DE2837437C2

DE2837437C2 - Bürstenhalterung

Info

Publication number: DE2837437C2
Application number: DE2837437A
Authority: DE
Inventors: Takaichi Matsudo Chiba Mabuchi
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1977-09-08
Filing date: 1978-08-28
Publication date: 1987-03-26
Also published as: US4228376A; ES245367Y; HK22083A; AU3903978A; SU856397A3; FR2402951A1; IT7827442A0; FR2402951B1; GB2004130A; DE2837437A1; BR7805827A; JPS5447011U; AU512441B2; JPS5714535Y2; IT1098820B; GB2004130B; ES245367U

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenhalterung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Bürstenhalterung, bei der eine Bürstenfeder aus dünnem Material besteht und in einem Stück eine Kommutatorschleifbürste, einen Bürstenkörper und einen Anschlußteil aufweist.
Bei kleinen Elektromotoren werden Bürstenanordnungen verwendet, bei denen eine Bürste in einem Bauteil eine Schleifbürste, einen Bürstenkörper und einen Anschlußteil in sich vereinigt. Diese Bürste wird an einer Motorkappe durch Dreipunktlagerung befestigt, die an der Mitte und den beiden Seiten des Bürstenkörpers angreift, der in eine Aufnahmeöffnung für den Anschlußteil in der Motorkappe eingeführt wird. Bei einer Bürstenanordnung dieser Art besteht jedoch die Gefahr, daß die Bürste aus der Aufnahmeöffnung herausfällt oder herausgleitet, da sie an der Motorkappe lediglich durch Umbiegen und Einsetzen der Bürste in die Aufnahmeöffnung befestigt ist, wobei die Federkraft des Materials ausgenutzt wird. Um zu verhindern, daß die Bürste sich in der Aufnahmeöffnung lockert oder herausfällt und um die Bürste sicher an der Motorhaube zu befestigen, hat man auch schon an dem Bürstenkörper ein Stück eingeschnitten und angehoben, das in die innere Wandung der Aufnahmeöffnung einschneidet und sich dort festhält.
In der letzten Zeit ist man jedoch dazu übergegangen, den Reibungsverlust zwischen der Bürste und dem Kommutator möglichst zu vermindern und eine unerwünschte Resonanz durch den Umlauf des Motors dadurch zu verhindern, daß die Eigenfrequenz der Bürste herabgesetzt wird. Zu diesem Zweck wird ein federndes elektrisch leitendes Material für die Bürste verwendet, dessen Dicke nur etwa 0,08 mm oder weniger beträgt. Je dünner jedoch das Bürstenmaterial ist, umsoweniger steif ist die Bürste selbst. Es ist daher schwierig, eine Dreipunktlagerung für die Bürste allein durch die Federkraft des Bürstenmaterials zu bewirken. Wenn man zur Beseitigung dieser Schwierigkeit die Dicke des Bürstenkörpers in Vergleich mit derjenigen der Schleifbürste vergrößern würde, würde sich ein schwieriger Herstellungsprozeß für die Bürste ergeben.
Aus der US-PS 35 32 914 und der GB-PS 13 56 070 sind bereits Bürstenhalterungen bekannt, bei denen der Bürstenkörper durch eine Dreipunktlagerung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art elastisch gelagert ist. Wenn der Federkörper aus einem Material geringer Dicke besteht, ist bei diesen bekannten Bürstenhalterungen der erforderliche stramme Sitz nicht gewährleistet, so daß die Nutzungsdauer der Bürsten gering ist, auch wenn bei der Bürstenhalterung gemäß der GB-PS 13 56 070 an dem Auflageteil ein Vorsprung vorgesehen ist, der ein Herausgleiten des Bürstenkörpers aus der Aufnahmeöffnung verhindern soll.
Aus der US-PS 34 75 635 ist ferner eine Bürstenhalterung bekannt, bei der in den Bürstenarmen Vorwölbungen ausgebildet und die Bürstenarme in eine L-förmige Nut eingesetzt sind, wo sie durch die Elastizität der Vorwölbungen gehalten sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenhalterung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so zu verbessern, daß auch bei Verwendung von Bürsten aus besonders dünnem Material ein dauerhaft einwandfreier, strammer Sitz der Stromabnehmer-Bürste sichergestellt ist. Dabei soll gleichzeitig der Einbau der Bürste in die Aufnahmeöffnung auf leichte Weise ausführbar und eine Verletzung der den Einbau ausführenden Arbeitsperson durch das dünne und scharfkantige Material ausgeschlossen sein.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch gekennzeichnet.
Durch die Verstärkungsrippe des Bürstenkörpers wird das für die Größe der Federkraft maßgebliche Trägheitsmoment des Bürstenkörpers beträchtlich erhöht. Die Federkraft erreicht dadurch eine solche Größe, daß auch bei Bürstenkörpern aus besonders dünnem Material ein dauerhaft strammer Sitz erzeugt wird, wodurch ein Wackeln des Bürstenkörpers in der Aufnahmeöffnung und ein Herausgleiten aus der Öffnung sicher verhindert ist.
Zwar ist aus der GB-PS 10 42 691 bereits eine Stromabnehmerbürste bekannt, die einen abgewinkelten Randabschnitt aufweist; hierbei handelt es sich jedoch nicht um eine Verstärkungsrippe zur Erhöhung der Federkraft und damit zur Verbesserung der Befestigung der Bürste. Dies trifft auch auf die aus dem DE-GM 76 09 317 bekannte Stromabnehmer-Bürste zu, bei der der untere Schleifbürstenteil einen abgewinkelten Rand aufweist.
Die erfindungsgemäße Bürstenhalterung hat außerdem den Vorteil, daß trotz der Erhöhung der Federkraft der Einbau der Bürste in die Aufnahmeöffnung auf leichte Weise auszuführen ist. Zum Einsetzen der Bürste braucht lediglich der der Verstärkungsrippe gegenüberliegende Kantenbereich, der unverstärkt ist, mit geringem Kraftaufwand soweit gebogen zu werden, daß der Bürstenkörper in die Dreipunktlagerung eingesetzt werden kann. Anschließend wird er bis in die Endposition vorgeschoben, wobei die Federkraft des Bürstenkörpers kontinuierlich ansteigt, bis in der Endposition der angestrebte sichere, stramme Sitz erreicht ist. Beim Einschub des Bürstenkörpers in die Aufnahmeöffnung kann dabei keine Verletzung an einem Daumen einer Bearbeitungsperson auftreten, da der Bürstenkörper an der Verstärkungsrippe vorgeschoben wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht, welche die Beziehung zwischen einer Bürste gemäß der Erfindung und einer Motorkappe zeigt, an der die Bürste befestigt wird;
- die Fig. 1 enthält drei Einzelfiguren Fig. 1A, 1B und 1C, in denen die Motorkappe, die Bürste von der einen Seite und von der anderen Seite dargestellt ist -
Fig. 2 eine Vorderansicht der Bürstenanordnung gemäß der Erfindung in Richtung des Pfeiles a&min; in Fig. 1 gesehen und stellt den Zustand dar, in dem die Bürste der Bürstenanordnung in die Aufnahmeöffnung der Motorkappe eingesetzt und darin befestigt ist;
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie X-X&min; der Fig. 2 und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie Y-Y&min; der Fig. 2;
Fig. 5 eine Draufsicht entlang der Linie Z-Z&min; in Fig. 3 und 4.
Fig. 1A zeigt eine Kappe des Motorgehäuses und Fig. 1B und 1C zeigen Bürsten, die in die Aufnahmeöffnungen 7 und 7&min; der Motorkappe hineinpassen und darin befestigt sind. In den Figuren sind die Bürsten 1 und 1&min; dargestellt, die Schleifbürsten 2 und 2&min;, Bürstenkörper 3 und 3&min; und Anschlußteile 4 und 4&min; aufweisen, die alle zusammen aus einem Stück gebildet sind. Die Bürstenkörper 3 und 3&min; haben ausgestanzte und abgebogene Vorsprünge 5, 5&min;, deren Spitzen in die Innenwandungen 11 und 11&min; der Aufnahmeöffnungen 7 und 7&min; eingreifen, um zu verhindern, daß die Bürsten 1 und 1&min; sich in den Aufnahmeöffnungen 7 und 7&min; lockern, wenn die Bürsten 1 und 1&min; in die Aufnahmeöffnungen 7 und 7&min; der Motorkappe 6 eingesetzt werden. An der Motorkappe 6 sind Halterungsteile 8 und 8&min; sowie weitere Halterungsteile 9 und 9&min; vorgesehen. Die Halterungsteile 9 und 9&min; haben an beiden Enden Vorsprünge K und K&min;. Die Motorwelle des Motors geht durch eine Öffnung 10 hindurch. Die Bürsten sind gemäß der Erfindung mit Verstärkungen 12 und 12&min; versehen, die dadurch gebildet werden, daß die Kanten der Bürstenkörper 3 und 3&min;, die den Anschlußteilen 4 und 4&min; gegenüberliegen, umgebogen oder umgebördelt sind. In den Halterungsteilen 9 und 9&min; sind Vertiefungen 13 und 13&min; vorgesehen, die mit den Verstärkungen in Eingriff kommen, um die Bürsten 1 und 1&min; in ihrer Lage zu sichern.
Es wird nunmehr beschrieben, wie die Bürste 1 der Fig. 1B in die Aufnahmeöffnung 7 eingesetzt wird, die sich in der Motorkappe 6 nach Fig. 1 befindet, wobei auf Fig. 2 und die folgenden Figuren Bezug genommen wird.
Wenn die Bürste 1 in die Aufnahmeöffnung 7 eingeführt wird, wird der mittlere Teil des Bürstenkörpers 3 zusammen mit der Verstärkung 12 von dem ersten Halterungsteil 8 aufgenommen, der an der Motorkappe 6 vorgesehen ist, und die beiden Seiten des Bürstenkörpers 3 werden durch die Vorsprünge K und K des zweiten Halterungsteils 9 aufgenommen, die mit diesem aus einem Stück bestehen. Dies bedeutet, daß ein Biegemoment auf den Bürstenkörper 3 ausgeübt wird und daß der Bürstenkörper 3 an drei Punkten, nämlich der Mitte und an beiden Seiten gehaltert ist. In diesem Zustand verstärkt die Verstärkung 12, die durch Umbördeln der einen Kante des Bürstenkörpers 3 gebildet wird, welche der Aufnahmeöffnung 7 gegenüberliegt, nicht nur den Bürstenkörper 3, sondern erhöht auch die Kraft, mit der der Bürstenkörper 3 an den drei Punkten aufliegt. Die Halterungskräfte werden ferner dadurch erhöht, daß die Vorsprünge 5 sich in die Innenseite der Wandung der Aufnahmeöffnung 7 eingraben oder darin einschneiden.
In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Verstärkung 12 dadurch gebildet ist, daß die Kante des Bürstenkörpers 3 nach oben gebogen ist. Dieselbe Verstärkungswirkung kann jedoch auch dadurch erzielt werden, daß die Kante nach unten abgebogen wird.
Die Bürste 1 kann noch besser dadurch an der Motorkappe 6 befestigt werden, daß eine seitliche Bewegung des Bürstenkörpers 3 verhindert wird, indem eine nutförmige Vertiefung 13 mit etwa der gleichen Breite d ₁&min; wie die Breite d ₁ der Verstärkung 12 in der Wandung des Halterungsteils 9 vorgesehen wird und indem die Verstärkung 12, wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich, in diese Vertiefung 13 eingreift.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist es möglich, den Bürstenkörper 3 auf einfache Weise zu verstärken und die Bürste sicherer in der Motorkappe zu befestigen, indem die Verstärkung des Bürstenkörpers mit der Vertiefung in Eingriff kommt, die in der Wandung des Halterungsteils vorgesehen ist.

Claims

1. Bürstenhalterung mit einer Stromabnehmer-Bürste, die eine Schleifbürste, einen Bürstenkörper und einen Anschlußteil aufweist, bei der der Anschlußteil und der Bürstenkörper durch eine Aufnahmeöffnung einer Motorkappe aus Kunststoff hindurchgehen, die wenigstens zwei Vorsprünge an beiden seitlichen Enden der Aufnahmeöffnung und ein Auflageteil im mittleren Teil der Aufnahmeöffnung aufweist, so daß die Bürste von dem Auflageteil und den beiden Vorsprüngen am mittleren Teil und an beiden seitlichen Endabschnitten des Bürstenkörpers elastisch gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungsrippe (12) durch Umbiegen der dem Anschlußteil (4) gegenüberliegenden Kante des Bürstenkörpers (3) ausgebildet ist, die sich in Richtung des Auflageteils (8) und der Vorsprünge (K) erstreckt und wenigstens am mittleren Teil von dem Auflageteil (8) unterstützt ist.

2. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung (7) an ihrer Innenwand eine Vertiefung (13) aufweist, die nahezu die gleiche Breite (d ₁&min;) hat wie die Breite (d ₁) der Verstärkung (12), so daß die Verstärkung (12) von der Vertiefung (13) aufgenommen wird.