DE4116737A1

DE4116737A1 - Carbon@ brush holder screwed to DC motor casing - has flexible conductor joining brush to head of feedthrough around which contact pressure spring is coiled

Info

Publication number: DE4116737A1
Application number: DE19914116737
Authority: DE
Inventors: Hans Walter Hoyer
Original assignee: ROBBE MODELLSPORT GmbH
Current assignee: ROBBE MODELLSPORT GmbH
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1992-11-26

Abstract

The brush (4) is enclosed in a holder (3) of e.g. brass with a baseplate (18) secured to a thermally conductive but electrically insulating film (2) of, e.g. silicone on the outside of the casing (1). The electrically conductive fixing screw (5) in a plastic bushing (7) serves the additional purposes of a socket (6) for electrical connection and a tensioner for the spring (11,12) gripping between its head (10) and a flange (9) to exert downward contact pressure. USE/ADVANTAGE - With e.g. permanent magnet excited DC motors on model aircraft, simple and light wt. assembly incorporating multifunction screw reduces mfg. cost.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kohlebürstenhalterung für einen Gleichstrommotor, bei der zur verschieblichen Füh rung einer mit einem flexiblen Leiter verbundenen Kohle bürste ein diese umgreifender, rohrschellenartiger Köcher aus elektrisch leitendem Material mittels zumindest einer Schraube an einem Gehäuse befestigt ist und welche am Kö cher eine Schenkelfeder aufweist, die mit einem Schenkel am Köcher und mit ihrem anderen Schenkel von oben her auf die Kohlebürste abgestützt ist.The invention relates to a carbon brush holder for a DC motor, in which the movable Füh a coal connected to a flexible conductor brush this encompassing, tube-like quiver made of electrically conductive material by means of at least one Screw is attached to a housing and which on the Kö cher has a leg spring with one leg on the quiver and with her other thigh from above the carbon brush is supported.

Kohlebürstenhalterungen der vorstehenden Art sind bei spielsweise in permanenterregten Gleichstrommotoren für Modellflugzeuge vorgesehen und deshalb allgemein bekannt. Da solche Gleichstrommotoren wegen der erforderlichen, hohen Leistung eine maximal zulässige Stromaufnahme von über 100 Ampere aufweisen, müssen sie relativ groß sein und für die Stromzuführung ausreichende Querschnitte auf weisen.Carbon brush holders of the above type are in for example in permanent magnet DC motors for Model aircraft provided and therefore generally known. Since such DC motors are required because of the high power a maximum current consumption of have over 100 amperes, they must be relatively large and sufficient cross sections for the power supply point.

Bei den bekannten Kohlebürstenhalterungen ist am aus Mes sing bestehenden Köcher eine Anschlußfahne angeformt. Das freie Ende des von der Kohlebürste kommenden Leiters ist mit dem Köcher verlötet oder verschweißt, so daß der der Anschlußfahne zugeführte Strom der Kohlebürste sowohl über den Leiter als auch unmittelbar vom Köcher über seine Berührungsflächen mit der Kohlebürste zugeführt werden kann. Auf dem Köcher ist ein Bolzen befestigt, der die Windungen der die Kohlebürste zum Kollektor hin vor spannende Schenkelfeder haltert. Der Köcher selbst wird mittels zweier Schrauben auf einem relativ dickwandigen Isolierstück befestigt, welches seinerseits mit dem aus Metall bestehenden Gehäuse verschraubt ist. Durch diese Gestaltung ist die bekannte Kohlebürstenhalterung relativ aufwendig gestaltet, so daß sie einen beträchtlichen Ko stenfaktor für den Gleichstrommotor darstellt.In the known carbon brush holders is from Mes sing existing quiver formed a connection flag. The free end of the conductor coming from the carbon brush soldered or welded to the quiver, so that the Connection flag supplied current of the carbon brush both over the conductor as well as directly from the quiver fed his contact surfaces with the carbon brush can be. A bolt is attached to the quiver the turns of the carbon brush towards the collector exciting leg spring holds. The quiver itself will using two screws on a relatively thick-walled one Insulated piece attached, which in turn with the Metal existing housing is screwed. Through this Design is the known carbon brush holder relative elaborately designed so that they have a considerable Ko represents the most important factor for the DC motor.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kohlebür stenhalterung der vorstehenden Art so auszubilden, daß sie möglichst einfach und gewichtssparend aufgebaut ist.The invention is based on the problem of a carbon brush stenhalterung of the above type so that it is as simple and weight-saving as possible.

Dieses Problem wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schraube ein im montierten Zustand von der Gehäuseau ßenseite erreichbares, als Steckerbuchse ausgebildetes Einschraubende aufweist, einen auf den Köcher aufsitzen den Flansch und auf der dem Einschraubende abgewandten Seite des Flansches ein die Schenkelfeder haltendes Zy linderstück hat und daß der flexible Leiter der Kohlebür ste mit der Schraube elektrisch verbunden ist.According to the innovation, this problem is solved in that the screw in the assembled state from the housing accessible on the outside, designed as a socket Has screw-in, sit one on the quiver the flange and on the one facing away from the screw-in end Side of the flange is a Zy holding the leg spring linderstück and that the flexible head of the carbon brush is electrically connected to the screw.

Durch diese Gestaltung hat die Schraube eine Dreifach funktion. Sie ist Befestigungselement zum Halten des Kö chers am Gehäuse, Steckerbuchse zum Zuführen des elektri schen Stromes und zusätzlich Halterung für die die Kohle bürste niederdrückende Schenkelfeder. Dadurch werden ge genüber der bisher bekannten Kohlebürstenhalterung Teile eingespart, wodurch die erfindungsgemäße Kohlebürstenhal terung leichter wird, was insbesondere für Modellflug zeuge wichtig ist und besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Funktionell günstig ist, daß von der Schraube der Strom auf dreifachem Wege zu der Kohlebürste fließen kann, nämlich über den flexiblen Leiter, über die Schenkelfeder und über den Köcher selbst. Dadurch ist der elektrische Widerstand insgesamt gering.Due to this design, the screw has a triple function. It is a fastening element for holding the body chers on the housing, socket for supplying the electri current and additional bracket for the coal brush depressing leg spring. As a result, ge parts compared to the previously known carbon brush holder saved, whereby the carbon brush neck according to the invention It becomes easier, especially for model flying is important and manufactured particularly inexpensively can be. It is functionally favorable that the Screw the electricity in three ways to the carbon brush can flow, namely over the flexible conductor, over the Leg spring and over the quiver itself overall electrical resistance low.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in der Stirnfläche des Zylinderstückes der Schraube ein Schlitz für einen Schraubendreher vorgesehen ist. Hierdurch kann die Schraube auf einfache Weise mit tels eines üblichen Schraubendrehers in das Gehäuse eingeschraubt werden.An advantageous development of the invention exists in that in the end face of the cylinder piece Screw a slot provided for a screwdriver is. As a result, the screw can easily a conventional screwdriver into the housing be screwed in.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das Ende des von der Kohle bürste kommenden flexiblen Leiters in den Schlitz der Schraube eingelötet ist. Ein solcher Schlitz eignet sich sehr gut für die Aufnahme des Endes des Leiters, so daß der Lötvorgang begünstigt wird und zuverlässig ein klei ner Übergangswiderstand zu erreichen ist.It is also advantageous if the end of the coal Brush the flexible conductor coming into the slot of the Screw is soldered. Such a slot is suitable very good for receiving the end of the conductor, so that the soldering process is favored and reliably a small ner contact resistance can be achieved.

Zweckmäßigerweise besteht wegen der besseren Wärmeablei tung das Gehäuse von Elektromotoren aus Metall. Das be dingt es bei der bekannten Kohlebürstenhalterung jedoch, daß der Köcher auf einer Isolierplatte befestigt wird, so daß vom Köcher zum Gehäuse kein Wärmefluß möglich ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die im Bereich der Kohlebürsten und des Köchers ent stehende Wärme gut in ein Gehäuse aus Metall geleitet werden, wenn zwischen dem Gehäuse und dem Köcher eine elektrisch isolierende, jedoch gut wärmeleitende Folie angeordnet und die Schraube ohne elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse in eine durchgehende Gewindebohrung einer vom Gehäuse gehaltene Isolierhülse eingeschraubt ist.Appropriately, because of the better heat dissipation device the housing of electric motors made of metal. That be However, with the known carbon brush holder that the quiver is attached to an insulating plate, so that no heat flow is possible from the quiver to the housing. According to an advantageous development of the invention can ent in the area of carbon brushes and the quiver standing heat well conducted into a metal housing between the housing and the quiver electrically insulating, but good heat-conducting film arranged and using the screw without electrical contact the housing in a continuous threaded hole from Housing-holding insulating sleeve is screwed in.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zu ihrer weiteren Verdeutlichung ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To its further clarification is one of them in the Drawing shown and is described below. This shows in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine an einem Gehäuse befestigte Kohlebürstenhalterung nach der Erfindung, Fig. 1 shows a section through a fixed to a housing carbon brush holder according to the invention

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine für die Erfin dung wichtige Schraube der Kohlebürstenhal terung. Fig. 2 shows a longitudinal section through an important for the inven tion screw of the carbon brush holder.

Die Fig. 1 zeigt einen Teilbereich eines Gehäuses 1 aus Metall, bei dem es sich um einen Wandbereich eines rück wärtigen Lagerschildes eines Gleichstrommotors handeln kann. Auf dieses Gehäuse 1 liegt eine wärmeleitende, je doch elektrisch isolierende Folie 2, vorzugsweise eine Silikonfolie, auf, die der besseren Erkennbarkeit wegen mit Abstand zum Gehäuse dargestellt wurde. Auf dieser Fo lie 2 sitzt ein Köcher 3 aus Metall, vorzugsweise Mes sing, in welchem eine Kohlebürste 4 verschieblich gehal ten ist, welche ebenfalls mit Abstand von der Folie 2 dargestellt wurde. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Köcher 3 zweiteilig ausgebildet und sitzt mit einer Platte 18 auf der Folie 2 auf. Er könnte allerdings auch einteilig sein. Fig. 1 shows a portion of a housing 1 made of metal, which can be a wall area of a rear end shield of a DC motor. On this housing 1 is a thermally conductive, but electrically insulating film 2 , preferably a silicone film, which has been shown at a distance from the housing for better visibility. On this Fo lie 2 sits a quiver 3 made of metal, preferably brass, in which a carbon brush 4 is slidably held, which was also shown at a distance from the film 2 . In the embodiment shown, the quiver 3 is formed in two parts and sits on the film 2 with a plate 18 . However, it could also be in one piece.

Zur Befestigung des Köchers 3 auf der Folie 2 und dem Ge häuse 1 dient eine Schraube 5 aus elektrisch leitendem Material, welche mit einem ein Gewinde aufweisenden Ein schraubende 6 in eine Isolierhülse 7 aus Kunststoff eingeschraubt ist. Die Isolierhülse 7 sitzt in einer abgestuften Bohrung 8 des Gehäuses 1.To fasten the quiver 3 on the film 2 and the Ge housing 1 is a screw 5 made of electrically conductive material, which is screwed with a threaded screw 6 into an insulating sleeve 7 made of plastic. The insulating sleeve 7 is seated in a stepped bore 8 in the housing 1 .

Wichtig für die Erfindung ist, daß die Schraube 5 ober halb eines sich auf den Köcher 3 abstützenden Flansches 9 ein Zylinderstück 10 hat, auf dem eine Schenkelfeder 11 gehalten ist, die mit einem Schenkel 12 von oben her mit Vorspannung gegen die Kohlebürste 4 anliegt und sich mit ihrem anderen Schenkel 13 am Köcher 3 abstützt. Zu erken nen ist in Fig. 1 weiterhin ein flexibler, elektrischer Leiter 14, der von der Kohlebürste 4 zur freien Stirn seite des Zylinderstückes 10 führt und dort mit dieser verlötet oder verschweißt ist.It is important for the invention that the screw 5 has a cylinder piece 10 above half of a flange 9 which is supported on the quiver 3 and on which a leg spring 11 is held, which rests with a leg 12 from above with pretension against the carbon brush 4 and is supported with her other leg 13 on the quiver 3 . Nen to erken 1 is shown in Fig. Further, a flexible electrical conductor 14, which is of the carbon brush 4 to the free end side of the cylinder piece 10 carries and soldered or welded.

Üblicherweise wird man den Köcher 3 zusätzlich zur Schraube 5 mit einer weiteren Schraube mit dem Gehäuse 1 verbinden. Von dieser weiteren Schraube ist nur eine Mit tellinie 17 dargestellt. Die weitere Schraube kann auf übliche Weise gestaltet sein und in eine der Isolierhülse 7 entsprechenden Isolierhülse geschraubt werden.Usually, the case 3 will be connected to the housing 1 in addition to the screw 5 with a further screw. Of this further screw, only one with tell line 17 is shown. The further screw can be designed in the usual way and screwed into an insulating sleeve corresponding to the insulating sleeve 7 .

Die Fig. 2 zeigt die Gestaltung der Schraube 5 im ein zelnen. Zu sehen ist, daß in diese von der Seite des Ein schraubendes 6 her ein Sackloch 15 hineinführt, welches eine Steckeraufnahme für einen üblichen, nicht gezeigten Steckerstift bildet. Die Schraube 5 stellt somit eine Steckerbuchse dar. In der Stirnfläche des Zylinderstückes 10 der Schraube 5 ist ein Schlitz 16 vorgesehen, der es ermöglicht, die Schraube 5 mit einem üblichen Schraubendreher in die Isolierhülse 7 einzuschrauben. Weiterhin dient dieser Schlitz 16 nach dem Einschrauben der Schraube 5 dazu, das mit der Schraube 5 zu verlötende Ende des Leiters 14 aufzunehmen. Fig. 2 shows the design of the screw 5 in an individual. It can be seen that a blind hole 15 leads into this from the side of a screw 6 , which forms a connector receptacle for a conventional connector pin, not shown. The screw 5 thus represents a plug socket. In the end face of the cylinder piece 10 of the screw 5 , a slot 16 is provided, which makes it possible to screw the screw 5 into the insulating sleeve 7 using a conventional screwdriver. Furthermore, this slot 16 after screwing in the screw 5 serves to receive the end of the conductor 14 to be soldered to the screw 5 .

Die Schraube 5 könnte auch im Sackloch 15 einen Schlitz aufweisen, so daß sie von der Gehäuseaußenseite mittels eines Schraubendrehers zu verdrehen ist. Auch das Gewinde 6 könnte dann auf dem Zylinderstück 10 vorgesehen sein und in ein Gewinde des Köchers 3 geschraubt werden. Der Flansch 9 würde sich dann von außen her gegen ein Iso lierteil des Gehäuses aufsetzen.The screw 5 could also have a slot in the blind hole 15 so that it can be turned from the outside of the housing by means of a screwdriver. The thread 6 could then also be provided on the cylinder piece 10 and screwed into a thread of the holder 3 . The flange 9 would then sit from the outside against an insulating part of the housing.

Auflistung der verwendeten PositionszahlenList of the item numbers used

1 Gehäuse
2 Folie
3 Köcher
4 Kohlebürste
5 Schraube
6 Einschraubende
7 Isolierhülse
8 Bohrung
9 Flansch
10 Zylinderstück
11 Schenkelfeder
12 Schenkel
13 Schenkel
14 Leiter
15 Sackloch
16 Schlitz
17 Schlitz
18 Platte 1 housing
2 foil
3 quivers
4 carbon brush
5 screw
6 screw-in ends
7 insulating sleeve
8 hole
9 flange
10 cylinder piece
11 leg spring
12 legs
13 legs
14 conductors
15 blind hole
16 slot
17 slot
18 plate

Claims

1. Kohlebürstenhalterung für einen Gleichstrommotor, bei der zur verschieblichen Führung einer mit einem flexiblen Leiter verbundene Kohlebürste ein diese umgreifender, rohrschellenartiger Köcher aus elektrisch leitendem Mate rial mittels zumindest einer Schraube an einem Gehäuse befestigt ist und welche am Köcher eine Schenkelfeder aufweist, die mit einem Schenkel am Köcher und mit ihrem anderen Schenkel von oben her auf die Kohlebürste ab gestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (5) ein im montierten Zustand von der Gehäuseaußenseite erreichbares, als Steckerbuchse ausgebildetes Einschrau bende (6) aufweist, einen auf den Köcher (3) aufsitzenden Flansch (9) und auf der dem Einschraubende (6) abgewand ten Seite des Flansches (9) ein die Schenkelfeder halten des Zylinderstück hat und daß der flexible Leiter (14) der Kohlebürste (4) mit der Schraube (5) elektrisch ver bunden ist.1.Carbon brush holder for a DC motor, in which a carbon brush connected to a flexible conductor is guided to move this, encompassing tubular clamp-type quiver made of electrically conductive material by means of at least one screw attached to a housing and which has a leg spring on the quiver, which with a Leg on the quiver and with its other leg is supported from above on the carbon brush, characterized in that the screw ( 5 ) has a screw-in end ( 6 ) that can be reached from the outside of the housing in the assembled state, one on the quiver ( 3 ) seated flange ( 9 ) and on the side of the flange ( 9 ) facing away from the screw-in end ( 6 ) has a leg spring holding the cylinder piece and that the flexible conductor ( 14 ) of the carbon brush ( 4 ) with the screw ( 5 ) is electrically connected.

2. Kohlebürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Stirnfläche des Zylinderstückes (10) der Schraube (5) ein Schlitz (16) für einen Schraubendre her vorgesehen ist.2. Carbon brush holder according to claim 1, characterized in that in the end face of the cylinder piece ( 10 ) of the screw ( 5 ) a slot ( 16 ) is provided for a screwdriver.

3. Kohlebürstenhalterung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ende des von der Kohlebürste (4) kom menden flexiblen Leiters (14) in den Schlitz (16) der Schraube (5) eingelötet ist.3. Carbon brush holder according to claim 2, characterized in that the end of the carbon brush ( 4 ) coming comming flexible conductor ( 14 ) in the slot ( 16 ) of the screw ( 5 ) is soldered.

4. Kohlebürstenhalterung nach zumindest einem der voran gehenden Ansprüche, bei dem das Gehäuse aus einem elek trisch leitendem Material besteht, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Gehäuse (1) und dem Köcher (3) eine elektrisch isolierende, jedoch gut wärmeleitende Folie (2) angeordnet und die Schraube (5) ohne elektrischen Kontakt mit dem Gehäuse (1) in eine durchgehende Gewinde bohrung einer vom Gehäuse (1) gehaltene Isolierhülse (7) eingeschraubt ist.4. Carbon brush holder according to at least one of the preceding claims, in which the housing consists of an elec trically conductive material, characterized in that between the housing ( 1 ) and the quiver ( 3 ) an electrically insulating, but good heat-conducting film ( 2nd ) arranged and the screw ( 5 ) without electrical contact with the housing ( 1 ) is screwed into a continuous threaded bore of an insulating sleeve ( 7 ) held by the housing ( 1 ).