EP0791988B1 - Kunststoff-Hammerbürstenhalter - Google Patents
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/38—Brush holders
- H01R39/39—Brush holders wherein the brush is fixedly mounted in the holder
Definitions
- the invention relates to a plastic hammer brush holder according to claim 1.
- EP-A2-0 684 670 or DE-C3-28 14 009 is a Plastic hammer brush holder in the form of a swivel arm for an electrical machine, in particular a commutator motor known.
- the well-known plastic hammer brush holder is on its one swivel arm end with a molded swivel bearing in the form of a cutting edge on the motor stator side stored and takes at its other swivel arm end in one Brush holder on an insertable carbon brush that is against the lamella surface of a commutator is pressed.
- the invention is based on the object of producing and technically simple and light plastic hammer brush holder to create that even with larger pressure and / or thermal loads to a constant angle of attack ground commutator lamella or slip ring surface guaranteed. Teaching solves this task of claim 1; advantageous embodiments of the invention are subject of the subclaims.
- the swivel bearing end can be massive continuous swivel bearing cutting edge is dispensed with and instead at the spreaders only at a mutual distance two smaller single pivot bearings are provided in which initiates the forces acting on the connecting web and because of their distance at the same time the tipping safety of the hammer brush holder in its stator side Improve counter bearing.
- FIG. 11 shows a ready-to-install, with all components equipped hammer brush holder in the form of a one-piece Plastic injection molded part with a box-shaped brush holder 1 at one swivel arm end and one end Cutting swivel bearing 2 at its other swivel arm end, with a central, the box-shaped brush holder 1 connecting link to the swivel bearing 2 3 and with one on the back of the plastic injection molded part held suppressor 5; 6 and on the underside inserted into the box-shaped brush holder 1 Brush 4.
- FIG. 12 shows the lower side of the plastic injection molded part, which is still empty of the hammer brush holder according to FIG. 11.
- FIG. 13 shows a sectional view through the one which is also still empty Plastic injection molded part of the hammer brush holder according to Section course XIII-XIII in FIG. 11.
- the pivot bearings are 2 as a solid, continuous cutting edge bearing and Connecting web 3 in the middle of this cutting edge bearing on the one hand and on one side transverse wall 1.3 of the box-shaped Brush holder 1 with its two opposite Side transverse walls 1.3 and 1.4 and their side walls 1.1; 1.2 on the other hand.
- the brush 4 is on her upper insertion end of contacted outer connecting cable 7 plugged in non-positively; which was wound around an iron core 6 Choke coil 5 of suppression choke 5; 6 is manufactured in and in particular simple assembly technology on the - as can be seen from FIG 13 - tub-shaped Brush back fixed that they with their connecting ends 5.1; 5.2 in one of each molded onto the plastic injection molded part Clamping brackets 1.5 or 2.3 inserted during assembly is.
- FIG. 1-5 show a first embodiment of an inventive Plastic hammer brush holder, being for clearer illustration equipped with a brush and a suppressor choke is omitted.
- 1 shows this from the box-shaped Brush holder 1 on one swivel arm end Swivel arm mounting 2 at the other swivel arm end and the the brush holder 1 with the and pivot bearing 2 connecting Link 3 existing one-piece plastic injection molded part in its bottom view, FIG. 2 in a side view, 3 in section III-III according to FIG. 1, FIG. 4 in its rear plan view and FIG 5 in section V-V according to FIG 3.
- the connecting web 3 as a thin-walled central web with forks 3.1; 3.2 or 3.3; 3.4 spread one end formed, these brush-side forks 3.1; 3.2 not in the outer side transverse wall 1.4 opposite side transverse wall 1.3 the box-shaped brush holder 1 but in the two, in substantially parallel to the connecting web 3 Side longitudinal walls 1.1 or 1.2 open; this will make the side cross wall 1.3 of the box-shaped brush holder 1 in an advantageous Way of deformation due to the load of the Connection bridge 3 kept free, so that one in the box-shaped Brush holder 1 inserted brush under all Load conditions safely and at a constant angle of attack to the lamella surface of a commutator that she has ground or a slip ring is held.
- the connecting web 3 also opens at its other end spread with forks 3.3; 3.4 in two laterally at a distance from each other arranged single pivot bearings 2.1; 2.2; through the Initiation of the loads on the connecting web 3 via the Forks 3.3 and 3.4 in the lateral single pivot bearings 2.1 or.2.2 can be on a continuous massive cutting edge storage be waived, which is necessary if - as in known case according to FIG 11-13 - the connecting web in the middle opens into the pivot bearing 2 and the forces as transverse forces must be taken up by the swivel bearing.
- the invention of the connecting web 3 at its Back top in the form of a tub with side tub wall parts 3.5; 3.6 expanded so that an insertion for the suppressor 5; 6 arises; through the in the Deep V-shaped formation between the forks 3.1; 3.2 3.3; 3.4 according to FIG. 10 can also be advantageous Way by lowering the suppressor 5; 6 the overall height reduce the hammer brush holder advantageously.
- Insert lugs 1.5 or 2.3 also molded into the winding ends 5.1; 5.2 of the choke winding 5 in the sense of a simple plug-in bracket are impressible.
- ground commutator or slip ring are used in usually spring elements, which are in hook openings 3.7 of the Connecting web 3 can be hung with one end.
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoff-Hammerbürstenhalter
gemäß Patentanspruch 1.
Durch die EP-A2-0 684 670 bzw. die DE-C3-28 14 009 ist ein
Kunststoff-Hammerbürstenhalter in Form eines Schwenkarms für
eine elektrische Maschine, insbesondere einen Kommutatormotor
bekannt. Der bekannte Kunststoff-Hammerbürstenhalter ist an
seinem einen Schwenkarm-Ende mit einer angeformten Schwenklagerung
in Form einer motorstatorseitigen Schneide schwenkbar
gelagert und nimmt an seinem anderen Schwenkarm-Ende in einer
Bürstenaufnahme eine einsteckbare Kohlebürste auf, die gegen
die Lamellenoberfläche eines Kommutators angedrückt wird. Im
bekannten Fall ist die kastenförmige Bürstenaufnahme an dem
einen Schwenkarm-Ende mit der Schwenklagerung an dem anderen
Schwenkarm-Ende durch einen Mittelsteg verbunden, der bürstenseitig
in die zu ihm quer verlaufende eine Seitenquerwand
der kastenförmigen Bürstenaufnahme mündet.
Es hat sich gezeigt, daß bei starken Wärme- und/oder Druckbelastungen
die auf den Verbindungssteg einwirkenden Momentenkräfte
zu einer Verformung der mit dem Verbindungssteg befestigten
Seitenquerwand der kastenförmigen Bürstenaufnahme
führen und dadurch die sichere Halterung und winkelkonstante
Anstellung der Kohlebürste zur Lamellenoberfläche des Kommutators
gefährdet sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fertigungs-
und herstellungstechnisch einfachen und leichten Kunststoff-Hammerbürstenhalter
zu schaffen, der auch bei größeren Druck-
und/oder Wärmebelastungen einen konstanten Anstellwinkel zur
beschliffenen Kommutatorlamellen- bzw. Schleifringfläche gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Lehre
des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Kunststoff-Hammerbürstenhalter werden
die auf den Verbindungssteg einwirkenden Kräfte von den
verformungsempfindlichen Seitenquerwänden der kastenförmigen
Bürstenaufnahmen ferngehalten und stattdessen in die in
gleicher Richtung wie der Verbindungssteg verlaufenden und
dadurch verformungsunempfindlichen Seitenlängswände der kastenförmigen
Bürstenaufnahme eingeleitet; ein derartiger Hammerbürstenhalter
gewährleistet dadurch trotz vorteilhaft geringer
Massenträgheit eine hohe Festigkeit mit konstantem Ansteckwinkel
der in ihm gehalterten Bürste.
Durch eine ähnliche Spreizung des Verbindungssteges auch an
dem schwenklagerungsseitigen Ende können auf eine massive
durchgehende Schwenklagerungsschneide verzichtet und stattdessen
an den Spreizenden in gegenseitigem Abstand lediglich
zwei massekleinere Einzel-Schwenklager vorgesehen werden, in
welche die auf den Verbindungssteg einwirkenden Kräfte eingeleitet
werden und die aufgrund ihres Abstandes gleichzeitig
die Kippsicherheit des Hammerbürstenhalters in seiner statorseitigen
Gegenlagerung verbessern.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden
anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele
in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
- FIG 1-5
- in verschiedenen Ansichten bzw. Schnittbildern eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Kunststoff-Hammerbürstenhalters;
- FIG 6-10
- in verschiedenen Ansichten bzw. Schnittbildern eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Hammerbürstenhalters;
- FIG 11-13
- zeigen einen bekannten Kunststoff-Hammerbürstenhalter, von dem in vorliegender Erfindung ausgegangen wird.
FIG 11 zeigt einen montagefertigen, mit sämtlichen Bauteilen
bestückten Hammerbürstenhalter in Form eines einstückigen
Kunststoff-Spritzgußteils mit einer kastenförmigen Bürstenaufnahme
1 an seinem einen Schwenkarm-Ende und einer durchgehenden
Schneiden-Schwenklagerung 2 an seinem anderen Schwenkarm-Ende,
mit einem mittigen, die kastenförmige Bürstenaufnahme
1 mit der Schwenklagerung 2 verbindenen Verbindungssteg
3 sowie mit einer auf der Rückenoberseite des Kunststoff-Spritzgußteils
gehaltenen Entstördrossel 5;6 und an deren Unterseite
in die kastenförmige Bürstenaufnahme 1 eingesteckter
Bürste 4.
FIG 12 zeigt die untere Seite des noch unbestückten Kunststoff-Spritzgußteils
des Hammerbürstenhalters gemäß FIG 11.
FIG 13 zeigt ein Schnittbild durch das ebenfalls noch unbestückte
Kunststoff-Spritzgußteil des Hammerbürstenhalters gemäß
Schnittverlauf XIII-XIII in FIG 11.
Wie insbesondere aus FIG 12 ersichtlich, sind die Schwenklagerung
2 als massive durchgehende Schneidenlagerung und der
Verbindungssteg 3 jeweils mittig an diese Schneidenlagerung
einerseits und an die eine Seitenquerwand 1.3 der kastenförmigen
Bürstenaufnahme 1 mit ihren beiden gegenüberliegenden
Seitenquerwänden 1.3 bzw.1.4 und ihren Seitenlängswänden
1.1;1.2 andererseits ausgebildet. In die nach unten offene
kastenförmige Bürstenaufnahme 1 ist die Bürste 4 mit an ihrem
oberen Einsteckende kontaktierter äußerer Anschlußleitung 7
kraftschlüssig eingesteckt; die um einen Eisenkern 6 gewickelte
Drosselspule 5 der Entstördrossel 5;6 wird in fertigungs-
und insbesondere montagetechnisch einfacher Weise dadurch
auf dem - wie aus FIG 13 ersichtich - wannenförmigen
Bürstenrücken fixiert, daß sie mit ihren Anschlußenden
5.1;5.2 in je eine von an das Kunststoff-Spritzgußteil angespritzten
Klemmhalterungen 1.5 bzw.2.3 bei der Montage eingesteckt
ist.
FIG 1-5 zeigen eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen
Kunststoff-Hammerbürstenhalters, wobei zur deutlicheren Darstellung
die Bestückung mit einer Bürste und einer Entstördrossel
weggelassen ist. FIG 1 zeigt das aus der kastenförmigen
Bürstenaufnahme 1 an dem einen Schwenkarm-Ende, der
Schwenkarmlagerung 2 an dem anderen Schwenkarm-Ende und dem
die Bürstenaufnahme 1 mit der und Schwenklagerung 2 verbindenden
Verbindungssteg 3 bestehende einstückige Kunststoff-Spritzgußteil
in seiner Unteransicht, FIG 2 in einer Seitenansicht,
FIG 3 im Schnittverlauf III-III gemäß FIG 1, FIG 4
in seiner rückenseitigen Draufsicht und FIG 5 im Schnittverlauf
V-V gemäß FIG 3. Erfindungsgemäß ist der Verbindungssteg
3 als dünnwandiger Mittelsteg mit in Gabeln 3.1;3.2
bzw.3.3;3.4 gespreiztem einen Ende ausgebildet, wobei diese
bürstenseitigen Gabeln 3.1;3.2 nicht in der der äußeren Seitenquerwand
1.4 gegenüberliegenden Seitenquerwand 1.3 der
kastenförmigen Bürstenaufnahme 1 sondern in den beiden, im
wesentlichen parallel zu dem Verbindungssteg 3 verlaufenden
Seitenlängswänden 1.1 bzw.1.2 münden; dadurch wird die Seitenquerwand
1.3 der kastenförmigen Bürstenaufnahme 1 in vorteilhafter
Weise von Verformungen durch die Belastung des
Verbindungssteg 3 freigehalten, so daß eine in die kastenförmige
Bürstenaufnahme 1 eingesteckte Bürste unter sämtlichen
Belastungsverhältnissen sicher und in konstantem Anstellwinkel
zur von ihr beschliffenen Lamellenfläche eines Kommutators
oder eines Schleifringes gehalten ist.
Gemäß einer weiteren, in gleichartiger Figurenfolge dargestellten
erfindungsgemäßen Ausgestaltung entsprechend FIG 6-10
mündet der Verbindungssteg 3 auch an seinem anderen Ende
gespreizt mit Gabeln 3.3;3.4 in zwei seitlich im Abstand zueinander
angeordneten Einzel-Schwenklagern 2.1;2.2; durch die
Einleitung der Belastungen des Verbindungssteges 3 über die
Gabeln 3.3 bzw.3.4 in die seitlichen Einzel-Schwenklager 2.1
bzw.2.2 kann auf eine durchgehende massive Schneidenlagerung
verzichtet werden, die dann notwendig ist, wenn - wie im
bekannten Fall gemäß FIG 11-13 - der Verbindungssteg mittig
in der Schwenklagerung 2 mündet und die Kräfte als Querkräfte
von der Schwenklagerung aufgenommen werden müssen. Durch die
Reduzierung der Schwenklagerung auf zwei seitliche, gegeneinander
beabstandete Einzel-Schwenklager 2.1 bzw.2.2 läßt
sich nicht nur die Massenträgheit des gesamten Kunststoff-Spritzgußteils
vorteilhaft reduzieren sondern auch die Kippsicherheit
des Hammerbürstenhalters in seiner statorseitigen
Gegenlagerung verbessern.
Wie aus FIG 5 bzw. FIG 10 ersichtlich, ist nach einer Ausgestaltung
der Erfindung der Verbindungssteg 3 an seiner
Rücken-Oberseite in Form einer Wanne mit seitlichen Wannen-Wandteilen
3.5;3.6 derart erweitert, daß eine Einsteckaufnahme
für die Entstördrossel 5;6 entsteht; durch die in der
Tiefe V-förmige Ausbildung zwischen den Gabeln 3.1;3.2
bzw.3.3;3.4 gemäß FIG 10 läßt sich zusätzlich in vorteilhafter
Weise durch Einsenken der Entstördrossel 5;6 die Bauhöhe
des Hammerbürstenhalters vorteilhaft vermindern.
In insbesondere für die Herstellung eines einstückigen Kunststoff-Spritzgußteils
fertigungstechnisch und im Sinne einer
geringen Massenträgheit vorteilhafter Weise sind sämtliche
Wandteile sowohl der kastenförmigen Bürstenaufnahme 1 als
auch des Verbindungssteges 3 mit seinen Gabeln und seiner
rückenseitigen Wanne nicht nur relativ dünn sondern auch im
wesentlichen mit gleicher Wandstärke ausgeführt.
Wie bereits bei der bekannten Ausführung gemäß FIG 11-13 vorgesehen,
sind an das einstückige Kunststoff-Spritzgußteil
Einstecknasen 1.5 bzw.2.3 mitangeformt, in die Wicklungsenden
5.1;5.2 der Drosselwicklung 5 im Sinne einer einfachen Einsteckhalterung
eindrückbar sind. Zum Andruck des Hammerbürstenhalters
über die Kohlebürste 4 an einen hier nicht dargestellten
beschliffenen Kommutator bzw. Schleifring dienen in
der Regel Federelemente, die in Einhängeöffnungen 3.7 des
Verbindungssteges 3 mit ihrem einen Ende eingehängt werden.
Claims (10)
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter in Form eines Schwenkarms für eine elektrische Maschine, insbesondere Kommutatormotor, mit einer kastenförmigen Bürstenaufnahme (1) an seinem einen Schwenkarm-Ende und zumindest einer Schwenklagerung (2) an seinem anderen Schwenkarm-Ende, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Hammerbürstenhalter, mit einem die Schwenklagerung (2) mit der kastenförmigen Bürstenaufnahme (1) verbindenden dünnwandigen Verbindungssteg (3) aufweist, der zumindest an seinem einen Ende gespreizt in die im wesentlichen zu dem Verbindungssteg (3) parallel verlaufenden Seitenlängswände (1.1 bzw.1.2) der kastenförmigen Bürstenaufnahme (1) mündet.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach Anspruch 1 mit einem Verbindungssteg (3), der auch an seinem anderen Ende gespreizt jeweils in einem seitlich zum dem Verbindungssteg (3) im Sinne einer Zweipunktlagerung angeordneten Einzel-Schwenklager (2.1 bzw.2.2) mündet.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach Anspruch 1 und/oder 2 mit einem Verbindungssteg (3) in Form eines Mittelsteges, der an seinem einen Ende bzw. an seinem anderen Ende nach Art einer Gabel (3.1;3.2 bzw.3.3;3.4) gespreizt jeweils in der kastenförmigen Bürstenaufnahme (1) bzw. in den Einzel-Schwenklagern (2.1 bzw.2.2) mündet.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Verbindungssteg (3), der an seiner Oberseite nach Art einer Wanne (3.5;3.6) und im Sinne einer Einleg- bzw. Einsteckaufnahme für eine Entstördrossel (5;6) ausgebildet ist.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach Anspruch 4 mit einem Verbindungssteg (3), der im Bereich zwischen den Gabeln (3.1;3.2 bzw.3.3;3.4) nach Art einer Wanne (3.5;3.6) ausgebildet ist.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bürsterhalterung (1), die Schwenklagerung (2) sowie der Verbindungssteg (3) Teile eines einstückigen Kunststoff-Spritzgußteils sind.
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, mit etwa gleichen Wandstärken für die kastenförmige Bürstenaufnahme (1) bzw. den Verbindungssteg (3) bzw. die nach Art einer Wanne (3.5;3.6) ausgebildete Einleg- bzw. Einsteckaufnahme für eine Entstördrossel (5).
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer kastenförmigen Bürstenaufnahme (1) in Form eines bürstenseitig offenen, mit einer Einsteckaufnahme für eine Bürste (4), versehenen Bürstenkastens (1.1-1.4).
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit an seinem einen bzw. an seinem anderen Schwenkarm-Ende vorgesehenen, insbesondere einstückig mitangeformten, Befestigungstaschen (1.5;2.3) zur Einsteckhalterung von Wicklungsenden einer auf dem Schwenkarm-Rücken angeordneten Entstördrossel (5;6).
- Kunststoff-Hammerbürstenhalter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit einen Verbindungssteg (3) mit einer Aufnahme, insbesondere einer Einhängeöffnung (3.7), für eine Bürstenandruckfeder.
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