WO1998018191A1

WO1998018191A1 - Elektromotor

Info

Publication number: WO1998018191A1
Application number: PCT/EP1997/004807
Authority: WO
Inventors: Winfried BÜCHLER; Henein Nabil; Horst Kornemann; Jürgen UHLMER; Tobias Walther
Original assignee: Itt Manufacturing Enterprises, Inc.
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1998-04-30
Also published as: DE19643522A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Hydraulikpumpe mit einem Lagerschild (1) aus elektrisch isolierendem Werkstoff. An dem Lagerschild (1) sind Kohlebürsten (7) sowie Stromzuführungselemente (6) für die Kohlebürsten (7) vorgesehen. Der Kern der Erfindung liegt darin begründet, daß die Kohlebürsten (7) mit Führungskanälen (9) unmittelbar an einer motorseitigen Stirnfläche (5) bewegbar geführt angeordnet sind. Weil die Kohlebürsten unmittelbar in dem Lagerschild geführt angeordnet sind, kann ein Köcher für die Kohlebürsten entfallen.

Description

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Hydraulikpumpe mit einem Lagerschild aus elektrisch isolierendem Werkstoff, welcher an einer pumpenseiti- gen Stirnfläche eine Anlage für ein Lager aufweist, sowie mit Stromzuführungselementen für Kohlebürsten im Bereich einer motorseitigen Stirnfläche.

Ein derartiger Elektromotor ist aus der WO 94/27045 bekannt und umfaßt einen Lagerschild, an dessen motorseitiger Stirnfläche Köcher für Kohlebürsten angeordnet sind. Zwar erlaubt ein derartiger Elektromotor die Verwendung von standardisierten Kohlebürsten inklusive Köcher, was grundsätzlich kostengünstig ist. Allerdings wird die Befestigung der Köcher an dem Lagerschild als nachteilig angesehen, weil dies eine große Zahl von Arbeitsschritten erfordert, welche teilweise in Handarbeit durchgeführt werden müssen. Es hat sich ferner gezeigt, daß die freie Anordnung der Kohlebürsten in Hinblick auf die Betriebssicherheit verbesserungswürdig ist. Bei Verwendung des Elektromotors für ein Elektromotor-Pumpenaggregat ist es nicht auszuschließen, daß ein bestimmter Teil des Druckmediums in den Motorinnenraum und infolge dessen auch in den Bereich der Kohlebürsten gelangt. Das eingedrungene Druckmedium kann zusammen mit leitfähigen Verschleißprodukten, wie beispielsweise Abrieb der Kohlebürsten, zu elektrischen Kurzschlüssen führen, was letztendlich einen Totalausfall des Elektromotor-Pumpenaggregates verursacht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen einfach montierbaren Elektromotor bereitzustellen, welcher dar- über hinaus einen erhöhten Widerstand gegen das Verschmutzen der Kohlebürsten und die Entstehung elektrischer Kurzschlüsse aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß die Kohlebürsten mit Führungskanälen unmittelbar an der motorseitigen Stirnfläche bewegbar geführt angeordnet sind.

Mit diesen Merkmalen ergibt sich der Vorteil, daß die Führungsflächen für Kohlebürsten vollständig an dem Lagerschild angeordnet sind, so daß bisher notwendige Köcher entfallen können. Dadurch ergibt sich nicht nur ein Kostenvorteil, sondern auch ein Montagevorteil, weil Köcher nicht mehr in aufwendiger Handarbeit an der motorseitigen Stirnfläche des Lagerschildes befestigt werden müssen. Schließlich ist ein derartiger Lagerschild einfach recyclierbar, weil nur eine geringe Anzahl unterschiedlicher Werkstoffe zur Herstellung herangezogen wird.

In Weiterbildung der Erfindung weist jeder Führungskanal mindestens zwei axial vorspringende Führungsrippen und einen radial äußeren und axial vorspringenden Anschlag auf. Zusammen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ergibt sich somit eine Führung der Kohlebürste an insgesamt vier unmittelbar an dem Lagerschild angeformten Führungsflächen, welche die Kohlebürsten umgreifen. Die Führungsflächen können bereits bei der Herstellung des Lagerschildes, beispielsweise mit Hilfe von KunststoffSpritzgußverfahren, unmittelbar und besonders maßgenau hergestellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Führungskanäle mit der Bewegungsachse der Kohlebürste in Wellendreh- richtung um einen Winkel γ gegenüber dem Wellenmittelpunkt versetzt angeordne.t. Dadurch wird eine besondere Laufruhe des Elektromotors erzeugt. Ferner führt dies auch zu geringer Geräuschentwicklung.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Oberseite jedes Führungskanals von einem Schenkel übergriffen, welcher einstückig an einer Blechplatine zur Stromzuführung angeordnet ist. Dadurch wird es ermöglicht, die Kohlebürsten in axialer Richtung in die Führungskanäle einzulegen und die Oberseite jedes Führungskanals sodann mit Hilfe des zugeordneten Schenkels zu übergreifen. Dies bewirkt eine sichere und montagefreundliche Führung der Kohlebürsten. Schließlich kann ein Bürstenaustausch einfach dadurch vorgenommen werden, daß der Schenkel entsprechend auf- bzw. zugebogen wird.

Gemäß Patentanspruch 11 wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Bürstenhalteplatte aus Kunststoff vorgeschlagen, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt eine Blechplatine und Führungskanäle in den Lagerschild eingeformt werden, sodann in einem zweiten Schritt Kohlebürsten in die Führungskanäle eingebracht werden und schließlich in einem dritten Verfahrensschritt Schenkel der Blechplatine derart umgebogen werden, daß eine Oberseite jedes Führungskanals von dem Schenkel verschlossen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Draufsicht auf eine Stirnseite eines Lagerschildes für einen Elektromotor gemäß der Erfindung;

Fig. 2 Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 Ansicht einer Kohlebürste in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1;- 8/18191

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Fig. 4 Schnitt durch die Befestigung einer Stromzuführungslitze entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 Schnitt wie in Fig. 4 entlang der Linie V-V in Fig. 1.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Lagerschild 1 für einen Elektromotor. Der Lagerschild 1 ist aus elektrisch isolierendem Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, hergestellt und weist an einer pumpenseitigen Stirnfläche 2 eine Anlage 3 bzw. einen Sitz für ein Lager 4 auf. Das Lager 4 dient der Lagerung einer aus dem Motorgehäuse heraustretenden, nicht dargestellten Motorwelle. Darüber hinaus sind an einer motorseitigen Stirnfläche 5 Stromzuführungselemente 6 für Kohlebürsten 7, 7', 7", 7'" angeordnet. Im folgenden wird exemplarisch nur auf die Kohlebürste 7 bezug genommen, wobei grundsätzlich gleiches für die Kohlebürsten 7', 7'' und y'' sowie deren zugeordnete Bauteile gilt.

Der Lagerschild 1 ist im wesentlichen topfförmig und die Kohlebürste 7 ist an einem Topfboden 8 unter unmittelbarer Anlage an der motorseitigen Stirnfläche 5 in Führungskanälen 9 bewegbar geführt angeordnet. Jeder Führungskanal 9 weist in Richtung der Motorwellenachse 10, also axial, vorstehende Führungsrippen 11,12 sowie einen radial äußeren und axial vorspringenden Anschlag 13 auf. Jede Führungsrippe 11,12 dient der seitlichen Führung der Kohlebürste 7 während jeder Anschlag 13 die Bewegbarkeit der Kohlebürste 7 nach radial außen begrenzt. Ferner dient jeder Anschlag 13 als Anlage für eine, die Kohlebürste 7 beaufschlagende Feder 14, welche die Bürste mit ihrem Ende zur Anlage an einem nicht dargestellten, an der Motorwelle vorgesehenen Kommutator bringt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die Bewegungsrichtung 15 jeder Kohlebürste 7 im wesentlichen auf die Motorwellenachse 10 ausgerichtet und die Führungskanäle 9 sind entsprechend der Bewe- 1 SH cn 1 4-> 1 MH φ G 1 ß Cn 1 1 ε 3 Φ rd 1 Cn ß ß 1 N φ G ; 1 φ 3 :θ - -H N ε XI -P Φ rH SH :3 cq 4J N SH 1 o 1 rd SH tn ε N XI υ XI -H XI ß tn 1 O XI ^•H MH 4-> Φ -H -P Φ Φ > φ -P Φ

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Die Montage der Kohlebürsten 7 an dem Lagerschild 1 wird wie folgt vorgenommen. Zunächst erfolgt das Einsetzen der Kohlebürsten 7 in den Führungskanal 9 und das Einfädeln der Anschlußlitze 21 in die Durchtrittsöffnung 19. Sodann wird das freie Ende jedes Schenkels 17 in Richtung auf die Oberseite 16 jedes Führungskanals 9 gebogen, so daß der Schenkel 17 die Oberseite 16 und die Kohlebürste 7 übergreift. Schließlich erfolgt die Kontaktierung der Anschlußlitzen 21 zusammen mit den vorbeschriebenen Maßnahmen.

Es versteht sich, daß vielgestalte Abwandlungen der Erfindung denkbar sind, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche

1. Elektromotor, insbesondere zum Antrieb einer Hydraulikpumpe, mit einem Lagerschild (1) aus elektrisch isolierendem Werkstoff, welcher an einer pumpenseitigen Stirnfläche (2) eine Anlage (3) für ein Lager (4) aufweist, sowie mit Stromzuführungselementen (6) für Kohlebürsten (7) im Bereich einer motorseitigen Stirnfläche (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürsten (7) mit Führungskanälen (9) unmittelbar an der motorseitigen Stirnfläche (5) bewegbar geführt angeordnet sind.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungskanal (9) mindestens zwei axial vorspringende Führungsrippen (11,12) und einen radial äußeren und axial vorspringenden Anschlag (13) aufweist.

3. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrippen (11,12) fluchtend zur Bewegungsrichtung (15) der Kohlebürsten (7) angeordnet sind.

4. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskanäle (9) entsprechend der Bewegungsrichtung (15) der Kohlebürsten (7) um einen Winkel y gegenüber der Motorwellenachse 10 versetzt angeordnet sind.

5. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberseite (16) jedes Führungskanales (9) von einem Schenkel (17) übergriffen wird.

6. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (17) einstückig an einer Platine (18) zur Stromzuführung angeordnet ist.

7. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (17) in einer Vormontageposition rechtwinklig mit einem freien Ende von der Bürstenhalteplatte (1) vorsteht.

8. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (18) in das Innere des Lagerschildes (1) eingeformt ist.

9. Elektromotor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (18) zusätzliche Schenkel (25,29,30) aufweist, denen Ausnehmungen (24,31) zugeordnet sind und zur Befestigung von Anschlußlitzen (21) dienen.

10. Verfahren zur Herstellung einer Bürstenhalteplatte aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Verfahrensschritt eine Platine (18) und Führungskanäle (9) in den Lagerschild eingeformt werden, in einem zweiten Verfahrensschritt Kohlebürsten (7) in die Führungskanäle (9) eingebracht werden und in einem dritten Schritt vorstehende Schenkel (17) der Platine (18) derart umgebogen werden, daß sie eine Oberseite (16) jedes Führungskanals ( 9 ) übergreifen.