DE69216784T2

DE69216784T2 - Kleinmotor mit einer installierten Erdklemme

Info

Publication number: DE69216784T2
Application number: DE69216784T
Authority: DE
Inventors: Kazuichi Mabuchi; Yutaka Nishida
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-10-24
Also published as: EP0544404A3; JPH05122881A; JP3051222B2; EP0544404B1; DE69216784D1; US5343102A; EP0544404A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleinmotor, und insbesondere auf solche Motoren, bei denen eine der Motorbürsten mit dem Motorgehäuse elektrisch verbunden ist.
Der typische bekannte Aufbau eines Kleinmotors beinhaltet einen Permanentmagneten, der bogenförmig ausgeführt, in ein Gehäuse aus metallischem Material wie zum Beispiel Stahlguß eingepaßt ist, welches als ein an einer Seite geschlossener Hohlzylinder ausgeführt ist. Ein Rotor mit einem Anker und ein Kommutator sind drehbar in Lagern in dem Gehäuse gelagert und ein Deckel deckt die offene Seite des Gehäuses ab. Der Deckel ist aus isolierendem Material hergestellt und weist Bürsten auf, die an seiner Innenseite montiert sind. Der Motor wird auf bekannte Art und Weise durch eine externe Spannungsquelle über Anschlußklemmen angetrieben, die mit den Bürsten verbunden sind. Bei solchen Kleinmotoren, die beispielsweise für elektrische Bauteile von Autos verwendet werden, ist eine der Bürstenklemmen über das Motorgehäuse geerdet. Die bekannten Verfahren dies zu erreichen sind jedoch entweder unzuverlässig oder kostenintensiv, was die Komplexität der Herstellung betrifft.
Ein Motoraufbau, bei dem eine Verbindung zwischen dem Motorgehäuse und einer Motoranschlußklemme ausgeführt ist, ist in der europäischen Druckschrift Nr. 0,218,484 offenbart. Auf der Umfangsfläche der Deckkappe des Motors ist eine Aussparung eingebracht, um die Motoranschlußklemme freizulegen. Ein sich längsseitig ausdehnendes Teilstück des Motorgehäuses ist plastisch verformt, so daß es in die Aussparung hineinreicht und an die Anschlußklemme angreift, wobei eine elektrische Verbindung mit derselben zustande kommt. Eine andere bekannte Anordnung, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Motorgehäuse und einer Bürstenklemme zur Verfügung stellt, ist in der britischen Druckschrift Nr. 2,173,648 dargestellt und wird weiter unten besprochen.
Die vorliegende Erfindung möchte ein einfaches, ökonomisches und effizientes Mittel zur Verfügung stellen, um eine eingebaute Erdklemme in einem elektrischen Kleinmotor zu befestigen, welche zuverlässig ist und welche keine wesentlichen zusätzlichen Arbeitsschritte bei der Herstellung des Motors erfordert. Solch ein Motor weist ein elektrisch leitendes Motorgehäuse auf, worin ein Permanentmagnet montiert ist; einen elektrisch nicht leitenden Gehäusedeckel, der in das Gehäuse eingreift; einen Rotor, der in dem Gehäuse rotiert; und Bürstenvorrichtungen an dem Gehäusedeckel zur Leitung des elektrischen Stromes von einer externen Spannungsquelle auf den Rotor, wobei eine der Bürsten durch eine U-förmige Erdklemme elektrisch mit dem Motorgehäuse verbunden ist, deren eines Glied in ein Verbindungsteil zu einer Motorbürste eingreift und deren anderes Glied an das Motorgehäuse zwischen dem Gehäuse und dem Deckel eingreift. Erfindungsgemäß ist ein Verformungsstück des anderen Gliedes der Erdklemme plastisch in eine Nut verformt eingebracht, die in dem Deckel ausgebildet ist, um die elektrische Verbindung zu dem Gehäuse sicherzustellen, und ein Teilbereich des Motorgehäuses ist über das Verformungsstück gebogen.
Diese Anordnung hilft durch die sich ergebende Beugung des jeweiligen Gliedes der Erdklemme, die Verbindung zwischen der Erdklemme und dem Gehäuse sowohl direkt als auch indirekt zu gewährleisten. Dies kann, in Abhängigkeit von der Form der in den Gehäusedeckel geformten Nut eine Verformung des Erdklemmengliedes in zwei Richtungen innerhalb der Nut verursachen. Das Umbiegen des Teilbereiches des Motorgehäuses wird normalerweise auch eine plastische Verformung desselben darstellen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhalber und unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
Figur 1 eine auseinandergezogene Querschnittsansicht an einem Umfangsteilstück eines Motorgehäusedeckels ist, die die Verbindung zwischen einem Motorgehäuse und einer Bürstenklemme in einem Motor nach dem Stand der Technik darstellt;
Figur 2 eine nicht auseinandergezogene Ansicht, ähnlich derjenigen aus Figur 1 ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Figur 3 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform aus
Figur 2 vor dem entgültigen Eingreifen des Gehäusedeckels in das Motorgehäuse ist;
Figur 4 eine Ansicht von vorn der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Erdklemme ist;
Figur 5 ein Längsschnitt der Klemme aus Figur 4 ist;
Figur 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Gehäusedeckels ist, der an ein Motorgehäuse angepaßt werden soll;
Figur 7 eine Ansicht ist, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Figur 8 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Kleinmotors entsprechend einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung ist; und
Figur 9 eine an der Linie A-A aus Figur 8 genommene Querschnittsansicht ist, wobei Teile des Motorgehäuses weggelassen sind.
Die herkömmliche Technik, Kleinmotoren zu erden, wird bezugnehmend auf Figur 1 im folgenden beschrieben. Ein Aufbau dieser Art ist auch in der britischen Druckschrift Nr. 2,173,648 beschrieben. Ein Klemmenteil 5 ragt durch ein Loch 8 in dem Gehäusedeckel 7 von innen nach außen, wie in Figur 1 gezeigt. Das Klemmenteil 5 wird in dem Loch 8 festgehalten, indem ein Glied eines gespaltenen Stiftes 13, der aus elektrisch leitendem Material hergestellt und im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, von der Innenseite des Gehäusedeckels 7 in das Loch 8 eingeführt wird. Wenn die Randfläche des Gehäusedeckels 7 in das Motorgehäuse 1 eingreift, wird das andere Glied des gespaltenen Stiftes 13 gegen die Innenwand des Motorgehäuses 1 gedrückt, wodurch das Bürstenklemmenteil 5 und das Motorgehäuse 1 elektrisch verbunden werden. Ein abgestufter Bereich 14, 15 nimmt das andere Glied des gespaltenen Stiftes 13 auf und begrenzt die Bewegung des Deckels 7 nach innen in das Gehäuse 1.
Eine andere herkömmliche Methode besteht in folgendem: Ein Glied des gespaltenen Stiftes 13 wird im vorhinein an das Motorgehäuse 1 punktgeschweißt und ein anderes Glied des gespaltenen Stiftes 13 wird in das Loch 8 eingeführt, um die jeweilige Motorbürste fest zu verankern und elektrisch zu verbinden.
Der Aufbau des erstgenannten Beispiels, bei welchem ein Glied des gespaltenen Stiftes 13 durch das Motorgehäuse 1 und den Gehäusedeckel 7 gehalten wird, ist nicht stabil, was den elektrischen Kontakt betrifft. Die Konstruktion aus letzterem Beispiel, bei welcher ein Glied des gespaltenen Stiftes 13 an das Motorgehäuse punktgeschweißt wird, kann einen stabilen elektrischen Kontakt gewährleisten, führt aber zu wesentlich erhöhten Kosten, die auf das beteiligte Punktschweißverfahren zurückzuführen sind. Zusätzlich muß das Punktschweißgerät fortlaufend gewartet werden.
In der Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 2 bis 7 dargestellt ist, sind Eingriffsflächen 10 am Motorgehäuse 1, das aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, und am Gehäusedeckel 7, der aus elektrisch nichtleitendem Material hergestellt ist, vorgesehen. Eine Erdklemme 6 von im wesentlichen U-förmiger Gestalt und wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, wird, wie in Figur 3 gezeigt, an den Eingriffsflächen 10 angebracht. Die Erdklemme 6 weist ein das Gehäuse berührendes Glied 21 auf, das den Kontakt mit dem Motorgehäuse 1 herstellt, und ein ein elektrisch leitendes Teil kontaktierendes Glied 25, das den Kontakt mit dem Bürstenklemmenteil 5 herstellt. Das Glied 21 weist ein Verformungsstück 22 auf, welches zum Glied 25 hin gebogen ist, sowie zwei das Gehäuse berührende Federn 23, die zu der dem Glied 25 gegenüberliegenden Seite gebogen sind. Ein Vorsprung 26 ist an der Wand des Motorgehäuses 1 ausgeführt, und eine Nut 27 ist in dem Gehäusedeckel 7 ausgeführt.
Die Erdklemme 6 ist an dem Gehäusedeckel 7 wie in Figur 3 gezeigt angebracht. Das Bürstenklemmenteil 5 wird zum Beispiel in ein Loch 8 eingebaut, das am Gehäusedeckel 7 vorgesehen ist und das Glied 25 der Erdklemme 6 wird in das Loch 8 eingeführt und fest darin eingepaßt, wobei es den Kontakt mit dem Bürstenklemmenteil 5 aufrechterhält Die Bürstenvorrichtung 36 ist in dem Gehäusedeckel 7 fest verankert.
Wenn das Motorgehäuse 1 die Eingriffsfläche 10 des Gehäusedeckels 7 aufnimmt, wird die Innenfläche der offenen Seite des Motorgehäuses 1 auf die das Gehäuse berührenden Federn 23 gepreßt und greift in den Gehäusedeckel 7 ein. Weiterhin wird ein am Motorgehäuse 1 vorgesehener Vorsprung 26 gemeinsam mit der Spitze des gehäuseberührenden Gliedes 21, d.h. des Verformungsstückes 22, plastisch verformt und sicher in die Nut 27 eingepaßt, die, wie in Figur 2 gezeigt, am Gehäusedeckel 7 vorgesehen ist.
Die Erdklemme 6 ist fest in den Gehäusedeckel 7 eingepaßt, und ein ausreichender Kontaktdruck kann zwischen der Erdklemme 6 und dem Motorgehäuse 1 aufrechterhalten werden, wodurch ein stabiler elektrischer Kontakt gewährleistet wirj.
Bei der in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichenn wie in den Figuren 2 bis 7 bezeichnet.
Das Motorgehäuse 1 weist im Inneren einen Permanentmagneten 31 und einen Rotor auf, welcher hergestellt wird, indem ein Ankerdraht 33 um einen Eisenkern 32 gewickelt wird, und welcher drehbar in Lagern 34 innerhalb des Permanentmagneten 31 gehaltert ist. Die offene Seite des Motorgehäuses 1 ist an einen Gehäusedeckel 7 angepaßt, der aus einem Kunstharz hergestellt ist und um ein Teil dessen eine im wesentlichen U-förmige Erdklemme 6 angepaßt ist. Eine Nut 27, die sowohl das Verformungsstück 22 der Erdklemme 6 als auch einen Teilbereich 26 der offenen Seite des Motorgehäuses 1 aufnimmt, so daß sie gleichzeitig plastisch verformt werden, ist ebenfalls an der Eingriffsfläche 10 des Gehäusedeckels 7 vorgesehen.
Das Glied 25 der Erdklemme 6, das das elektrisch leitende Teil kontaktiert, ist zwischen dem Gehäusedeckel 7 und dem Bürstenklemmenteil 5 angeordnet und das Bürstenklemmenteil 5 wird durch die Federung der Verbindungsklemme 35 gedrückt und bewirkt damit, daß das Teil 25, das das elektrisch leitende Teil kontaktiert, und das Bürstenklemmenteil 5 in Kontakt miteinander kommen und in ihrer Position gehalten werden. Die jeweiligen Endstücken der Verbindungsklemmen 35 bilden die Anschlußklemmen 35a für die Stromzufuhr auf den Kommutator 37 über die Bürsten 38.
Das Glied 21 der Erdklemme 6 weist ein Verformungsstück 22 und zwei das Gehäuse berührende Federn 23 auf, ebenso wie die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Anschlußklemme. Wenn die offene Seite des Motorgehäuses 1 in den Gehäusedeckel 7 eingreift, werden die das Gehäuse berührenden Federn 23 zusammengepreßt und das Verformungsstück 22 wird, zusammen mit einem Teilbereich der offenen Seite des Motorgehäuses 1 in die Nut 27 verformt eingebracht, die an dem Gehäusedeckel 7 vorgesehen ist. Somit kann ein stabiler Kontaktdruck zwischen der Erdklemme 6 und dem Motorgehäuse 1 erreicht werden.
Wie zuvor beschrieben ermöglicht es diese Erfindung, einen stabilen elektrischen Kontakt sicherzustellen, da ein ausreichender Kontaktdruck zwischen dem Motorgehäuse und der Erdklemme erreicht werden kann, indem Glieder der Erdklemme, die das Gehäuse berühren, so an die Eingriffsflächen des Motorgehäuses und des Gehäusedeckels gebracht werden, daß das Motorgehäuse und der Gehäusedeckel ineinandergreifen und damit bewirken, daß die Spitze des jeweiligen Gliedes der Erdklemme zum Gehäusedeckel hin plastisch verformt wird. Das gleichzeitige plastische Verformen der Spitze des Erdklemmengliedes und des Teilbereiches der offenen Seite des Motorgehäuses verringert den Arbeitszeitaufwand für den Zusammenbau und die Herstellungskosten. Die Vorzüge der Vermeidung des Punktschweißens sind offensichtlich.

Claims

1. Ein elektrischer Kleinmotor, der ein elektrisch leitendes Motorgehäuse (1) aufweist, worin ein Permanentmagnet (31) montiert ist; einen elektrisch nicht leitenden Gehäusedeckel (7), der in das Gehäuse eingreift; einen Rotor (32), der in dem Gehäuse (1) rotiert; und Bürstenvorrichtungen (36) an dem Gehäusedeckel (7), zur Leitung des elektrischen Stromes von einer externen Spannungsquelle auf den Rotor (32), wobei eine der Bürsten (38) durch eine U-förmige Erdklemme (6) elektrisch mit dem Motorgehäuse (1) verbunden ist, deren eines Glied (25) in ein Verbindungsteil (5) zu einer Motorbürste eingreift und deren anderes Glied (21) an das Motorgehäuse (1) zwischen dem Gehäuse und dem Deckel (7) eingreift, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Verformungsstück (22) des anderen Gliedes (21) der Erdklemme (6) in eine Nut (27), die in dem Deckel (7) ausgebildet ist, plastisch verformt eingebracht ist, um die elektrische Verbindung zu dem Gehäuse (1) sicherzustellen, und daß ein Teilbereich (26) des Motorgehäuses (1) über das Verformungsstück (22) gebogen ist.

2. Ein Kleinmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung des Verformungsstückes (22) des anderen Gliedes (21) der Erdklemme (6) in zwei Richtungen innerhalb der Nut (27) ausgeführt ist.

3. Ein Kleinmotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des einen Gliedes (25) der Erdklemme (6) in axialer Richtung des Motors größer ist, als jene des anderen Gliedes (21).

4. Ein Kleinmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Glied (21) der Erdklemme (6) durch eine das Gehäuse berührende Feder (23) auf jeder seiner Seiten flankiert ist.

5. Ein Kleinmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der das Gehäuse berührenden Federn (23) nach außen gegen das Motorgehäuse (1) gebogen sind.

6. Ein Kleinmotor nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des anderen Gliedes (21) der Erdklemme (6) größer ist als die Länge jeder das Gehäuse berührenden Federn (23).

7. Ein Kleinmmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des einen Gliedes (25) zu dem Verbindungsteil (5) hin gebogen ist, um die elektrische Verbindung mit demselben zu verstärken.