JP2005525775A

JP2005525775A - 炭素ブラシのためのホルダ

Info

Publication number: JP2005525775A
Application number: JP2003570452A
Authority: JP
Inventors: ブッセ、ホルガー; カースドルフ、ボルフガンク
Original assignee: ケー‐テック・ゲーエムベーハー
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2005-08-25
Also published as: AU2003208744A1; MXPA04008143A; EP1476935B1; WO2003071662B1; ATE402516T1; DE50310192D1; EP1476935A1; DE10207406A1; US20050116577A1; WO2003071662A1

Abstract

【課題】本発明は、特に整流子（１４）に当接することができる炭素ブラシ（１６，１８）のためのホルダ（２０）であって、固定部分（２２）と、炭素ブラシを収容する支持部分（２４）とを有するばね要素を具備するホルダに関する。
【解決手段】炭素ブラシのしっかりした固定が達成されることができ、炭素ブラシは、支持部分と、材料係合で結合されている。

Description

本発明は、特に整流子又はスリップリングに端面を当接することができる炭素ブラシのためのホルダであって、場合によってはＵ字形又はＬ字形に曲げられた保持部分と、炭素ブラシを収容する支持部分とを有するばね要素を具備するホルダに関する。

このようなホルダは例えばDE 199 62 705 A1から読み取れる。炭素ブラシを固定するために、支持部分は開口部を有する。この開口部に炭素ブラシが通されるのは、炭素ブラシを、切欠きを用いた締付によって固定するためである。炭素ブラシの裏面が部分的に支持部分に沿って延びているので、最小取付凹部が必要である。この最小取付凹部は、特に小型電動機の場合に、かなりの問題をもたらすことがある。切欠きを用いた締付による結合によって、更に、切欠き効果が生じて、振動の際には問題をもたらすことがある。炭素ブラシの、支持部分を通る裏面領域が、しばしば、電気を送るための炭素ブラシが装着される、整流子に向いた部分よりも、少ない横断面を有するので、炭素ブラシの材料が、製造される炭素ブラシの縦方向に押圧されることは、製造上必要である。

US 4,638,201からは炭素ブラシのためのホルダが公知である。ホルダはＬ字形のばね要素からなる。このばね要素の脚部はＵ字形の整流板を有し、そこに炭素ブラシが取り付けられることができる。

DE 199 62 705 A1に記載のホルダの場合、支持部分は開口部を有する。この開口部に炭素ブラシが通されるのは、炭素ブラシを、切欠きを用いた締付によって固定するためである。炭素ブラシの裏面が部分的に支持部分に沿って延びているので、最小取付凹部が必要である。この最小取付凹部は、特に小型電動機の場合に、かなりの問題をもたらすことがある。切欠きを用いた締付による結合によって、更に、切欠き効果が生じて、振動の際には問題をもたらすことがある。炭素ブラシの、支持部分を通る裏面領域が、しばしば、電気を送るための炭素ブラシが装着される、整流子に向いた部分よりも、少ない横断面を有するので、炭素ブラシの材料が、製造される炭素ブラシの縦方向に押圧されることは、製造上必要である。

DE 24 13 578 A1に記載の小型装置用の電動機は、炭素ブラシのための、板ばねとして形成されたホルダを有する。これらのホルダは角柱状の延長部を有する。この延長部は切欠き効果によって板ばねの切欠きに固定されることができる。

DE 23 30 689 A1からは、小型電気機械のためのワイパ用ホルダが公知である。この場合、炭素ブラシは、炭素ブラシと一体的に形成された、より少ない横断面の継足し部分を有する。この継足し部分はばね要素の開口部を通り、弾性的なトングによって固定されることができる。

特に、自動車両構造体用の小型炭素ブラシのために定められた、明細書導入部に記載されたタイプのホルダを、切欠き効果を回避しつつ炭素ブラシのしっかりした固定が可能であって、取付空間が最小限であるべきであるように、改善するという課題が、本発明の基礎になっている。更に、炭素ブラシと、炭素ブラシのホルダとの間の接触抵抗が出来る限り低いことが保証されることが意図されている。

本発明では、上記課題は、炭素ブラシが支持部分と密接に又は材料係合で（stoffschluessig）結合されており、特に、導電性接着剤を用いた接着又は溶接又は特に半田付けによる結合がなされること、実質的にこのことによって解決される。この場合、特に炭素ブラシは支持部分側で金属化され、例えば、錫メッキ、ニッケルメッキ及び／又は銅メッキされている。実施の形態では、ホルダの支持部分は、炭素ブラシを裏面で支持する支持面と、支持部分から突出しており、炭素ブラシの、少なくとも２つの互いに反対側にある側面に沿って、延びている保持又は支持部分と、を有することが提案されている。特に、炭素ブラシの裏面が支持面と摩擦係合で結合されていることが提案されている。

本発明では、炭素ブラシは支持部分自体において平らに支持される。それ故に、炭素ブラシは、支持部分の裏面を越えて延びていない。その結果、取付凹部は、炭素ブラシの、整流子又はスリップリングと相互作用する長さにのみ依存している。更に、炭素ブラシは、切欠きを用いた締付による結合なしに、固定されることができる。それ故に、特に振動の際に、悪影響をもたらす切欠き効果が防がれる。

密接な結合の他に、特に、炭素ブラシの少なくとも２つ側面に締付作用する保持又は支持部分によって、炭素ブラシの追加的な固定従ってまたしっかりした取付がなされる。

本発明の実施の形態では、特に、各々の側面に沿って、ばね要素の支持部分から突出する保持又は支持部分が延びており、保持又は支持部分は、切り抜かれかつ支持部分によって規定された面から立ち上げられた部分であることが提案されている。

炭素ブラシの各々の側面に沿って２つの保持又は支持部分、例えばラグが延びていることは好ましい。この場合、炭素ブラシは保持又は支持部分によって締付固定されていてもよい。

炭素ブラシ自体はブロック炭素ブラシ又はハンマ炭素ブラシであってもよい。

炭素ブラシの横断面が、本発明に基づいて形成されたホルダの故に及びホルダに関連して炭素ブラシを裏面領域に固定することの故に、一定であるので、炭素ブラシの材料の押圧のために、好ましい方向を保つ必要がないという利点が生じる。従って、完成した炭素ブラシの縦軸に対し垂直に又は平行に押圧されている炭素ブラシを使用することは容易くできる。

本発明の他の詳細、利点及び特徴は、複数の請求項から、これらの請求項から読み取れる特徴（単独で及び／又は組合わせて）からのみならず、図面から見て取れる好ましい実施の形態の以下の記述からも明らかである。

図５には、原理的にのみ、電動機用ハウジング１２と、電動機用ハウジングに設けられ、整流子１４を有する電動機とを具備する小型電動機１０が示されている。小型電動機には、電流伝達のために、炭素ブラシ１６，１８が付勢されて接触している。この目的のためには、炭素ブラシ１６及び１８は、夫々、炭素ブラシ１６との関連でのみ原理的にのみ示されている、機能の点から知られた板ばねの形のホルダ２０から出ている。この板ばねは、固定脚部又は固定部分２２と、炭素ブラシ１６を収容する支持部分２４とを有する。固定部分２２は、知られたように、支持部材及び受面２６，２８及び３０の間で固定されている。この目的のために、固定部分２２は断面がＵ字形に曲げられた部分３２を有する。この部分は、支持部材２８を囲繞し、これに対し、この部分に隣接の複数の部分は、受面２６及び３０に平らに接触している。このことによって、ホルダ２０は、明らかな固定を被る。固定部分２２に対する支持部分２４の予荷重の故に、支持部分２４から出ている炭素ブラシ１６は、整流子１４の方向への力の必要な付勢を被る。

炭素ブラシ１６は、本発明では、支持部分２４と密接に結合、例えば溶接又は特に半田付けされている。この目的のためには、支持部分２４と密接に結合されている、炭素ブラシ１６の領域は、錫メッキ、ニッケルメッキ、銅メッキされ、あるいは他の適切な方法で金属化されていてもよい。

炭素ブラシ１６の、整流子１４に接触している端面３６の反対側で延びている裏側の面３４は、支持部分２４の、整流子１４に向いた側３８に平らに載っており、支持部分２４と密接に結合している。炭素ブラシ１６のこのような金属化された領域は参照符号１７を有する。更に、固定は、支持部分２４からあるいは、この支持部分の、面を規定している表面３８から切り抜いて（frei geschnitten）かつ外側に曲げられたトング又はラグ４０，４２，４４によって、なされる。少なくとも夫々１つのトング又はラグ４０，４２，４４は、炭素ブラシ１６の側面４６，４８，５０に沿って延びている。このことによって、炭素ブラシ１６は必要な周囲に案内して保持され、場合によってはクランプによって固定されるのであって、従来の技術の場合とは異なって、切欠き効果に伴って生じる、切欠きを用いた締付（Schneidklemmung）は存しない。

トング又はラグ４０，４２，４４は、炭素ブラシ１６の支持の機能のみを担うことができる。その目的は、炭素ブラシを支持部分２４に対し明確に位置決めし、次に、例えば半田付け又は溶接によって、支持部分２４と結合させるためである。

図１乃至４からは、ホルダ２０の原理的な構造に対応する、ホルダ５２の他の好ましい実施の形態が見て取れる。このホルダは、支持部分５４と、Ｕ字形に曲げられた固定部分５６とからなる。固定部分の自由な端部脚部５８は、Ｕ字形に曲げられた部分５９を有する。この部分は、炭素ブラシのホルダ５２の固定のために、図５に示した支持部材２８に対応する支持部材を囲繞する。Ｕ字形の部分５９は、横脚部又は基礎脚部から出発して、図２に明示するように、複数の互いに異なる脚部を有する。

支持部分５４は、切り抜かれた面６０を有する。この面には、図３及び４から見て取れる炭素ブラシ６２のような炭素ブラシの、その裏面が平らに載っており、炭素ブラシは、領域１７で、支持部分と密接に結合、例えば半田付けされている。炭素ブラシ６２を支持し及び場合によっては追加的に固定するために、保持又は支持部分６４，６６，６８，７０，７２，７４が切り抜かれて、表面６０によって規定された面から曲げて立ち上げられていることができる。これらの保持又は支持部分は、炭素ブラシ６２が位置決めされるとき、炭素ブラシの側方外面７６，７８，８０，８２に沿って延びており、場合によっては、炭素ブラシ６２を締付保持する。しかし、締付固定は絶対必要な特徴という訳ではない。何故ならば、平らな保持部分又はラグ６４，６６，６８，７０，７２が、実際の意味で、炭素ブラシ６２のための軸方向支持のみを供する必要があるからである。炭素ブラシは、支持部分５４のばね作用に基づいて、付勢して炭素ブラシ６２を整流子に接触させる。

特に、図３及び４から見て取れるように、炭素ブラシ６２の狭い側８０，８２に沿って、夫々２つの保持又は支持部分あるいは保持又は支持ラグ６８，７０及び７２，７４が延びており、幅の広い側７６，７８に沿っては、夫々１つの保持又は支持部分あるいは保持ラグ６４，６６が延びており、狭い側８０，８２に沿って延びている部分よりも幅が広い。この場合、保持ラグ６８，７０、７２，７４は炭素ブラシ６２の各々の縦縁８４，８６，８８，９０を支えている。このことによって、炭素ブラシ６２の残りの縦方向側面７６，７８に沿って延びているラグ６４，６６と共に、炭素ブラシ６２は軸方向に支持されているので、炭素ブラシの回転は不可能である。従って、炭素ブラシ６２詳しくはこの炭素ブラシの金属化された領域１７と、支持部分５４との間の密接な結合が万一壊されることがあっても、追加のしっかりした取付が与えられている。

炭素ブラシ６２の幅の広い側７６，７８は、実施の形態では、支持部分５４の縦軸に沿って延びている。

炭素ブラシ６２が、支持部分５４によって規定された面すなわち支持面６０上に平らに載っていることによって、振動が生じても、炭素ブラシ６２の、整流子との完璧な接触が保証されている。更に、炭素ブラシ６２が支持部分５４に入っていないので、浅い取付凹部が必要である。

特に、ブロック炭素ブラシの使用の際には、炭素ブラシの製造のために必要な圧縮成形材料が、炭素ブラシの縦軸に関して所望の方向に、例えば、完成した炭素ブラシの縦方向に平行に又は炭素ブラシに垂直に圧縮されることができるという利点が生じる。

半田付けによる密接な結合は、炭素ブラシの裏面が錫浴の中に案内され、続いて炭素ブラシがホルダと結合されることによって、実現されることができる。

実際また、炭素ブラシとホルダとの間の、導電性の接着剤の使用による密接な又は摩擦係合の結合を形成する可能性がある。

炭素ブラシ用ホルダの平面の斜視図を示している。図１に示した炭素ブラシ用ホルダの側面の斜視図を示している。炭素ブラシ用ホルダから出ている炭素ブラシを有する、図１及び２に示した炭素ブラシ用ホルダを示している。炭素ブラシを有する、図３から見て取れるホルダの、該図とは異なる斜視図を示している。小型電動機に設けられた炭素ブラシの原理図を示している。

Claims

特に整流子（１４）又はスリップリングに端面（３６）を当接することができる炭素ブラシ（１６，１８，６２）のためのホルダ（２０，５２）であって、場合によってはＵ字形又はＬ字形に曲げられた固定部分（２２，５６）と、前記ホルダの、前記炭素ブラシを収容する支持部分（２４，５４）とを有する、曲げられたばね要素を具備し、前記炭素ブラシは、前記支持部分と、材料係合で結合されてなるホルダにおいて、
前記炭素ブラシ（１６，６２）の裏面は、前記支持部分（２４，５４）において平らに支持されており、前記炭素ブラシは、該支持部分と、半田付け又は溶接によって又は導電性接着剤によって、材料係合で結合されていることを特徴とするホルダ。
前記ホルダ（２０，５２）の前記支持部分（２４，５４）は、前記炭素ブラシ（１６，６２）を裏面で支持する支持面（６０）と、前記支持部分から突出しており、前記炭素ブラシの、少なくとも２つの互いに反対側にある側面（４６，４８，５０）に沿って、延びている保持又は支持部分（４０，４２，４４，６４，６６，６８，７０，７２，７４）とを有すること、及び前記保持又は支持部分（４０，４２，４４，６４，６６，６８，７０，７２，７４）は、前記ホルダ（２０，５２）の前記支持部分（２４，５４）から切り抜かれかつ前記支持部分によって規定された面から立ち上げられた部分であることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記炭素ブラシ（１６，６２）は、支持部分側で金属化され、例えば、錫メッキ、ニッケルメッキ及び／又は銅メッキされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のホルダ。
前記炭素ブラシ（１６，６２）の各々の側面（４６，４８，５０，７６，７８，８０，８２）に沿って、前記ホルダ（２０，５２）の前記支持部分（２４，５４）から突出している少なくとも１つの保持又は支持部分（４０，４２，４４，６４，６６，６８，７０，７２，７４）が延びていることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記炭素ブラシ（６２）の狭い側（８０，８２）に沿って、夫々２つの保持又は支持部分（６８，７０；７２，７４）が延びており、前記炭素ブラシの幅の広い側（７６，７８）に沿って、夫々１つの保持又は支持部分（６４，６６）が延びていることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
少なくとも１つの保持又は支持部分（６８，７０，７２，７４）は、前記炭素ブラシ（６２）の各々の縁部（８６，８８，９０）を支えていることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記保持又は支持部分（６４，６６，６８，７０，７２，７４）は、前記炭素ブラシ（６２）を締付固定することを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記炭素ブラシは、ブロック炭素ブラシ又は、ハンマ炭素ブラシであることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記炭素ブラシは、これの縦軸に対し垂直に押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記炭素ブラシは、これの縦軸に対し平行に押圧されていることを特徴とする請求項１に記載のホルダ。