EP1564850B1 - Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor - Google Patents

Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor Download PDF

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EP1564850B1
EP1564850B1 EP20050002930 EP05002930A EP1564850B1 EP 1564850 B1 EP1564850 B1 EP 1564850B1 EP 20050002930 EP20050002930 EP 20050002930 EP 05002930 A EP05002930 A EP 05002930A EP 1564850 B1 EP1564850 B1 EP 1564850B1
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EP
European Patent Office
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brush
carbon
shaft
brush plate
carbon brush
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EP20050002930
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Michael Bock
Ralf Muhl
Ulrich Noack
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Temic Automotive Electric Motors GmbH
Original Assignee
Temic Automotive Electric Motors GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/36—Connections of cable or wire to brush
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/40—Brush holders enabling brush movement within holder during current collection

Definitions

  • the invention relates to a brush plate, in particular for a radiator fan motor, according to the preamble of patent claim 1.
  • a brush plate for a collector motor is described with a brush shaft in which a carbon brush loaded with a double roll spring is pressed against the collector.
  • a carbon brush rope is led out radially through an insertion opening from the brush shaft.
  • the choke coils are arranged substantially perpendicular to the brush plate.
  • a brush plate for an electric motor with a brush shaft in which a carbon brush loaded with a coil spring is pressed against a grinding partner.
  • a carbon brush rope is led out through a recess axially from the brush shaft.
  • the choke coil is arranged substantially perpendicular to the brush plate.
  • US 6,144,134 A discloses a brush plate having a one-piece brush shaft. On the brush shaft, both the connection clamp for the carbon brush cable and the connection terminal for the external wiring are integrated. Since both terminals are located on the same side of the brush shaft and the Brush shafts are identical, their mounting position on the brush plate is interchangeable.
  • FR 2 742 006 shows a brush plate of an electric motor and a spiral-shaped suppressor circuit arranged parallel thereto. Due to the spiral shape of the suppression circuit, the brush plate can be formed with a small axial extent.
  • the object of the invention is to provide a brush plate, in particular for a radiator fan motor, which supports a compact axial design for a motor.
  • the invention solves this problem by providing a brush plate, in particular for a radiator fan motor having the features of patent claim 1.
  • the main idea of the invention is to provide an opening for the axial insertion of a carbon brush cable and a lateral recess for the radial displacement of the carbon brush cable in a brush shaft in the front region.
  • a carbon brush cable required for contacting a carbon brush to save space in the manner of a bayonet principle.
  • the carbon brush rope is inserted axially into the brush shaft and then moved radially outward with the carbon brush.
  • a cap at the rear end of the brush shaft becomes superfluous, whereby the carbon brush can be effectively extended to extend the life.
  • a compression spring is arranged in the rear region of the brush shaft, which is supported on a brush shaft closure and the carbon brush loaded for electrical contacting with a spring force in the direction of a slip ring or a collector.
  • a choke coil is arranged on the brush plate such that its longitudinal extent runs parallel to the brush plate.
  • the carbon brush cable for contacting the choke coil with the carbon brush may be laid outside the brush shaft, for example substantially parallel to the brush plate and / or radially to the central axis of the brush plate.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a brush plate 2, in particular for a radiator fan motor, in plan view.
  • the brush plate 2 comprises at least two brush shafts 4 for receiving a carbon brush 6. It can also be provided more or less brush shafts.
  • a compression spring 8 for example a helical compression spring, arranged, which acts on the carbon brush 6 in the direction of the brush plate center and thus in the direction of a grinding partner, not shown, for example, a slip ring or a collector, with a spring force.
  • the brush shaft 4 has in the front region an opening 10 extending in the axial direction and two lateral recesses 12, of which only one can be seen in FIG.
  • the opening 10 serves for axial insertion of a carbon brush cable 14 for contacting the carbon brush 6. After the axial insertion of the carbon brush cable 14, this is displaced in the lateral recess 12 radially outward. Therefore, the carbon brush cable 14 is led out laterally from the brush shaft 4 in the installed state, so that a Implementation for the carbon brush cable 14 at the rear end of the brush shaft 4 and thus can be dispensed with a cap.
  • the compression spring 8 is supported on a brush shaft closure 16.
  • the brush shaft closure 16 does not include a closure cap, so that an effective coal extension is possible, whereby the service life of the carbon brush 6 is extended.
  • the brush shaft closure 16 is produced, for example, without additional radial closure cap with the aid of two radial tool slides,
  • An inductor 18 electrically connected to the carbon brush cable 14 is arranged parallel to the brush plate 2, i. H. their longitudinal extent runs parallel to the brush plate 2, so that their expansion in the axial direction is as small as possible.
  • the carbon brush cable 14 for contacting the choke coil 18 with the carbon brush 6 is laid outside the brush shaft 4 substantially parallel to the brush plate 2 in order to achieve the smallest possible axial extent.
  • the carbon brush cable 14 is laid substantially radially to the center axis of the brush plate 2.
  • the brush plate 2 shown in Figure 1 is exemplified as a brush plate for a 4-pole engine with 2 coals and therefore comprises two brush shafts 4 with associated carbon brushes 6, carbon brush cables 14 and inductors 18th
  • Figure 2 shows the brush plate 2 according to Figure 1 in side view, so that the second lateral recess 12 of the brush shaft 4 is shown.
  • the second lateral recess 12 is through one in the side wall of the brush shaft 4 extending groove which serves to ventilate the brush shaft 4.
  • the opposite lateral recess 12, which is shown in Figure 1, serves for the radial displacement of the carbon brush cable 14 to the outside.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • In der DE 199 34 558 A1 wird eine Bürstenplatte für einen Kollektormotor mit einem Bürstenschacht beschrieben, in dem eine Kohlebürste mit einer Doppelrollbandfeder belastet gegen den Kollektor gedrückt wird. Zur Kontaktierung der Kohlebürste mit einer Drosselspule wird ein Kohlebürstenseil durch eine Durchstecköffnung radial aus dem Bürstenschacht herausgeführt. Die Drosselspulen sind im Wesentlichen senkrecht zur Bürstenplatte angeordnet.
  • In der DE 100 64 501 A1 wird eine Bürstenplatte für einen Elektromotor mit einem Bürstenschacht beschrieben, in dem eine Kohlebürste mit einer Schraubenfeder belastet gegen einen Schleifpartner gedrückt wird. Zur Kontaktierung der Kohlebürste mit einer Drosselspule wird ein Kohlebürstenseil durch eine Aussparung axial aus dem Bürstenschacht herausgeführt. Die Drosselspule ist im Wesentlichen senkrecht zur Bürstenplatte angeordnet.
  • Die US 6,144,134 A offenbart eine Bürstenplatte, welche einen einteilig ausgebildeten Bürstenschacht aufweist. An dem Bürstenschacht sind sowohl die Anschlussklemme für das Kohlebürstenseil als auch die Anschlussklemme für die äußere Verkabelung integriert. Da sich beide Anschlussklemmen auf der gleichen Seite des Bürstenschachts befinden und die Bürstenschächte identisch sind, ist deren Montageplatz auf der Bürstenplatte untereinander austauschbar.
  • Die FR 2 742 006 zeigt eine Bürstenplatte eines Elektromotors und eine parallel dazu angeordnete spiralförmig ausgebildete Entstörschaltung. Durch die Spiralform der Entstörschaltung kann die Bürstenplatte mit einer geringen axialen Erstreckung ausgebildet werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor anzugeben, die eine kompakte axiale Bauweise für einen Motor unterstützt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, bei einem Bürstenschacht im vorderen Bereich eine Öffnung zum axialen Einführen eines Kohlebürstenseils und eine seitliche Aussparung zum radialen Verschieben des Kohlebürstenseils vorzusehen. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein zur Kontaktierung einer Kohlebürste erforderliches Kohlebürstenseil Platz sparend in der Art eines Bajonettprinzips zu verlegen. D. h. das Kohlebürstenseil wird axial in den Bürstenschacht eingeführt und anschließend mit der Kohlebürste radial nach außen verschoben. Dadurch wird ein axiales oder radiales Herausführen des Kohleseils aus dem Bürstenschacht vermieden. Eine Verschlusskappe am hinteren Ende des Bürstenschachts wird überflüssig, wodurch die Kohlebürste zur Verlängerung der Lebensdauer effektiv verlängert werden kann. Durch die beschriebene Verlegung des Kohlebürstenseils kann in vorteilhafter Weise der Bauraum in axialer Richtung verkleinert werden, ohne dass die Gefahr eines Kurzschlusses aufgrund einer Beschädigung des Kohlebürstenseils durch einen rotierenden Läufer besteht.
  • In Ausgestaltung der Bürstenplatte ist im hinteren Bereich des Bürstenschachtes eine Druckfeder angeordnet, welche sich auf einem Bürstenschachtverschluss abstützt und die Kohlebürste zur elektrischen Kontaktierung mit einer Federkraft in Richtung eines Schleifrings oder eines Kollektors belastet.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist eine Drosselspule so auf der Bürstenplatte angeordnet, dass ihre Längsausdehnung parallel zur Bürstenplatte verläuft. Dadurch wird die Verkleinerung des axialen Bauraums weiter unterstützt.
  • Das Kohlebürstenseil zur Kontaktierung der Drosselspule mit der Kohlebürste kann außerhalb des Bürstenschachtes beispielsweise im Wesentlichen parallel zur Bürstenplatte und/oder radial zur Mittelachse der Bürstenplatte verlegt sein.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Darin zeigen:
    • Fig.1
    schematisch in Draufsicht eine Bürstenplatte, insbesondere für einen Kühlerluftermotor, und
    Fig. 2
    schematisch in Seitenansicht die Brüstenplatte gemäß Fig. 1.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bürstenplatte 2, insbesondere für einen Kühlerlüftermotor, in Draufsicht.
  • Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, umfasst die Bürstenplatte 2 mindestens zwei Bürstenschächte 4 zur Aufnahme einer Kohlebürste 6. Es können auch mehr oder weniger Bürstenschächte vorgesehen sein. Im hinteren Teil des Bürstenschachts 4 ist eine Druckfeder 8, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, angeordnet, welche die Kohlebürste 6 in Richtung des Bürstenplattenmittelpunktes und damit in Richtung eines nicht dargestellten Schleifpartners, beispielsweise eines Schleifrings oder eines Kollektors, mit einer Federkraft beaufschlagt.
  • Der Bürstenschacht 4 weist im vorderen Bereich eine in axialer Richtung verlaufende Öffnung 10 und zwei seitliche Aussparungen 12, von denen in Figur 1 nur eine zu sehen ist, auf. Die Öffnung 10 dient zum axialen Einführen eines Kohlebürstenseils 14 zur Kontaktierung der Kohlebürste 6. Nach dem axialen Einführen des Kohlebürstenseils 14 wird dieses in der seitlichen Aussparung 12 radial nach außen verschoben. Daher wird im eingebauten Zustand das Kohlebürstenseil 14 seitlich aus dem Bürstenschacht 4 herausgeführt, so dass auf eine Durchführung für das Kohlebürstenseil 14 am hinteren Ende des Bürstenschachtes 4 und damit auch auf eine Verschlusskappe verzichtet werden kann.
  • Wie aus der Figur 1 weiter ersichtlich ist, stützt sich die Druckfeder 8 auf einem Bürstenschachtverschluss 16 ab. Der Bürstenschachtverschluss 16 umfasst keine Verschlusskappe, so dass eine effektive Kohleverlängerung möglich ist, wodurch die Lebensdauer der Kohlebürste 6 verlängert wird. Der Bürstenschachtverschluss 16 wird beispielsweise ohne zusätzliche radiale Verschlusskappe mit Hilfe von zwei Radialwerkzeugschiebern hergestellt,
  • Eine mit dem Kohlebürstenseil 14 elektrisch verbundene Drosselspule 18 ist parallel zur Bürstenplatte 2 angeordnet, d. h. ihre Längsausdehnung verläuft parallel zur Bürstenplatte 2, so dass ihre Ausdehnung in axialer Richtung möglichst gering ist.
  • Wie aus der Figur 1 weiter ersichtlich ist, ist auch das Kohlebürstenseil 14 zur Kontaktierung der Drosselspule 18 mit der Kohlebürste 6 außerhalb des Bürstenschachtes 4 im Wesentlichen parallel zur Bürstenplatte 2 verlegt, um eine möglichst geringe axiale Ausdehnung zu erzielen. Zudem ist das Kohlebürstenseil 14 im Wesentlichen radial zur Mittelachse der Bürstenplatte 2 verlegt.
  • Die in der Figur 1 dargestellte Bürstenplatte 2 ist beispielhaft als Bürstenplatte für einen 4poligen Motor mit 2 Kohlen ausgeführt und umfasst daher zwei Bürstenschächte 4 mit zugehörigen Kohlebürsten 6, Kohlebürstenseilen 14 und Drosselspulen 18.
  • Figur 2 zeigt die Bürstenplatte 2 gemäß Figur 1 in Seitenansicht, so dass die zweite seitliche Aussparung 12 des Bürstenschachtes 4 dargestellt ist. Die zweite seitliche Aussparung 12 ist durch eine in der Seitenwand des Bürstenschachts 4 verlaufende Nut gebildet, die der Belüftung des Bürstenschachts 4 dient. Die gegenüberliegende seitliche Aussparung 12, die in Figur 1 dargestellt ist, dient der radialen Verschiebung des Kohlebürstenseils 14 nach außen.
  • Durch den erfindungsgemäßen Bürstenschacht 4 mit einer vorderen Öffnung 10 und einer seitlichen Aussparung 12 ist eine Platz sparende Verlegung des Kohlebürstenseils 14 nach Art eines Bajonettprinzips möglich, so dass ein Elektromotor in einer kompakten axialen Bauform realisierbar ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Bürstenplatte
    4
    Bürstenschacht
    6
    Kohlebürste
    8
    Druckfeder
    10
    vordere Bürstenschachtöffnung
    12
    seitliche Aussparung
    14
    Kohlebürstenseil
    16
    Bürstenschachtverschluss
    18
    Drosselspule

Claims (6)

  1. Bürstenplatte (2), insbesondere für einen Kühlerlüf termotor, mit einem Bürstenschacht (4) zur Aufnahme einer Kohlebürste (6) mit Kohlebürstenseil (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenschacht (4) im vorderen Bereich eine Öffnung (10) zum axialen Einführen des Kohlebürstenseils (14) und eine seitliche Aussparung zum radialen Verschieben des Kohlebürstenseils (14) aufweist.
  2. Bürstenplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im hinteren Bereich des Bürstenschachtes (4) angeordnete Druckfeder (8), welche sich auf einem Bürstenschachtverschluss (16) abstützt und die Kohlebürste (6) zur elektrischen Kontaktierung federbelastet.
  3. Bürstenplatte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Drosselspule (18), welche so auf der Bürstenplatte (2) angeordnet ist, dass ihre Längsausdehnung parallel zur Bürstenplatte (2) verläuft.
  4. Bürstenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlebürstenseil (14) zur Kontaktierung der Drosselspule (18) mit der Kohlebürste (6) außerhalb des Bürstenschachtes (4) im Wesentlichen parallel zur Bürstenplatte (2) verlegt ist.
  5. Bürstenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlebürstenseil (14) zur Kontaktierung der Drosselspule (18) mit der Kohlebürste (6) außerhalb des Bürstenschachtes (4) im Wesentlichen radial zur Mittelachse der Bürstenplatte (2) verlegt ist.
  6. Bürstenplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenschacht (4) mit zwei seitlichen Aussparungen (12) versehen ist.
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