DE3817735C2 - Bürstenhalterung - Google Patents
BürstenhalterungInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Bürstenhalterung, insbesondere für einen
Gleichstrommotor, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Patent
anspruches 1 aufweist.
Aus GB 2 178 248 A ist eine Bürstenhalterung der vorstehend genannten Art
bekannt. Diese Bürstenhalterung umfaßt einen im Querschnitt rechteckig
ausgebildeten Bürstenträger, einen Einführungsschlitz für die Bürsten, und
eine Verschlußkappe für einen Endabschnitt des Bürstenträgers. Diese
Verschlußkappe nimmt die Reaktionskraft einer Bürstenfeder auf, welche die
Bürste in einen Gleitkontaktzustand mit einem Kommutator beispielsweise
des Gleichstrommotors drückt. Die Bürstenhalterung und Bürstenträger sind
im Betriebszustand eines Gleichstrommotors Temperaturschwankungen
ausgesetzt. Durch diese Temperatursschwankungen bedingt, können sich
beispielsweise die gegenüberliegenden Seitenwände des im Querschnitt
rechteckförmig ausgebildeten Bürstenträgers nach innen verformen, und der
Abstand zwischen diesen gegenüberliegenden Seitenwänden wird kleiner.
Aufgrund dieses kleiner gewordenen Abstandes wird die Bürste im Bür
stenhalter festgeklemmt und kann nicht mehr in zuverlässiger Weise die
gewünschte Gleitbewegung in Richtung auf den Kommutator unter Einwirkung
der Bürstenfeder ausführen.
Aus CH-PS 595 711 A ist eine Auslegungsform einer Bürstenhalterung
bekannt, bei der eine Abschlußkappe so eingesetzt wird, daß mittels eines
Vorsprungs an der Kappe eine formschlüssige Verbindung mit den gegen
überliegenden Seitenwänden des Bürstenträgers hergestellt wird.
Aus US 3,339,098 A ist ein Bürstenträger bekannt, welcher Längsschlitze hat,
um eine Öse oder einen Stift von der Bürste aus nach außen zu führen. Für
einen solchen Bürstenträger ist dort auch eine aufgesetzte Kappe zum
Verschluß beschrieben und gezeigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenhalterung der
gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche auch bei Temperaturänderun
gen zuverlässig eine Gleitbewegung der Bürsten am Bürstenträger aufrecht
halten kann, und zugleich der Bürstenträger fluiddicht abgeschlossen die
Bürste aufnimmt.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Bürstenhalterung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruches 1 bereitgestellt, welche sich durch die
Merkmale seines Kennzeichens auszeichnet.
Bei der erfindungsgemäßen Bürstenhalterung wird einerseits mittels eines
Vorsprungs an der Verschlußkappe, welcher zur Anlage an einem Abschnitt
des Bürstenträgers kommt, erzielt, daß sich die Seitenwände des Bürsten
trägers unter Temperatureinwirkungen nicht aufeinanderzu verformen können,
und somit die Bürste immer zuverlässig temperaturunabhängig gleitbeweglich
im Bürstenträger aufgenommen und geführt ist. Ferner hat die Kappe einen
Rahmenabschnitt, welcher derart ausgestaltet ist, daß er fluiddicht zur Anlage
gegen den Außenumfang des zugeordneten Endabschnitts des Bürsten
trägers kommt. Hierdurch ist der Bürstenträger der Bürstenhalterung nach der
Erfindung derart ausgestaltet, daß die Bürste in einem fluiddicht abgeschlossenen
Raum aufgenommen ist, so daß weder Wasser noch Dichtmittel
oder Schmiermittel in das Innere des Bürstenträgers der Bürstenhalterung
eindringen können.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3
wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungs
formen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Darin zeigt:
Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer Bürstenhal
terung,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1 im zusammen
gebauten Zustand der Bürstenhalterung,
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 2; und
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine weitere Ausführungs
form einer Bürstenhalterung.
Wie in den Figuren gezeigt, weist die Bürstenhalterung ein Paar Bürstenträger
4 auf, von denen jeder eine Bürste 1 enthält, die in den Träger eingesetzt und
mit einer Öse
oder einem Anschlagstift 2 versehen ist. Der Bürsten
träger 4 ist integral an einer Grundplatte 3 angeformt,
mittels welcher die Bürstenhalterung fest an einem Gleich
strommotor oder dergleichen befestigt werden kann, bei
spielsweise mit Hilfe eines Kunstharzklebers, der Isolier
eigenschaften hat. Die Grundplatte 3 hat etwa scheibenför
mige Gestalt und ist an ihrem äußeren Rand mit einer ring
förmigen, aufwärts gerichteten Wand 3A versehen, und sie
ist an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit je
einem integral angeformten Bürstenträger 4 versehen. Der
Bürstenträger 4 hat eine rechteckige Rohrform mit im we
sentlichen regelmäßigem rechteckigen Querschnitt. Seine
beiden gegenüberliegenden Enden (die hier als vorderes
Ende und als hinteres Ende bezeichnet werden) sind offen.
In einem Gehäuseabschnitt 5, der durch einen hohlen Teil
des Rohres gebildet wird, ist eine Bürste 1 angeordnet,
deren Form im wesentlichen identisch mit der Innenform des
hohlen Abschnittes ist, derart, daß die Bürste. 1 linear
verschiebbar in den Bürstenträger 1 eingesetzt ist, wobei
ihr vorderes Ende aus der vorderen Stirnöffnung des Bür
stenträgers hervorragen kann. Der Bürstenträger 4 ist an
einer Seitenwand (die nachfolgend als Deckwand bezeichnet
wird) entgegengesetzt zur Grundplatte 3 mit einem Schlitz
oder einer Öffnung 6 versehen, die sich in Längsrichtung
erstreckt und am vorderen Ende geschlossen und am hinteren
Ende offen ist. Eine Öse oder ein Stift 2, der in die
Bürste 1 implantiert ist, ragt durch den Schlitz 6 nach
außen und ist in diesem frei beweglich.
Die beiden anderen Seitenwände (die hier als rechte und
linke Wände bezeichnet werden) des Bürstenträgers 4 sind
an ihren Außenseiten jeweils mit einem Abschnitt oder
einer Schulter 7 versehen, die in Eingriff mit einer Klaue
oder Raste einer Kappe treten kann, wie nachfolgend noch
beschrieben wird. Die Vorsprünge oder Schultern 7 sind
jeweils mit einem Loch 8 versehen, das sich in Längs
richtung des Bürstenträgers 4 erstreckt und sich durch
die Schulter 7 erstreckt.
Eine Kappe 10 schließt die hintere Stirnöffnung im hin
teren Abschnitt des Bürstenträgers 4 und sie ist so auf
gesetzt, daß sie eine Reaktionskraft einer Bürstenfeder
9 aufnehmen kann, die in dem Gehäuseabschnitt 5 angeord
net ist. Die Kappe 10 ist einteilig aus einem Kunststoff
material geformt, sie hat eine regelmäßige rechteckige
flache plattenförmige Gestalt im wesentlichen gleich mit
der Außenform einer Stirnfläche des Bürstenträgers 4.
An der zum Bürstenträger hin gerichteten Innenfläche der
Kappe 10 ist in zentraler Position ein Vorsprung 11 ange
formt zur Positionierung der Bürstenfeder 9, wodurch die
letztere konzentrisch zu dem Vorsprung 11 gehalten und
positioniert wird. Die Kappe 10 hat ferner einen an ihrem
Außenumfang integral angeformten und vorstehenden Rahmen
teil 12, so daß sie auf den Außenumfang des hinteren End
abschnittes des Bürstenträgers 4 aufgesetzt werden kann,
womit der letztere an seinem hinteren Endabschnitt mit dem
Rahmenteil 12 verbunden oder gekoppelt werden kann, wodurch
die hintere Stirnöffnung des Bürstenträgers 4 durch die
Kappe 10 dicht geschlossen wird.
Etwa in den Mittelabschnitten der rechten und der linken
Stirnseite ist die Kappe 10 außerdem mit je einem Arm 13
versehen, wobei die Arme integral an der Kappe 10 (z. B.
an den Stirnseiten des Rahmens 12) angeformt sind und sich
nach vorne parallel zueinander erstrecken. Am vorderen Ende
von jedem Arm 13 ist eine auswärts vorstehende Klaue oder
Raste 14 angeformt. Wenn die Kappe 10 auf den Bürstenträ
ger 4 aufgesetzt wird, werden die Arme 13 von rückwärts in
die Löcher 8 eingeschoben, worauf die Klauen 14 der Arme 13
in Eingriff mit den Rändern oder Kanten der Öffnungen der
Löcher 8 treten, die in den Schultern 7 ausgebildet sind.
(Zweckmäßigerweise sind hierzu die Arme 13 etwas elastisch,
so daß sie nach außen federn, nachdem sie und die Klauen
14 durch die Löcher 8 hindurchgeschoben worden sind). Auf
diese Weise wird die Kappe 10 auf den hinteren Endabschnitt
des Bürstenträgers 4 sicher aufgesetzt und kann von dort
nicht abfallen. Die Kappe 10 nimmt die Reaktionskraft der
Bürstenfedern 9 auf und spannt die Bürste 1 nach vorne vor,
so daß die letztere in gleitenden Kontakt mit dem Kommuta
tor tritt unter einer vorgegebenen elastischen Kraft.
An der oberen und an der unteren Seite ist die Kappe 10
im wesentlichen in der Mitte mit je einem einwärts ge
richteten Vorsprung 15 versehen, wobei diese Vorsprünge
15 von den Innenflächen des oberen und unteren Abschnittes
des Rahmens 12 einwärts vorstehen und integral am Rahmen
12 angeformt sind. Der obere Vorsprung 15 greift hierbei
in das hintere Ende des Schlitzes 6 ein, der in der oberen
Wand des Bürstenträgers 4 ausgebildet ist, wie zum Beispiel
Fig. 2 zeigt.
Nachfolgend wird beschrieben, wie eine Einwärtsbiegung
oder ein Einfallen der Seitenwände des Bürstenträgers
bei der vorbeschriebenen Bürstenhalterung vermieden wird.
Wenn der Bürstenträger 4 sich ausdehnt oder zusammenzieht
infolge eines Temperaturwechsels aufgrund einer Aufwärmung
des Gleichstrommotors etc., wird der Durchmesser des Bür
stenträgers 4 vergrößert oder verkleinert insbesondere we
gen des Schlitzes 6 in der oberen Wand des Bürstenträgers 4.
Wenn der Durchmesser des Bürstenträgers 4 zunimmt, treten
praktisch keine Probleme auf, wenn jedoch der Durchmesser
des Bürstenträgers 4 abnimmt, kann die Verschiebung oder
das Gleiten der Bürste 1 nachteilig beeinflußt werden, wo
durch das Betriebsverhalten der Bürstenhalterung gestört
werden kann, weil die Bürste 1 durch die Seitenwände des
Bürstenträgers 4 eingeklemmt werden kann.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform tritt jedoch
der Vorsprung 15 (der obere Vorsprung), der an der Kappe
10 ausgebildet ist, in das hintere Ende des Schlitzes 6
ein, so daß eine Verengung des Bürstenträgers 4 minde
stens im wesentlichen verhindert werden kann. Das heißt,
wenn der Bürstenträger 4 sich zu verengen sucht, kann
sich der Schlitz 6 praktisch nicht verengen, weil der
obere Vorsprung 15 der Kappe 10 mit dem Schlitz gekoppelt
ist, d. h. praktisch zwischen die Ränder oder Innenflächen
des Schlitzes greift. Auf diese Weise wird verhindert, daß
der Durchmesser des Bürstenträgers 4 sich verengt und die
Verschiebung der Bürste 1 behindert. Durch die erfindungs
gemäße Ausführungsform wird somit ein Einklemmen der Bür
ste 1 vermieden und damit die vorgegebene Betriebsweise
der Bürstenhalterung erreicht.
Der Rahmen 12 der Kappe 10 sitzt bzw. steht in Eingriff
mit dem Außenumfang des hinteren Stirnabschnittes des Bür
stenträgers 4, so daß auch eine Vergrößerung des Durch
messers des Bürstenträgers 4 mindestens im wesentlichen
verhindert werden kann. Das heißt, wenn sich der Durchmes
ser des Bürstenträgers 4 zu vergrößern sucht, wird der
Bürstenträger 4 durch den Rahmen 12 gehalten bzw. einge
spannt, so daß eine solche Vergrößerung verhindert wird.
Da der Rahmen 12 mit dem Bürstenträger 4 an dessen äußerem
Ende gekoppelt ist, wird ferner die wirksame Länge der Bür
stenfeder 9 nicht reduziert. Die Bürstenfeder 9 hat somit
eine ausreichende wirksame Länge angepaßt an oder in Ver
bindung mit der Tiefe des Bürstenträgers 4.
Bei Gleichstrommotoren und dergleichen werden Dichtmittel
verwendet, um einen Abschnitt zwischen dem Motorjoch und
einem Endabschnitt wasserdicht zu machen. Wenn dieses
Dichtmittel ins Innere des Bürstenträgers der Bürstenhal
terung eindringt, kann das Gleiten der Bürste beeinträchtigt
werden, weshalb es erwünscht ist, dieses Eindringen
eines Dichtmittels zu verhindern. Auch wenn ein Schmier
mittel des Motors in die Bürstenhalterung eintritt, kann
dies unerwünschte Reibungskräfte hervorrufen. In der hier
beschriebenen Ausführungsform ist jedoch der Rahmen 12 der
Kappe 10 auf das hintere Ende des Bürstenträgers 4 aufge
setzt und schließt dessen hintere Öffnung und er ist da
mit mit dem Außenumfang des Bürstenträgers 4 gekoppelt,
so daß ein Eintritt eines Dichtmittels oder eines Schmier
öles in den Bürstenträger 4 zuverlässig verhindert werden
kann.
Fig. 5 zeigt in Draufsicht und teilweise geschnitten eine
weitere Ausführungsform der Erfindung.
Ein Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber der vor
beschriebenen Ausführungsform liegt darin, daß ein Bund
oder Vorsprung 15A an der Kappe 10 vorgesehen ist, der
in Eingriff mit dem Innenumfang des hinteren Endabschnit
tes des Bürstenträgers 4 treten kann.
Bei dieser Ausführungsform verhindert der Vorsprung 15A,
daß der Durchmesser des Bürstenträgers 4 sich verringert,
und es kann durch diesen Bund 15A auch verhindert werden,
daß ein Dichtmittel oder ein Schmieröl in den Bürstenträ
ger 4 eintritt.
Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt, sondern es sind Modifikationen im Rahmen der
Ansprüche möglich.
Beispielsweise kann die Form und die Anordnung der Vor
sprünge, die eine Verengung der Wände des Bürstenträgers
oder eine Erweiterung verhindern, geeignet gewählt und
modifiziert werden angepaßt an und in Verbindung mit den
Formen und Anordnungen und Konstruktionen von Bürsten
träger und Kappe.
Um nicht an eine bestimmte Richtung gebunden zu sein, ist
bei der dargestellten Ausführungsform die Kappe 10 oben
und unten mit einem Vorsprung 15 ausgerüstet, so daß die
Kappe auch in umgekehrter Stellung auf den Bürstenträger
aufsetzbar ist, und damit der eine oder der andere der
beiden Vorsprünge 15 in Eingriff mit dem Schlitz 6 treten
kann.
Claims (3)
1. Bürstenhalterung mit einem in Form eines länglichen, hohlen Ab
schnitts ausgebildeten Bürstenträger (4), welcher gegenüberliegende
Seitenwände und eine die Seitenwände verbindende Verbindungswand
hat, und dessen gegenüberliegende Enden offen sind, mit einer Bürste
(1), die in dem hohlen Abschnitt gleitbeweglich ist, einem Einführungs
schlitz (6), welcher an der Verbindungswand des Bürstenträgers (4)
vorgesehen ist, und wobei der Einführungsschlitz (6) ein offenes und ein
geschlossenes Ende hat, und mit einer Kappe (10), welche die
Öffnung an einem Endabschnitt des Bürstenträgers (4) verschließt, und
eine Reaktionskraft einer Bürstenfeder (9) aufnimmt, die die Bürste (1)
in einen Gleitkontaktzustand mit einem Kommutator (16) drückt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (10) einen Vorsprung (15;
15A) hat, welcher zur Vermeidung einer aufeinanderzu gerichteten
Verformung der Seitenwände des Bürstenträgers (4) zur Anlage an
einem Abschnitt des Bürstenträgers (4) kommt, und daß die Kappe
(10) einen Rahmenabschnitt (12) hat, welcher mit dem äußeren
Umfang des zugeordneten Endabschnitts des Bürstenträgers (4) einen
fluiddichten Abschluß bildet.
2. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung (15) derart ausgebildet ist, daß er in den Einführungs
schlitz (6) eingreift.
3. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung (15A) derart ausgebildet ist, daß sein Umfang zur
Anlage am Innenumfang des zugeordneten Endabschnitts des
Bürstenträgers (4) kommt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: MITSUBA CORP., KIRYU, GUNMA, JP |
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