (2.2) ist unter elastischer Verformbarkeit in eine Aufnahme (1.1) einer Bürstenkastenhalterung (1) eingepreßt,

   b) der Bürstenkasten (2) führt eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Bürste (3) an ihren äußeren Seitenflächen,

   c) zumindest eine Seitenfläche des Bürstenkastens (2) weist einen derartigen,zur benachbarten Seitenfläche der Bürste (3) beabstandeten, jedoch an die Aufnahme (1.1) andrückenden Andruckflächen-Absatz (2.5;2.6) auf, daß der Bürstenkasten (2) ohne Beeinträchtigung der Führung der Bürste (1) in der Aufnahme (1.11) im Preßsitz fixierbar ist.
2. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, mit dem Merkmal:
   d) Der Bürstenkasten (2) ist jeweils an zwei, einander gegenüberliegenden Seitenflächen mit einem elastischen Absatz (2.1-2.4) versehen.
3. Bürstenhalterung nach Anspruch 1 oder 2, mit dem Merkmal:
   e) Der Bürstenkasten (2) ist axial in eine U-förmige, axial offene Aufnahme (1.1) einer senkrecht zur Motorachsrichtung gehalterten Bürstenplatte (1) eingedrückt.
4. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1-3, mit dem Merkmal:

   f) Die im wesentlichen rechtförmige Bürste (3) wird an ihren Schmalseiten im Sinne einer Führung in dem Bürstenkasten (2) von diesem umfaßt,

   g) die Längsseiten des Bürstenkastens (2) sind zwischen ihren endseitigen Anlagen an der Bürste (3) im Sinne eines zur Bürste (3) beabstandeten, jedoch an die Aufnahme (1.1) andrückenden, Andruckflächen-Absatzes (2.5;2.6) nach außen verformt.
5. Bürstenhalterung nach Anspruch 4, mit dem Merkmal:
   h) In den Längsseiten des Bürstenkastens (2) sind zwischen ihren endseitigen Anlagen an die Bürsten (3) und ihren Andruckflächen-Absätzen (2.5;2.6) elastische Absätze (2.1-2.4) vorgesehen.
6. Bürstenhalterung nach Anspruche 5, mit dem Merkmal:
   i) Die elastischen Absätze (2.1-2.4) sind einstückiger Bestandteil eines als Stanz-Biegeteil gestanzten Bürstenkastens (2) mit im Bereich der elastischen Absätze (2.1-2.4), insbesondere im Übergang zum übrigen Teil des Bürstenkastens (2),im Sinne einer gezielten Blechdickenminimierung ausgestanzten bzw. eingestanzten Schwachstellen (2.7;2.8).
7. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 4-6, mit dem Merkmal:
   j) Der Andruckflächen-Absatz (2.5;2.6) weist eine zur Andruckfläche der Aufnahme (1.1) korrespondierende, vorzugsweise plane, unelastische Kontaktfläche auf.
8. Bürstenhalterung nach Anspruch 7, mit dem Merkmal:
   k) Die Kontaktfläche ist in Richtung auf die Andruckfläche der Aufnahme (1.1) nach außen stufenförmig abgesetzt.
9. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1-8, mit dem Merkmal:
   l) Der Bürstenkasten (2) besteht aus einem gerollten Blech-Stanzbiegeteil mit im Bereich der Aufnahme (1.1) der Bürstenkastenhalterung (1) mit Passungsübermaß herausgeformten Andruckflächen-Absätzen (2.5;2.6).
10. Bürstenhalterung nach Anspruch 9, mit dem Merkmal:
    m) Die voreinanderliegenden Längskanten des aus einem gestanzten Blechteil gerollten Bürstenkastens (2) sind durch schwalbenschwanzartige Verbindungen im Bereich der Quer-Seitenflachen (3.3;3.4) der geführten Bürste (3) gegenseitig formschlüssig verklinkt.

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