JP2009512412A - 電動機 - Google Patents

Abstract

本発明は、シリンダ形モータケーシング（１）と前面ケーシング蓋部（２）と後方ケーシング底部（３）とロータシャフト（４）とロータ（５）と整流子（６）とステータ（７）とスリップコンタクトホルダ（８）とを有するスリップコンタクトホルダ（８）に関する。前記スリップコンタクトホルダ（８）は、それぞれ少なくとも１つのスリップコンタクト（１１）を担持する少なくとも２つのホルダエレメントから成る。前記２つのホルダエレメントは、前記シリンダ形モータケーシング（１）に個別に挿入される。このような構成により、スリップコンタクトホルダ（８）は省スペースになり、モータケーシング（１）に簡単に挿入できるようになる。

Description

従来技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載のスリップコンタクトホルダと、請求項３の上位概念に記載の該スリップコンタクトホルダを有する電動機と、請求項８の上位概念に記載の電動機を組み立てる相応の方法とに関する。

ＤＥ９０１３００６Ｕ１に、このようなスリップコンタクトホルダ、電動機および電動機の組立方法が記載されている。この電動機は、一体形で形成されたスリップコンタクトホルダを有する。すなわち、スリップコンタクトが取り付けられたホルダエレメントは１つの部品から成る。電動機の組立時にはまず、ロータおよび整流子が取り付けられたロータシャフトが電動機のモータケーシング内に挿入される。その後、スリップコンタクトが整流子をスライドされる。良好な電気的コンタクトを保証するためには、スリップコンタクトが挿入された後に、整流子に弾性で押しつけられることが必要である。それゆえスリップコンタクトホルダの挿入前には、スリップコンタクト間の間隔は整流子の直径より小さい。したがって、スリップコンタクトホルダの挿入中にはスリップコンタクトを相互に離して押しつけなければならない。このことにより、電動機の組立が困難になる。

それに対して、ＤＥ１９８５８２３３Ａ１から公知の電動機は、簡単な組立を可能にする。この電動機のスリップコンタクトホルダも一体形で形成される。スリップコンタクトホルダに取り付けられるスリップコンタクトはハンマーブラシとして形成される。ハンマーブラシの端部には、それぞれ傾斜を成すいわゆる翼状補助部が取り付けられている。ロータおよび整流子を有するロータシャフトが挿入された後、ハンマーブラシとして形成されたスリップコンタクトも整流子をスライドされる。その際、翼状補助部は整流子に当接される。この翼状補助部は、ハンマーブラシを相互に離れて拡げるのに使用される。すなわち、ハンマーブラシを相互に離して押しつけるために付加的な外的な力作用は必要ない。このことによって電動機の組立が容易になる。しかしスリップコンタクトホルダは、ロータシャフトの方向に大きな空間を必要とする。というのも、スリップコンタクトはロータシャフトの方向に可動でなくてはならないからだ。また、翼状補助部はモータケーシング内部に大きく突き出される。さらに、スリップコンタクトホルダを挿入するためだけに特別な装置が必要とされる。

課題の提起
本発明の基礎となる課題は、モータケーシング内に容易に挿入できる省スペースのスリップコンタクトホルダと、このようなスリップコンタクトホルダを有する電動機と、電動機を組み立てる相応の方法とを提供することである。

本発明の基礎となる課題は、請求項１の特徴部分の構成を有するスリップコンタクトホルダと、請求項３の特徴部分の構成を有する電動機と、請求項８の特徴部分の構成を有する電動機の組立方法とによって解決される。

本発明によるスリップコンタクトホルダは、整流子に接触する少なくとも２つのスリップコンタクトを有する。前記スリップコンタクトホルダは、それぞれ少なくとも１つのスリップコンタクトを担持する少なくとも２つのホルダエレメントから成る。

有利には、このようなスリップコンタクトホルダは省スペースであり、モータケーシング内に簡単に挿入することができる。このようなスペース削減に伴い、相応の質量低減および材料コスト削減も実現される。質量がより小さいことによってさらに、自動車内に取り付けられた電動機に本発明のスリップコンタクトホルダが使用される場合、消費燃料が低減される。ここで、現在の自動車は、ウィンドウレギュレータ、スライドルーフ、シートアジャスタ、ウィンドウガラスワイパ等のために多数の電動機を使用することを考慮しなければならない。

有利には、スリップコンタクトホルダのホルダエレメントを半環部として形成する。

ホルダエレメントを半環部として形成することにより、スリップコンタクトホルダの簡単な固定、簡単な取り付けおよび良好な安定性を実現することができる。

さらに本発明は、シリンダ形のモータケーシングと、前面ケーシング蓋部と、後方ケーシング底部と、ロータシャフトと、ロータと、整流子と、ステータと、スリップコンタクトホルダとを有する電動機にも関する。シリンダ形のモータケーシングは前面ケーシング開口を有し、これは、中間点に前面シャフトベアリングが存在する前面ケーシング蓋部によって封止される。後方ケーシング底部の中間点に後方シャフトベアリングが設けられている。ロータおよび整流子が回動不能に装着されているロータシャフトは、前面シャフトベアリングと後方シャフトベアリングとに回転可能に支承されている。ステータは、シリンダ形のモータケーシングの内壁に沿って延在し、ロータを包囲する。スリップコンタクトホルダには、整流子に接触する少なくとも２つのスリップコンタクトが取り付けられている。前記スリップコンタクトホルダは本発明にしたがって形成されている。

有利な実施形態では、スリップコンタクトホルダが設けられる段が、シリンダ形のモータケーシングの内壁に沿って延在する。

前記有利な実施形態の発展形態では、１つの段が前面ケーシング蓋部の内壁に沿って延在し、スリップコンタクトホルダは、シリンダ形のモータケーシングの内壁に沿った段と、前面ケーシング蓋部の内壁に沿った段との間に固定される。

有利な実施形態では、ホルダエレメントのうち少なくとも１つが切欠部を有し、この切欠部はモータケーシングの内壁に向かって方向づけされており、モータケーシングの内壁は、該少なくとも１つの切欠部に係合される少なくとも１つの突起部を有する。

したがって有利には、スリップコンタクトホルダはロータシャフトを中心として回転しないように固定される。

さらに本発明は、本発明による電動機の組立方法にも関する。本発明による方法は、以下のステップを有する：
ロータシャフトを挿入するステップ。

スリップコンタクトホルダを挿入するステップ。

前面ケーシング蓋部を挿入するステップ。

ここでは、スリップコンタクトホルダを挿入するためにはまず、第１のホルダエレメントを挿入し、その後に第２のホルダエレメントを挿入する。

有利には、スリップコンタクトホルダの挿入中にスリップコンタクトを相互に離して押しつける必要はない。スリップコンタクトホルダを挿入するためだけの特別な装置は必要なくなる。

実施例
以下で本発明を、図面を参照して詳細に説明する。

図面
図１ 電動機の縦断面を示している。

図２ 図１のスリップコンタクトホルダを示す。

図３ ホルダエレメントの挿入過程を示す。

図１に、とりわけ自動車ガラスワイパのために使用されるような電動機の縦断面が示されている。電動機はシリンダ形のモータケーシング１と、前面ケーシング蓋部２と、後方ケーシング底部３と、ロータシャフト４と、ロータ５と、整流子６と、ステータ７と、スリップコンタクトホルダ８とを有する。

モータケーシングの前面ケーシング開口は、前面ケーシング蓋部２によって封止される。ケーシング底部３は後方ケーシング蓋部３として形成され、後方ケーシング開口を封止する。前面ケーシング蓋部および後方ケーシング蓋部３の中間点に、前面シャフトベアリング９ないしは後方シャフトベアリング１０が設けられている。択一的に、後方ケーシング底部３とシリンダ形のモータケーシング１とを一体形に、磁極ポットとして形成することもできる。このような磁極ポットは、前面ケーシング蓋部３でもそうであるように、プラスチックから製造することができる。このことにより、金属から成る材料と比較して格段な質量低減が実現される。

シリンダ形のモータケーシング１の内側に沿って、磁性材料から成る磁極リング１９が延在する。磁極リング１９の内側には、ステータ７が直接装着されている。ステータ７は永久磁石から成り、磁極リング１９の磁化を引き起こす。このような磁極リング１９によって、永久磁石７の磁気作用はさらに増幅される。

ロータシャフト４は前面シャフトベアリング９および後方シャフトベアリング１０に回動可能に支承されており、ロータ５の中間軸と整流子６の中間軸とを通って延在する。ロータ５および整流子６はロータシャフト４に固定されており、ロータ５および整流子６はシリンダ形のモータケーシング１内でロータシャフト４と一緒に回転する。ステータ７はロータ５を包囲する。

整流子６を包囲するスリップコンタクトホルダ８には２つのスリップコンタクト１１が取り付けられており、これらのスリップコンタクト１１はばねの作用で、それぞれ整流子６に弾性で押しつけられる。スリップコンタクト１１としては通常、炭素ブラシが使用される。ハンマーブラシを使用することも、矢筒ブラシを使用することも可能である。ここではハンマーブラシは、ロータシャフト４に垂直に交差する平面で可動であるようにすることができる。ハンマーブラシのこのような構成では、ロータシャフト１の方向にスペースを削減することができる。

モータケーシング１の内壁に、スリップコンタクト１１に対する２つの電気的端子１２が取り付けられている。スリップコンタクト１１に対する電気的端子１２は、スリップコンタクトホルダ８の切欠部１５（図２参照）に係合される。したがって、電気的端子１２は給電に使用されるだけでなく、ロータシャフト４に対して垂直な平面での回転に対してスリップコンタクトホルダ８の固定にも使用される。

択一的に（図示されていない）、スリップコンタクトホルダ８はロータシャフト４に対して垂直な平面にいて回転しないことを、モータケーシングの内側の切欠部に係合される突起部によっても保証することもできる。スリップコンタクトホルダ８は、電気的端子１２と同一でない突起部であって該スリップコンタクトホルダ８の切欠部に係合されている突起部によっても固定することができる。

スリップコンタクトホルダ８は、磁極リング１９の前面端部によって形成された段１８に設けられる。前方から、前面ケーシング蓋部２の内壁に沿って延在する段がスリップコンタクトホルダ８に押しつけられる。この段は、図１では電気的端子１２に隠れている。前面ケーシング蓋部２の外縁部は、本来はスリップコンタクトホルダ８で初めて終了する。したがってスリップコンタクトホルダ８は、ロータシャフト４の方向にも該ロータシャフトに対して垂直方向にも確実に固定される。

部分的に隠れたサーモスイッチに、参照番号１３が付されている。ロータ４の可動性が大きく阻止されると、ロータ４に設けられた電気的巻線は加熱される。このことにより、サーモスイッチ１３はスイッチオフされ、電流の流れを遮断する。過度な加熱による電動機の引火または電動機のプラスチック部品の変形は、このようにして確実に回避される。

図２に、図１のスリップコンタクトホルダ８が示されている。これは２つのホルダエレメント１４から成り、これらのホルダエレメントは別個の半環部１４として形成されており、完全なリングを形成するように相互に当接されている。スリップコンタクトホルダ８を２つの別個の半環部１４として形成することにより、図１を参照して説明したように、簡単な固定が可能になる。それと同時に、スリップコンタクトホルダ８の良好な安定性が保証される。２つより多くのホルダエレメント１４を使用することは、スリップコンタクトホルダ８の安定性を低減するだけである。２つのホルダエレメント１４を使用することは、該ホルダエレメント１４の取付にも特に有利である。図３を参照して、このことを説明する。２つより多くのホルダエレメント１４を使用するためには、別の固定手段が必要とされる。というのもホルダエレメントは、段１８に設けられた端部に対向する端部で、モータケーシング１内部に傾く傾向にあるからだ。

スリップコンタクト１１と向かい側にホルダエレメント１４の外側には、切欠部１５が設けられており、この切欠部１５に、図１の電気的端子１２が係合されている。スリップコンタクトホルダ８の下側にサーモスイッチ１３が取り付けられている。スリップコンタクトホルダ８の下側には、電子的部品１６および１７も取り付けられている。これらは図１では、整流子に隠されている。電子的部品１６および１７は、たとえば抵抗またはコンデンサ等の受動部品とすることができ、また、トランジスタ等の能動部品とすることもできる。構成要素１６および１７は、完全な制御電子回路とすることができる。したがってこの制御電子回路は、スリップコンタクトホルダ８に収容される。ホルダエレメント１４の材料として有利には、プラスチックが使用される。その際には、サーモスイッチ１３も電子的部品１６および１７も、ホルダエレメント１４に射出成形されたプラスチックポケットに収容することができる。

図３に、ロータ５および整流子６が取り付けられたロータシャフト４がモータケーシング１に挿入された後にホルダエレメント１４がモータケーシング１にどのように挿入されるかが示されている。ホルダエレメント１４はまず次のように方向づけされる。すなわち、２つのホルダエレメント１４が取り付けられた状態で相互に当接するエッジが（図２参照）整流子６を向くように方向づけされる。その後、モータケーシング１の外側を向く側を、図３中の矢印に沿ってモータケーシング１の方向に旋回する。この旋回プロセス中に、スリップコンタクト１１のコンタクト面は整流子６に当たり、これによって押し戻される。この旋回プロセス中、ホルダエレメント１４がモータケーシング１内に取り付けられていない場合には、切欠部１５とスリップコンタクト１１の内側コンタクト面（図２参照）との間の間隔ａは電気的端子１２と整流子６との間の間隔ｂより大きいにもかかわらず、ホルダエレメント１４をモータケーシング１内に挿入することができる。最後に、さらに前面ケーシング蓋部２が挿入される。

電動機の縦断面を示している。 図１のスリップコンタクトホルダを示す。 ホルダエレメントの挿入過程を示す。

Claims (8)

1. シリンダ形のモータケーシング（１）と、前面ケーシング蓋部（２）と、後方ケーシング底部（３）と、ロータシャフト（４）と、ロータ（５）と、整流子（６）と、ステータ（７）と、スリップコンタクトホルダ（８）とを有する電動機用のスリップコンタクトホルダであって、
   前記シリンダ形のモータケーシング（１）は前面ケーシング開口を有し、該前面ケーシング開口は該前面ケーシング蓋部（２）によって封止され、該前面ケーシング蓋部（２）の中間点に、前面シャフトベアリング（９）が設けられており、
   該後方ケーシング底部（３）の中間点に後方シャフトベアリング（１０）が設けられており、
   該ロータシャフト（４）に該ロータ（５）および整流子（６）が回動不能に装着されており、該ロータシャフト（４）は該前面シャフトベアリング（９）と該後方シャフトベアリング（１０）とに回転可能に支承されており、
   該ステータ（７）は該シリンダ形のモータケーシング（１）の内壁に沿って延在し、該ロータ（５）を包囲し、
   該スリップコンタクトホルダ（８）に、該整流子（６）に接触する少なくとも２つのスリップコンタクト（１１）が取り付けられているスリップコンタクトホルダにおいて、
   それぞれ少なくとも１つのスリップコンタクト（１１）を担持する少なくとも２つのホルダエレメント（１４）から成ることを特徴とする、スリップコンタクトホルダ。
2. 前記ホルダエレメント（１４）は半環部として形成されている、請求項１記載のスリップコンタクトホルダ。
3. シリンダ形のモータケーシング（１）と、前面ケーシング蓋部（２）と、後方ケーシング底部（３）と、ロータシャフト（４）と、ロータ（５）と、整流子（６）と、ステータ（７）と、スリップコンタクトホルダ（８）とを有する電動機であって、
   前記シリンダ形のモータケーシング（１）は前面ケーシング開口を有し、該前面ケーシング開口は該前面ケーシング蓋部（２）によって封止され、該前面ケーシング蓋部（２）の中間点に、前面シャフトベアリング（９）が設けられており、
   該後方ケーシング底部（３）の中間点に後方シャフトベアリング（１０）が設けられており、
   該ロータシャフト（４）に該ロータ（５）および整流子（６）が回動不能に装着されており、該ロータシャフト（４）は該前方シャフトベアリング（９）と該後方シャフトベアリング（１０）とに回転可能に支承されており、
   該ステータ（７）は該シリンダ形のモータケーシング（１）の内壁に沿って延在し、該ロータ（５）を包囲し、
   該スリップコンタクトホルダ（８）に、該整流子（６）に接触する少なくとも２つのスリップコンタクト（１１）が取り付けられている電動機において、
   該スリップコンタクトホルダ（８）は、それぞれ少なくとも１つのスリップコンタクト（１１）を担持する少なくとも２つのホルダエレメント（１４）から成ることを特徴とする、電動機。
4. 段（１８）が前記シリンダ形のモータケーシング（１）の内壁に沿って延在し、
   前記スリップコンタクトホルダ（８）は該段（１８）に設けられている、請求項３記載の電動機。
5. １つの段が前記前面ケーシング蓋部（２）の内壁に沿って延在し、
   前記スリップコンタクトホルダ（８）は、前記シリンダ形のモータケーシング（１）の内壁に沿った段（１８）と、該前面ケーシング蓋部（２）の内壁に沿った段との間に固定される、請求項４記載の電動機。
6. 前記ホルダエレメント（１４）のうち少なくとも１つは、前記モータケーシング（１）の内壁に向かって方向づけされている切欠部（１４）を有し、
   該モータケーシング（１）の内壁は少なくとも１つの突起部（１２）を有し、該少なくとも１つの突起部（１２）は該少なくとも１つの切欠部（１５）に係合される、請求項３から５までのいずれか１項記載の電動機。
7. 前記ホルダエレメント（１４）は半環部として形成されている、請求項３から６までのいずれか１項記載の電動機。
8. シリンダ形のモータケーシング（１）と、前面ケーシング蓋部（２）と、後方ケーシング底部（３）と、ロータシャフト（４）と、ロータ（５）と、整流子（６）と、ステータ（７）と、スリップコンタクトホルダ（８）とを有する電動機の組立方法であって、
   前記シリンダ形のモータケーシング（１）は前面ケーシング開口を有し、該前面ケーシング開口は該前面ケーシング蓋部（２）によって封止され、該前面ケーシング蓋部（２）の中間点に、前面シャフトベアリング（９）が設けられており、
   該後方ケーシング底部（３）の中間点に後方シャフトベアリング（１０）が設けられており、
   該ロータシャフト（４）に該ロータ（５）および整流子（６）が回動不能に装着されており、該ロータシャフト（４）は該前方シャフトベアリング（９）と該後方シャフトベアリング（１０）とに回転可能に支承されており、
   該ステータ（７）は該シリンダ形のモータケーシング（１）の内壁に沿って延在し、該ロータ（５）を包囲し、
   該スリップコンタクトホルダ（８）に、該整流子（６）に接触する少なくとも２つのスリップコンタクト（１１）が取り付けられており、
   該ロータシャフト（４）を挿入するステップと、
   該スリップコンタクトホルダ（８）を挿入するステップと、
   該前面ケーシング蓋部（２）を挿入するステップ
   とを有する組立方法において、
   該スリップコンタクトホルダ（８）を挿入するために、まず第１のホルダエレメント（１４）を挿入し、その後に第２のホルダエレメント（１４）を挿入することを特徴とする、組立方法。

Images