EP1788670B1 - Bürstenhalter für Elektromotor eines Werkzeuggeräts - Google Patents

Bürstenhalter für Elektromotor eines Werkzeuggeräts Download PDF

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EP1788670B1
EP1788670B1 EP05025221A EP05025221A EP1788670B1 EP 1788670 B1 EP1788670 B1 EP 1788670B1 EP 05025221 A EP05025221 A EP 05025221A EP 05025221 A EP05025221 A EP 05025221A EP 1788670 B1 EP1788670 B1 EP 1788670B1
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brush
guide housing
brush holder
holding means
holder according
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Metabowerke GmbH and Co
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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
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/383—Brush holders characterised by the electrical connection to the brush holder

Definitions

  • the present invention relates to a brush holder for an electric motor, in particular of a power tool with the features of the preamble of claim 1.
  • Such a brush holder is known from DE-A-37 26 894 , which is considered to be the closest prior art, and EP-A-0 874 424 ,
  • the abrasive brush which is usually designed as a carbon brush, is in the operating state of a concentric grinding surface on the jacket of a commutator.
  • the longitudinal displacement of the brush is given to the commutator in the radial direction.
  • the brush is usually biased by a brush spring radially inward toward the grinding surface of the commutator.
  • the present invention has for its object to counteract this problem effectively.
  • the portion of the brush strand extending between the holding device and the grinding brush can no longer get caught on other parts of the device. If the part of the brush strand extending beyond the retaining device hooks behind somewhere, this no longer has any influence on the longitudinal displaceability of the brush in the guide housing.
  • the exposed between the fixture and the brush surface portion of the brush strand is chosen so long that it allows a corresponding feeding of the brush over the entire intended wear and tear. It does not come to the previously mentioned "hanging" the brush from the brush strand.
  • the holding device could be designed in any desired manner, as long as it fulfills the aforementioned purpose.
  • the holding device acts by clamping with the brush strand.
  • a screwable against a jaw clamping screw could be provided.
  • the holding device is designed so that the brush strand can be clamped without tools.
  • the holding device has an open-edge clamping opening.
  • This clamping opening could for example be slit-shaped, so that the brush strand can be inserted into the elongated slot and jammed therein.
  • the clamping opening may have a round clear cross-sectional area at least in one section.
  • the holding device transversely to Longitudinal direction of the brush extends away from the guide housing. In this way, space is created within which the brush strand can be kept trackable.
  • the holding device can receive the brush strand in a fixing manner at its free end.
  • the brush strand can then extend in any way away from the brush in the direction of working circuit of the electric motor. It would be particularly conceivable that the brush strand is connected directly to the live contact (of the switch or the field coil), so that no additional contact points are required.
  • the system according to the invention with the shaft or quiver-like guide housing with holding device and brush is easier to mount than known systems, as a total of fewer contacts must be made. Therefore, the system is less error prone; Plug connections tend to fail under the influence of temperature and vibration.
  • the guide housing comprises a sheet metal material and the holding device comprises a notched from a wall of the guide housing web. In this way it is possible to realize a one-piece design of the holding device and the guide housing in a particularly simple manner.
  • Brush strand extends from the grinding brush to the outside and to the holding device.
  • the guide housing has supports for a spring means, which loads the brush in the radial direction, wherein the supports are formed integrally with the guide housing or attached to the guide housing.
  • the figures show a brush holder 2 according to the invention as a preassembled assembly 4, in particular for use in a power tool.
  • the assembly 4 comprises a quiver-shaped or shaft-shaped guide housing 6 and an abrasive brush 8 inserted therein in the form of a carbon brush. From the grinding brush 8 leads a brush strand 10 away to a holding device 12, where the brush strand 10 is fixed by clamping. From there the bristle leads to a contact, not shown, of the working circuit of an electric motor.
  • the holding device 12 is formed from a notched from a wall 14 of the guide housing 6 web 16.
  • the web 16 has at its free end an open-edge clamping opening 18 in which the brush strand 10 is at least so clamped that at a certain Tensile stress on the strand 10 this remains in its position shown in the figures, so that a sufficient strand length in the area between the holding device 12 and the brush 8 remains, which allows tracking of the brush 8 in the direction of arrow 20.
  • the brush strand 10 extends from the grinding brush 8 through a slot 22 in the wall 14 of the guide housing 6, which is formed by the notching of the web 16.
  • a spring 24 which biases the brush 8 in the direction of the arrow 20, that is to say in the radial direction onto the commutator (not shown), and at the other end is fixed to bent retaining tongues of the guide housing 6.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenhalter für einen Elektromotor insbesondere eines Elektrowerkzeuggeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ein derartiger Bürstenhalter ist bekannt aus DE-A-37 26 894 , die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, und EP-A-0 874 424 .
  • Ein anderer Bürstenhalter ist beispielsweise bekannt aus EP 0 615 316 B1 oder EP 0 397 973 B1 . Die Schleifbürste, die in der Regel als Kohlebürste ausgebildet ist, liegt im Betriebszustand an einer konzentrischen Schleiffläche am Mantel eines Kommutators an. Die Längsverschieblichkeit der Schleifbürste ist dabei zu dem Kommutator in radialer Richtung gegeben. Die Schleifbürste ist üblicherweise mittels einer Bürstenfeder nach radial innen in Richtung auf die Schleiffläche des Kommutators vorgespannt.
  • Bei bekannten Bürstenhaltern bzw. Elektrowerkzeuggeräten mit solchen bekannten Bürstenhaltern kommt es häufig vor, dass sich die frei liegende Bürstenlitze an Gehäusebauteilen, Rippen und Schraubaugen und dergleichen verfängt. Dies wird durch Vibrationen des Werkzeuggeräts unterstützt. Solchenfalls kommt es dazu, dass sich die Schleifbürste im Laufe ihrer Abnutzung an der Bürstenlitze "aufhängt", d. h. die Schleifbürste kann sich nicht ihrem Verschleiß folgend weiter in Richtung auf den Kommutator bewegen, wenn sie infolge der verhakten Bürstenlitze an dieser Nachführbewegung gehindert wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Problem wirkungsvoll zu begegnen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Bürstenhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass die Bürstenlitze durch eine direkt am Führungsgehäuse angeordnete Haltevorrichtung lokalisiert und fixiert ist, kann sich der zwischen der Haltevorrichtung und der Schleifbürste erstreckte Abschnitt der Bürstenlitze nicht mehr an sonstigen Geräteteilen verfangen. Sofern der jenseits der Haltevorrichtung erstreckte Teil der Bürstenlitze irgendwo hinterhakt, so hat dies keinen Einfluss auf die Längsverschiebbarkeit der Schleifbürste in dem Führungsgehäuse mehr. Der zwischen der Haltevorrichtung und der Schleifbürste freiliegende Abschnitt der Bürstenlitze wird dabei so lang gewählt, dass er ein entsprechendes Nachschieben der Schleifbürste über die gesamte bestimmungsgemäße Abnutzungsstrecke gestattet. Es kommt so nicht zu dem vorausgehend erwähnten "Aufhängen" der Schleifbürste aus der Bürstenlitze.
  • Die Haltevorrichtung könnte in an sich beliebiger Weise ausgebildet sein, solange sie den vorstehend genannten Zweck erfüllt. In vorteilhafter Weise wirkt die Haltevorrichtung klemmend mit der Bürstenlitze zusammen.
  • Hierfür könnte beispielsweise eine gegen eine Klemmbacke schraubbare Klemmschraube vorgesehen sein. Es erweist sich indessen als vorteilhaft, wenn die Haltevorrichtung so ausgebildet ist, dass die Bürstenlitze werkzeuglos daran geklemmt werden kann.
  • In weiterer Ausbildung dieses Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Haltevorrichtung eine randoffene Klemmöffnung aufweist. Diese Klemmöffnung könnte beispielsweise schlitzförmig erstreckt sein, so dass die Bürstenlitze in den länglichen Schlitz eingesteckt werden kann und hierin verklemmt.
  • In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Klemmöffnung sich in Einsteckrichtung verjüngt. Auf diese Weise kann eine besonders effektive Klemmung der Bürstenlitze erreicht werden.
  • In noch weitergehender Ausbildung kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Klemmöffnung sich nach der Verjüngung wieder geringfügig erweitert. Die Klemmöffnung kann zumindest in einem Abschnitt eine runde lichte Querschnittsfläche aufweisen.
  • Nach einem weiteren Erfindungsgedanken erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich die Haltevorrichtung quer zur Längsverschieberichtung der Schleifbürste von dem Führungsgehäuse weg erstreckt. Auf diese Weise wird Raum geschaffen, innerhalb dessen die Bürstenlitze nachführbar vorgehalten werden kann.
  • In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann die Haltevorrichtung an ihrem freien Ende die Bürstenlitze fixierend aufnehmen.
  • Ausgehend von der Haltevorrichtung kann sich die Bürstenlitze dann in beliebiger Weise von der Schleifbürste weg in Richtung Arbeitsstromkreis des Elektromotors erstrecken. Es wäre insbesondere denkbar, dass die Bürstenlitze direkt am spannungsführenden Kontakt (des Schalters oder der Feldspule) angeschlossen ist, so dass keine zusätzlichen Kontaktstellen mehr benötigt werden. Insgesamt ist das erfindungsgemäße System mit dem schacht- oder köcherartigen Führungsgehäuse mit Haltevorrichtung und Schleifbürste montagefreundlicher als bekannte Systeme, da insgesamt weniger Kontaktierungen vorgenommen werden müssen. Daher ist das System auch weniger fehleranfällig; Steckverbindungen neigen nämlich unter Temperatur- und Vibrationseinfluss zum Ausfall.
  • Nach einem weiteren Erfindungsgedanken erweist es sich als vorteilhaft, dass das Führungsgehäuse ein Blechmaterial umfasst und die Haltevorrichtung einen aus einer Wandung des Führungsgehäuses ausgeklinkten Steg umfasst. Auf diese Weise ist es möglich, eine einstückige Ausbildung der Haltevorrichtung und des Führungsgehäuses in besonders einfacher Weise zu verwirklichen.
  • In noch weitergehender Ausbildung dieses Erfindungsgedankens erweist es sich als vorteilhaft, dass durch Ausklinken des Stegs ein Schlitz in der Wandung des Führungsgehäuses gebildet ist, durch den sich die Bürstenlitze ausgehend von der Schleifbürste nach außen und zu der Haltevorrichtung erstreckt.
  • Bürstenlitze ausgehend von der Schleifbürste nach außen und zu der Haltevorrichtung erstreckt.
  • Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Führungsgehäuse Abstützungen für ein Federmittel aufweist, welches die Schleifbürste in radialer Richtung belastet, wobei die Abstützungen einstückig mit dem Führungsgehäuse ausgebildet oder an das Führungsgehäuse angefügt sind.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bürstenhalters.
  • In der Zeichnung zeigt:
    • Figuren 1 bis 3
    verschiedene perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäßen Bürstenhalters.
  • Die Figuren zeigen einen erfindungsgemäßen Bürstenhalter 2 als vormontierbare Baugruppe 4 insbesondere für die Verwendung bei einem Elektrowerkzeuggerät. Die Baugruppe 4 umfasst ein köcher- oder schachtförmiges Führungsgehäuse 6 und eine darin eingesetzte Schleifbürste 8 in Form einer Kohlebürste. Von der Schleifbürste 8 führt eine Bürstenlitze 10 weg zu einer Haltevorrichtung 12, wo die Bürstenlitze 10 klemmend fixiert ist. Von dort führt die Bürstenlitze zu einem nicht dargestellten Kontakt des Arbeitsstromkreises eines Elektromotors. Die Haltevorrichtung 12 ist gebildet aus einem aus einer Wandung 14 des Führungsgehäuses 6 ausgeklinkten Steg 16. Der Steg 16 weist an seinem freien Ende eine randoffene Klemmöffnung 18 auf, in der die Bürstenlitze 10 zumindest derart klemmend gehalten ist, dass bei einer gewissen Zugbeanspruchung auf die Litze 10 diese in ihrer in den Figuren dargestellten Position verbleibt, so dass eine ausreichende Litzenlänge in dem Bereich zwischen der Haltevorrichtung 12 und der Schleifbürste 8 verbleibt, die ein Nachführen der Schleifbürste 8 in Richtung des Pfeils 20 ermöglicht. Dabei erstreckt sich die Bürstenlitze 10 ausgehend von der Schleifbürste 8 durch einen Schlitz 22 in der Wandung 14 des Führungsgehäuses 6, der durch das Ausklinken des Stegs 16 gebildet ist.
  • Des Weiteren dargestellt ist eine Feder 24, welche die Schleifbürste 8 in Richtung des Pfeils 20, also in radialer Richtung auf den nicht dargestellten Kommutator, vorspannt und anderenends an abgebogenen Haltezungen des Führungsgehäuses 6 festgelegt ist.

Claims (13)

  1. Bürstenhalter (2) für einen Elektromotor eines Werkzeuggeräts, mit einem eine Schleifbürste (8) längsverschieblich aufnehmenden Führungsgehäuse (6) aus Blechmaterial, wobei am Führungsgehäuse (6) eine Haltevorrichtung (12) zum Fixieren der Bürstenlitze (10) vorgesehen ist, derart, dass genug Litzenlänge für das Nachschieben der Schleifbürste (8) zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) einen aus einer Wandung (14) des Führungsgehäuses (6) ausgeklinkten Steg (16) umfasst und dass durch Ausklinken des Stegs (16) ein Schlitz (22) in der Wandung (14) des Führungsgehäuses (6) gebildet ist, durch den sich die Bürstenlitze (10) ausgehend von der Schleifbürste (10) nach außen und zu der Haltevorrichtung (12) erstreckt und dass die Bürstenlitze direkt an einem spannungsführenden Kontakt angeschlossen ist, so dass keine zusätzlichen Kontaktstellen mehr benötigt werden.
  2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) klemmend mit der Bürstenlitze (10) zusammenwirkt.
  3. Bürstenhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) so ausgebildet ist, dass die Bürstenlitze (10) werkzeuglos daran geklemmt werden kann.
  4. Bürstenhalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) eine randoffene Klemmöffnung (18) aufweist.
  5. Bürstenhalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmöffnung (18) sich in Einsteckrichtung verjüngt.
  6. Bürstenhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmöffnung (18) sich nach der Verjüngung wieder geringfügig erweitert.
  7. Bürstenhalter nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmöffnung zumindest in einem Abschnitt eine runde lichte Querschnittsfläche aufweist.
  8. Bürstenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) sich quer zur Längsverschieberichtung (20) der Schleifbürste (10) von dem Führungsgehäuse (6) wegerstreckt.
  9. Bürstenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) an ihrem freien Ende die Bürstenlitze (10) fixierend aufnimmt.
  10. Bürstenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (12) einstückig mit dem Führungsgehäuse (6) ausgebildet ist.
  11. Bürstenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgehäuse (6) weiter Abstützzungen für ein Federmittel (24) aufweist, die einstückig mit dem Führungsgehäuse (6) ausgebildet sind oder an das Führungsgehäuse (6) angefügt sind.
  12. Bürstenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche als vormontierbare Baugruppe (4) für ein Elektrowerkzeuggerät, bestehend aus einem Führungsgehäuse (6) mit Haltevorrichtung (12), einer darin eingesetzten Schleifbürste (8) mit zur Haltevorrichtung (12) führender Bürstenlitze (10), und einer die Schleifbürste (8) belastenden Bürstenfeder (24).
  13. Elektrowerkzeuggerät mit einem einen Kommutator aufweisenden Elektromotor, gekennzeichnet durch einen Bürstenhalter (2) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.
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