DE4131959A1 - Buerstenhalter in einem wechselstromgenerator fuer fahrzeuge - Google Patents
Buerstenhalter in einem wechselstromgenerator fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bürstenhalter, der in einem
Wechselstromgenerator zur Verwendung in Fahrzeugen
vorgesehen ist, und bei dem eine Bürste in eine
Bürstenkammer eingesetzt ist und durch eine Druckfeder
niedergehalten wird.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines
Wechselstromgenerators für Fahrzeuge, der einen auf ihm
befestigten Bürstenhalter aufweist. In Fig. 6 umfaßt ein
Stator (1) einen Statoreisenkern (2) und eine
Statorwicklung (3). Andererseits umfaßt ein Rotor (4)
Poleisenkerne (5, 6) mit unterschiedlichen Polaritäten,
die derart angeordnet sind, daß ihre jeweiligen
Polzahnabschnitte sich abwechselnd in Rotorumfangsrichtung
erstrecken, eine Erregerspule (7), die zwischen den beiden
Poleisenkernen (5, 6) gehalten wird, eine Welle (8), auf
der die beiden Eisenkerne (5, 6) befestigt sind, ein Paar
an der Welle befestigte Schleifringe (9) und Ventilatoren
(10, 11), die jeweils an den Poleisenkernen (5, 6)
befestigt sind.
Der Statoreisenkern (2) ist mit Hilfe von
Befestigungsbolzen (14) an einer vorderen und hinteren
Halterung (12, 13) befestigt. Die Welle (8) wird durch
Lager (15, 16) gehalten, die jeweils in der vorderen und
hinteren Halterung (12, 13) vorgesehen sind. Eine
Riemenscheibe (17) ist an der Welle (8) montiert, um eine
Motordrehung auf die Welle (8) zu übertragen und dadurch
den Rotor (4) in Drehung zu setzen.
Eine Gleichrichteranordnung (18) wandelt einen
Wechselstrom, der aus einer mittels der Statorwicklung (3)
induzierten Wechselspannung erzeugt wird, in einen
Gleichstrom um. Ein Spannungsregler (19) erfaßt eine
Generatorspannung und steuert einen Erregerstrom, um eine
Klemmenspannung auf einem vorgegebenen Wert zu regulieren.
Ein Bürstenhalter ist an der hinteren Halterung (13)
befestigt. Eine Bürste (28) wird vom Bürstenhalter (20)
gehalten und niedergedrückt und gestattet eine
Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Bürste. Ein Zwischenring
(22) ist an der hinteren Halterung (13) befestigt und
umgibt abdichtend die Schleifringe (9) mit einem Spalt
gegenüber dem Außenumfang der Schleifringe (9), um
schädliche Stoffe, wie Feuchtigkeit und Salzgehalt in der
Umgebungsluft, an einem Eintritt in das Innere des
Zwischenringes (22) zu verhindern.
Die Fig. 5A und 5B zeigen jeweils einen Grundriß und eine
teilweise geschnittene Vorderansicht eines bekannten
Bürstenhalters, der an dem vorstehend aufgeführten
Wechselstromgenerator montiert werden soll. Der
Bürstenhalter (20) enthält eine Bürstenkammer (21) aus
Kunstharz, in die die Bürste (28) eingesetzt ist, einen
Verbindungsabschnitt (23), einen Klemmenabschnitt (24),
eine Druckfeder (25) zum Niederdrücken der Bürste (28),
einen Elektrodenabschnitt (26), der ein Anschlußabschnitt
eines in der Bürstenkammer (21) aufgenommenen
Anschlußleiters ist, und eine Abdeckung (27) aus
Kunstharz.
Ein Anschlußleiter (29), der sich von der Bürste (28)
wegerstreckt, wird von der Bürstenkammer durch ein Loch
herausgeführt, das in einer oberen Wand der Bürstenkammer
(21) gebildet wird, so daß das Anschlußende des
Anschlußleiters (29) auf den Elektrodenabschnitt (26)
aufgewickelt und mit ihm verlötet ist.
Der bekannte Bürstenhalter für einen in Fahrzeugen
verwendeten Wechselstromgenerator hat jedoch die
Schwierigkeit, daß eine Montage der Bürste (28) auf den
Bürstenhalter (20) mühsam ist, da die Montage durchgeführt
wird, indem die Bürste (28) in die Bürstenkammer (21) in
einer Richtung eingesetzt wird, die in Fig. 5B durch einen
Pfeil A angegeben ist, das Anschlußende der
Anschlußleitung (29) von der Bürstenkammer (219) nach oben
herausgezogen wird, das Anschlußende auf den
Elektrodenabschnitt (26) gewickelt wird, und das
Anschlußende auf den Elektrodenabschnitt (26) aufgelötet
wird. Da ferner das Anschlußende der Anschlußleitung
(29) auf den Elektrodenabschnitt (26) aufgewickelt und mit
ihm verlötet wird, wird, falls der aufgelötete Abschnitt
der Anschlußleitung (29) zu lang ist, der andere freie
Abschnitt der Anschlußleitung (29) verkürzt.
Infolgedessen wird die Bürste (28) durch die
Anschlußleitung (29) gezogen und die Bewegung der Bürste
(28) wird auf die verkürzte Länge der Anschlußleitung
(29) verkürzt, bevor die Bürste (28) ihre Abriebgrenze
erreicht.
Ferner, wenn die Bürste infolge des Abriebs gegen eine
andere ausgetauscht wird, ist es notwendig, daß das
Anschlußende der Anschlußleitung (29) der Bürste (28)
aufgelötet wird, die Bürste von der Bürstenkammer (21)
nach unten entfernt wird, die andere neue Bürste (28) in
die Bürstenkammer (21) nach oben eingeführt wird, ein
Anschlußende einer Anschlußleitung (29) der anderen
neuen Bürste (28) aus der Bürstenkammer (21) herausgezogen
wird, und das Anschlußende aufgewickelt und auf den
Elektrodenabschnitt (27) aufgelötet wird. Somit erfordert
die Austauscharbeit viel Arbeitszeit und besonderes
Geschick.
Die Erfindung erfolgte, um die vorstehend aufgeführten
Probleme zu lösen. Entsprechend liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Bürstenhalter zu schaffen, der in
einem Wechselstromgenerator zur Verwendung in Fahrzeugen
vorgesehen ist, bei dem eine Bürste mühelos in eine
Bürstenkammer ohne besonderes Geschick eingebracht werden
kann und bei dem die Arbeit des Austauschens der Bürste in
einfacher Weise durchgeführt werden kann.
Zur Lösung der vorstehend aufgeführten Aufgabenstellung
und weiterer Aufgabenstellungen betrifft die Erfindung
einen Bürstenhalter, der in einem Wechselstromgenerator
zur Verwendung in Fahrzeugen vorgesehen ist, und der
gekennzeichnet ist durch eine Bürsteneinheit mit einer
Bürste, einer Leitung, die an ihrem einen Ende mit der
Bürste verbunden ist, einer metallischen Klemmenplatte,
auf den das andere Ende der Leitung aufgeschweißt und
verbunden ist, und einer Druckfeder, die zwischen der
Bürste und der metallischen Klemmenplatte eingefügt ist;
eine Bürstenkammer aus Kunstharz zur Aufnahme der
Bürsteneinheit; und einen Elektrodenabschnitt eines
Anschlußleiters, der von einem oberen Endabschnitt der
Bürstenkammer vorsteht und der an der metallischen
Klemmenplatte in einem Zustand verlötet ist, bei dem die
Bürsteneinheit in der Bürstenkammer aufgenommen ist und
die metallische Klemmenplatte gegen den oberen
Endabschnitt der Bürstenkammer anliegt.
Die Bürsteneinheit kann ein erstes Loch enthalten, das in
der metallischen Klemmenplatte gebildet wird, durch das
das andere Ende der Leitung von einer ersten Seite der
metallischen Klemmenplatte zu einer zweiten Seite
derselben tritt, und einen Vorsprung, der auf der zweiten
Seite der metallischen Klemmenplatte in der Nähe des
ersten Loches gebildet wird, auf den das andere Ende der
Leitung aufgeschweißt wird.
Ferner kann die Bürsteneinheit ein zweites, in der
metallischen Klemmenplatte gebildetes Loch aufweisen,
durch das der Elektrodenabschnitt von der ersten Seite der
metallischen Klemmenplatte zu einer zweiten Seite
derselben hindurchtritt, wenn die metallische
Klemmenplatte gegen den oberen Endabschnitt der
Bürstenkammer anliegt.
Der Bürstenhalter kann ferner eine Einrichtung zur
Abdichtung der Bürstenkammer aufweisen, die die
Bürsteneinheit in sich aufnimmt.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Halten einer
Bürste innerhalb eines Bürstenhalters zur Verfügung, der
in einem zur Verwendung in Fahrzeugen geeigneten
Wechselstromgenerator vorgesehen ist, und das folgende
Schritte umfaßt:
- a) Einführen einer Anschlußleitung einer Bürste in das Innere einer Druckfederwicklung;
- b) Aufschweißen eines Anschlußendes der Anschlußleitung auf eine metallische Klemmenplatte;
- c) nach den Schritten (a) und (b), Einführen der Bürste in eine Bürstenkammer aus Kunstharz, bis die metallische Klemmenplatte gegen den oberen Endabschnitt der Bürstenkammer anliegt; und
- d) Verlöten eines Elektrodenabschnittes, der vom oberen Endabschnitt der Bürstenkammer vorsteht, auf die metallische Klemmenplatte, um dadurch die Bürste elektrisch mit dem Elektrodenabschnitt zu verbinden und die Bürste innerhalb der Bürstenkammer zu halten.
Da erfindungsgemäß das Ende der Anschlußleitung der
Bürste vorab an die metallische Klemmenplatte
angeschweißt ist, kann die Länge der Anschlußleitung
zwischen dem oberen Ende der Bürste und der metallischen
Klemmenplatte genau auf eine gewünschte Länge eingestellt
werden. Da ferner die Bürste innerhalb der Bürstenkammer
gehalten wird, indem die Bürsteneinheit einfach in die
Bürstenkammer eingesetzt wird und der Elektrodenabschnitt
auf die metallische Klemmenplatte aufgelötet wird, kann
die Montage der Bürste auf die Bürstenkammer in einfacher
Weise durchgeführt werden, und insbesondere kann der
Austausch einer Bürste mit hoher Arbeitseffizienz
durchgeführt werden.
In den anliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Hauptteils
eines Wechselstromgenerators für Fahrzeuge,
an dem ein Bürstenhalter gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
befestigt ist;
Fig. 2A und 2B jeweils einen Grundriß und eine teilweise
geschnittene Vorderansicht, die jeweils den
in Fig. 1 angegebenen Bürstenhalter
darstellen;
Fig. 3 eine Vorderansicht, die einen
Bürstenabschnitt gemäß den Fig. 2A und 2B
darstellt;
Fig. 4 eine Vorderansicht des Bürstenhalters in
einem Zustand, in dem eine
Führungsabdeckung am Bürstenhalter
angeordnet ist;
Fig. 5A und 5B jeweils einen Grundriß und eine teilweise
geschnittene Vorderansicht, die jeweils
einen bekannten Bürstenhalter darstellen;
und
Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung eines
Wechselstromgenerators für Fahrzeuge, an
dem der Bürstenhalter gemäß den Fig. 5A
und 5B befestigt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun im
einzelnen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Bürstenhalter gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform, in einem Zustand, bei
dem der Bürstenhalter auf einem Wechselstromgenerator zur
Verwendung in Fahrzeugen befestigt ist. In dieser Figur
bezeichnen die Bezugszeichen (1-9, 11, 13, 16, 19, 28) die
gleichen Teile wie bei dem vorausgehend aufgeführten
Wechselstromgenerator nach Fig. 6, und somit wird die
Einzelbeschreibung dieser Teile weggelassen.
Ein Bürstenhalter (40) ist an einer hinteren Halterung
(15) befestigt. Die Bürste (28) wird vom Bürstenhalter
(40) gehalten und ist dabei gemäß Fig. 1 in Aufwärts- und
Abwärtsrichtung beweglich. Ein Zwischenring (42) ist fest
verbunden an einer Bürstenkammer (41) ausgeführt. Der
Zwischenring (42) umgibt abdichtend die Schleifringe (9)
und bildet mit diesen einen dazwischenliegenden Spalt.
Bei dem im einzelnen in den Fig. 2A und 2B gezeigten
Bürstenhalter sind die Bürsten (41) und der Zwischenring
(42) einteilig als ein Kunstharzteil ausgebildet. Ein
Verbindungsabschnitt (43) und Klemmenabschnitte (44) sind
am Bürstenhalter (40) vorgesehen. Ein Elektrodenabschnitt
(46) wird in der Bürstenkammer (41) derart aufgenommen,
daß sein Anschlußende von einem oberen Ende der
Bürstenkammer (41) vorsteht.
Gemäß Fig. 3 ist eine metallische Klemmenplatte (45) mit
einem Vorsprung (45a) versehen. Die Bürste (28) wird mit
der Klemmenplatte (45) vorab verbunden, bevor die Bürste
(28) in die Bürstenkammer (41) eingesetzt wird, wobei ein
Anschlußende, das sich von der Bürste (28) wegerstreckt,
in eine Druckfeder (25) eingeführt wird, ein Anschlußende
der Leitung (29) in die metallische Klemmenplatte (45)
eingeführt wird, und das Anschlußende mit dem Vorsprung
(45a) durch Schweißen, wie beispielsweise
Warzenschweißen, verbunden wird. Somit kann die Länge der
Leitung (29) zwischen dem oberen Ende der Bürste (28) und
der metallischen Klemmenplatte (45) genau auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt werden. Dadurch ist es
möglich, das Problem zu verhindern, das durch die
verkürzte Leitung beim bekannten Bürstenhalter verursacht
wird.
Es wird erneut auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen; die
Bürste (28) mit einer metallischen Klemmenplatte (45), die
mit dem Anschlußende der Leitung (29) der Bürste (28)
verbunden ist und mit einer Druckfeder (25), die zwischen
der Bürste (28) der metallischen Klemmenplatte (45) liegt,
wird in die Bürstenkammer (41) nach unten eingeführt, wie
durch einen Pfeil in Fig. 2B dargestellt ist, bis die
metallische Klemmenplatte (45) gegen das obere Ende der
Bürstenkammer (41) anliegt. In diesem Zustand wird die
metallische Klemmenplatte (45) mit dem Elektrodenabschnitt
(46) verlötet, der von der metallischen Klemmenplatte (45)
durch ein Loch ragt, das an der Klemmenplatte (45)
gebildet wird, um mit der Bürstenkammer (41) befestigt zu
werden, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der
Bürste (28) und dem Elektrodenabschnitt (46) hergestellt
wird und ein Halten der Bürste durch die Bürstenkammer
(451) erzielt wird. Ferner wird eine Gummikappe (47) auf
den oberen Abschnitt der Bürstenkammer (41) zum Schutz
aufgesetzt, und darüber wird eine Abdeckung (48) aus
Kunstharz unter Niederdrücken der Gummikappe (47)
aufgesetzt.
Ferner ist gemäß Fig. 4 eine Führungshaube (49) aus
Kunstharz vorgesehen, die sich gegen die Abdeckung (48)
legt, und die Führungshaube (49) wird zusammen mit dem
Bürstenhalter (40) mittels (in den Zeichnungen nicht
dargestellten) Befestigungsschrauben an der hinteren
Halterung (13) befestigt, wobei die Befestigungsschrauben
in Aufnahmeöffnungen (49a) in der Führungshaube (49)
eingesetzt werden. Durch diese Anordnung ist es möglich,
ein Herabfallen der Gummikappe (47) und der Abdeckung (48)
von der Bürstenkammer (41) infolge von Vibrationen oder
dergleichen zu verhindern, und desgleichen den Eintritt
schädlicher Stoffe, wie beispielsweise von Salzen, in die
Bürstenkammer (41).
Gemäß der Erfindung wird eine Anschlußleitung einer
Bürste in eine Druckfeder eingesetzt und ein Anschlußende
einer Leitung wird vorab an eine metallische Klemmenplatte
angeschweißt, und in diesem Zustand wird die Bürste in
eine Bürstenkammer eingeführt, bis die Metallplatte gegen
das obere Ende der Bürstenkammer anliegt, worauf die
metallische Klemmenplatte angelötet und mit einem am
oberen Ende der Bürstenkammer vorgesehenen
Elektrodenabschnitt verbunden wird. Daher kann die Bürste
mühelos ohne spezielle Fertigkeit innerhalb der
Bürstenkammer montiert werden. Ferner kann verhindert
werden, daß sich die Leitung zwischen der metallischen
Klemmenplatte und der Bürste verkürzt, und ihre Länge kann
genau auf einen vorgegebenen Wert festgelegt werden.
Ferner kann der Austausch der Bürste einfach durchgeführt
werden.
Claims (5)
1. Bürstenhalter für einen Wechselstromgenerator zur
Verwendung in Fahrzeugen,
gekennzeichnet durch:
eine Bürsteneinheit mit einer Bürste (28), einer Leitung (29), die an ihrem einen Ende mit der Bürste verbunden ist, einer metallischen Klemmenplatte (45), auf den das andere Ende der Leitung aufgeschweißt und verbunden ist, und einer Druckfeder (25), die zwischen der Bürste und der metallischen Klemmenplatte eingefügt ist;
eine Bürstenkammer (41) aus Kunstharz zur Aufnahme der Bürsteneinheit; und
einen Elektrodenabschnitt eines Anschlußleiters, der von einem oberen Endabschnitt der Bürstenkammer (41) vorsteht und der an der metallischen Klemmenplatte (45) in einem Zustand verlötet ist, bei dem die Bürsteneinheit in der Bürstenkammer aufgenommen ist und die metallische Klemmenplatte (45) gegen den oberen Endabschnitt der Bürstenkammer (41) anliegt.
eine Bürsteneinheit mit einer Bürste (28), einer Leitung (29), die an ihrem einen Ende mit der Bürste verbunden ist, einer metallischen Klemmenplatte (45), auf den das andere Ende der Leitung aufgeschweißt und verbunden ist, und einer Druckfeder (25), die zwischen der Bürste und der metallischen Klemmenplatte eingefügt ist;
eine Bürstenkammer (41) aus Kunstharz zur Aufnahme der Bürsteneinheit; und
einen Elektrodenabschnitt eines Anschlußleiters, der von einem oberen Endabschnitt der Bürstenkammer (41) vorsteht und der an der metallischen Klemmenplatte (45) in einem Zustand verlötet ist, bei dem die Bürsteneinheit in der Bürstenkammer aufgenommen ist und die metallische Klemmenplatte (45) gegen den oberen Endabschnitt der Bürstenkammer (41) anliegt.
2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Bürsteneinheit ferner ein erstes, in der metallischen
Klemmenplatte (45) gebildetes Loch aufweist, durch
welches das andere Ende der Leitung (29) von einer
ersten Seite der metallischen Klemmenplatte zu deren
zweiter Seite hindurchtritt, sowie einen an der
zweiten Seite der metallischen Klemmenplatte (45) in
der Nähe des ersten Loches gebildeten Vorsprung
(45a), auf dem das andere Ende der Leitung
aufgeschweißt ist.
3. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Bürsteneinheit ferner ein zweites, in der
metallischen Klemmenplatte (45) gebildetes Loch
aufweist, durch welches der Elektrodenabschnitt (46)
von der ersten Seite der metallischen Klemmenplatte
(45) zu einer zweiten Seite derselben hindurchtritt,
wenn die metallische Klemmenplatte gegen den oberen
Endabschnitt der Bürstenkammer (41) anliegt.
4. Bürstenhalter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung
(42) zur Abdichtung der Bürstenkammer, die die
Bürsteneinheit darin aufnimmt.
5. Verfahren zum Halten einer Bürste innerhalb eines
Bürstenhalters, der in einem Wechselstromgenerator
zur Verwendung in Fahrzeugen vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Einführen einer Anschlußleitung (29) einer Bürste (28) in das Innere einer Druckfederwicklung (25) ;
- b) Aufschweißen eines Anschlußendes der Anschlußleitung auf eine metallische Klemmenplatte (45);
- c) nach den Schritten (a) und (b), Einführen der Bürste (28) in eine Bürstenkammer (41) aus Kunstharz, bis die metallische Klemmenplatte gegen den oberen Endabschnitt der Bürstenkammer anliegt; und
- d) Verlöten eines Elektrodenabschnittes (46), der vom oberen Endabschnitt der Bürstenkammer vorsteht, auf die metallische Klemmenplatte, um dadurch die Bürste elektrisch mit dem Elektrodenabschnitt zu verbinden und die Bürste innerhalb der Bürstenkammer zu halten.
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