BRUSH HOLDER BOX FOR AN ELECTRO-COMMUTATOR MOTOR

Abstract: 1. A brush holder box for an electric commutator motor comprising brush boxes (3, 4) which are in each case supported at their rear side on a brush carrier plate (2) and have brushes guided therein which are pressed against the surface of a commutator by means of a pressure spring (5, 6), characterised in that the brush boxes (3, 4) have a U-shaped cross-section (side flanks 32, 33 and 42, 44; rear wall 34 and 44) which is axially open to the front and can be axially closed by a closing cover (31 or 41) after the insertion of the brushes and that a torsion spring (5 or 6) which is provided as a pressure spring in each case, can be axially positioned on the free end of an axially-projecting pin (7 or 8), attached to the brush carrier plate (2), until its pressure limb (51 or 61) contacts the end face of the carbon brush.

Description: Kasten-Bürstenhalter für einen Elektro-Kommutatormotor Die Erfindung bezieht sich auf einen Kasten-Bürstenhalter für einen Elektro-Kommutatormotor mit an einer Bürstentragplatte jeweils mit ihren Rückseiten gehalterten Bürstenkästen mit darin geführten, durch eine Andruckfeder gegen die Oberfläche eines Kommutators gedrückten Bürsten; ein derartiger Kasten-Bürstenhalter ist durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannt. Die Grundeinheit des bekannten Kasten-Bürstenhalters besteht aus einer schalenförmigen, in ihrer Seiten-Aussenkontur der Innenumfangsfläche des Ständergehäuses eines Elektromotors angepassten Bürstentragplatte, die kommutatorseitig in das Ständergehäuse einsteckbar ist und dabei mit einer Mittelöffnung in ihrer Bodenfläche den Kommutator umfasst. An der Bodenfläche sind in dem Freiraum zwischen der Mittelöffnung und den Seitenflächen u.a. Bürstenkästen mit ihrer Rückseite einstückig angeformt, in die von radial aussen durch Schraubenfedern angedrückte Kohlebürsten einschiebbar sind. Die Bürstenkästen weisen ein allseitig die Kohlebürste umfassendes geschlossenes einstückiges Rechteck bzw. Quadratprofil auf; nach radial aussen ist der Bürstenkasten nach dem Einschieben von Kohlebürste und Schrauben durch einen von radial aussen zuzuführenden und zu verrastenden Deckel verschliess- bar. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Kasten-Bürste#halter-Konstruktion, bei der die wesentlichen, von der Grundeinheit der Bürstentragplatte aufzunehmenden Funktionselemente, wie u.a. die Kohlebürsten, die Andruckfedern sowie ggf. Entstördrosseln und ein Temperaturwächter aus nur einer Montagerichtung und somit ohne Drehen und Wenden der Grundeinheit zuführ- und festlegbar sind. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Kasten-Bürstenhalter der eingangs genannten Art durch die kennzeichnende Lehre des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Die erfindungsgemässe Konstruktion eines Kasten-Bürstenhalters erlaubt das Einlegen der Bürsten in axialer Vorzugs Montagerichtung in die axial zunächst offenen, U-förmigen Bürstenkästen und das anschliessende, ebenfalls in gleicher Montagerichtung mögliche Aufstecken des Abschlussdeckels, der in besonders einfacher Weise an den Seitenschenkeln des U-förmigen Bürstenkasten-Profils durch Rastverschlüsse fixierbar ist. Zweckmässigerweise ist vor dem Einlegen der Kohlebürsten die jeweilige Anschlusslitze bereits durch eine zur Durchführung dieser Anschlusslitze vorgesehene Öffnung im Anschlussdeckel durchgefädelt; der Abschlussdeckel wird somit beim Einlegen der Kohlebürste als loses Bauteil mit durchgesteckter Anschlusslitze gleichzeitig mitzugeführt und kann anschliessend mit den Schenkeln des Bürstenkastens verrastet werden. In gleicher Montagerichtung wie die Kohlebürsten und der Abschlussdeckel wird die als Andruckfeder vorgesehene Schenkelfeder montiert und dabei zweckmässigerweise zunächst ohne Federspannung lediglich bis zu einer Vormontagelage auf den Zapfen aufgesteckt, in der die Schenkelfeder vor Erreichen ihrer endgültigen, eingerasteten und gespannten Bürstenauflagestelle mit ihrem Andruckschenkel und ihren Gegendruckschenkel lediglich gegen die Bürstenkasten-Aussenkontur anliegt. Nach Montage des kompletten Bürstensystems im Motor kann dann in vorteil hafter Weise die Feder aus ihrer Vormontagelage bei gleich =ítiger gegenseitiger Verspannung der Schenkel in ihre Arbeitsstellung axial weitergeschoben werden, in der sie mit ihren Andruckschenkeln in den Bürstenkasten ragt und auf der Oberseite der Kohlebürste axial fixiert aufliegt und mit ihrem Gegendruckschenkel an einer Anlage des einen Schenkel jeden Bürstenkastens anliegt. In gleicher axialer Montagerichtung sind in vorteilhafter Weise auch weitere elektrische Funktionsteile wir z.B. Entstördrosseln oder Thermowächter zugeführt und in der Bürstentragplatte gehalten. Zur Kontaktierung und Verbindung der Bürstenanschlüsse, der Entstördrosseln, des Thermowächters und der äusseren elektrischen Zuleitung ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schenkelfedern derart auf ihre jeweiligen Zapfen aufgesteckt sind, dass jeweils der Gegendruckschenkel aussen an einem Seitenschenkel und an- und der Andruckschenkel aussen am Abschlussdeckel aufliegt. In vorteilhafter Weise ist zusätzlich vorgesehen, dass in der Rückseite der Bürstentragplatte in axialer Richtung verlaufende Einsteckschlitze und Rohrnieten angebracht sind, in die über die Rückseite hinaus stehende elektrische Anschlussteile von in der Bürstentragplatte gehaltenen elektrischen Bauelementen bzw. elektrischen Verbindungsleitungen eingesteckt und durch Verlöten ihrer durchgesteckten und über die Rückseite hinausragenden freien Enden kontaktiert sind. Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig.1 eine Draufsicht in Montagerichtung auf die Bürstentragplatte eines Kasten-Bürstenhalters mit sämtlichen darin gelagerten Bauelementen, Fig.2 eine Seitenansicht des Kasten-Bürstenhalters ge mäss Fig.1, Fig.3 eine Rückansicht auf die Bodenfläche des Kasten Bürstenhalters gemäss Fig.1, Fig.4 einen Teilschnitt gemäss Schnittverlauf IV-IV des Kasten-Bürstenhalters in Fig.1. Fig. 1,2 zeigen einen schalenförmigen Kasten-Bürstenhalter mit einer Bürstentragplatte 2, bestehend aus einer Bodenfläche 21 mit Mittelöffnung 23 und aussen an die Bodenfläche 21 einstückig angeformter, axial vorstehender und in ihrer Kontur der Innenumfangsfläche eines mit seinem Gehäuse G in Fig. 1 angedeuteten Kommutator-Kleinmotors angepasster Randfläche 22. Der derartig geformte Kasten-Bürstenhalter wird kommutatorseitig geführt in das Ständergehäuse eingesteckt und ragt mit einer radialen äusseren Anschlussein- heit 14 aus einer stirnseitig offenen Schlitzöffnung des Motorgehäuses G heraus. Äussere Anschlusseinheit 14 und Bürstentragplatte 2 sind durch einen in die Schlitzöffnung des Motorgehäuses G dabei eingeführten Steg 141 verbunden. An die Bodenfläche 21 der Bürstentragplatte 2 sind mit ihrer Rückseite 34,44 Bürstenkästen 2,4 mit einem U-förmigen, zur Vorderseite und damit Montagerichtung M geöffneten und nach dem Einlegen der Bürsten durch einen Abschlussdeckel 31 bzw.41 axial in Montagerichtung M verschliessbaren Profil einstückig angeformt. Parallel zu jeweils einem der Seitenschenkel 32,33 bzw.42,43 der Bürstenkästen 2,4 verläuft jeweils ein ebenfalls mit seinem einen Ende an der Bodenfläche 21 der Bürstentragplatte 2 befestigter und mit seinem freien anderen Ende axial vorstehender Zapfen 7 bzw.8, der zum Aufstecken von Schenkelfedern 5 bzw.6 in Montagerichtung M dient. Im oberen Teil der Fig.1 ist die auf den Zapfen 7 aufgesteckte bcrienkelfeder 5 in ihrer endgültigen Betriebsstellung gezeigt, in der sie mit einem Andruckschenkel 51 auf der Kohlebürste und mit ihrem Gegendruckschenkel an dem linken Schenkel des U-förmigen, durch einen Abschlussdeckel 31 verschlossenen Bürstenkastens 3 anliegt. Zur axialen formschlüssigen Sicherung der Andruckschenkel in ihrer endgültigen Betriebsstellung ist der entsprechende Seitenschenkel des Bürstenkastens mit einem randoffenen Einschnitt versehen, in den der Andruckschenkel nach dem vorherigen Überschieben über den übrigen Rand vor dem Einschnitt bei Erreichen seiner Betriebsstellung bis zur Auflage auf der Kohlebürste einrastet. Im unteren Teil der Fig.1 ist die auf den Zapfen 8 aufge steckte Schenkelfeder 6 in einer Vormontagestellung gezeigt, in der sie mit gegenseitig noch ungespannten Schenkeln höchstens soweit auf den Zapfen 8 axial aufgesteckt ist, dass ihr Andruckschenkel 61 noch nicht in seine Bürstenauflagestellung gehoben ist; vorzugsweise ist diese Vormontagestellung derart vorgesehen, dass jeweils der Gegendruckschenkel aussen an einem Seitenschenkel an- und der Andruckschenkel aussen am Abschlussdeckel des jeweiligen Bürstenkastens aufliegt. Durch diese zweckmässige Vormontagestellung ist es möglich, die Schenkelfedern 5 bzw.6 bereits auf die Zapfen 7 bzw.8 aufzustecken, ohne dass dabei gleichzeitig die Feder gespannt werden muss. Zweckmässigerweise wird erst nach der Montage des kompletten Bürstensystems im Motor jeweils jeden Schenkelfeder 5 bzw.6 durch radiales Anheben ihres Andruckschenkels 51,41 auf den oberen Rand der Bürstenkästen gespannt und gleichzeitig auf dem Zapfen 7,8 bis in ihre endgültige Betriebsstellung verschoben. Dabei können Federzughaken durch Öffnungen 18,19 rückwärtig durch die Bodenfläche 21 der Bürstentragplatte 2 eingeführt werden. Ebenso wie die Bü#+Pfl, Andruckfedern und Abschlussdeckel können auch die weiteren Funktionselemente wie insbesondere Entstördrosseln 12,13 und ein Temperaturwächter 11 sowie innerhalb des schalenförmigen Kasten-Bürstenhalters geführte Anschlussleitungen 15 in der Montagerichtung M zugeführt und in der Bürstentragplatte 3 gehaltert werden. Bei dem gesamten Füge- bzw. Montageablauf wird dabei zweckmässigerweise die Bürstentragplatte 3 so gehalten, dass sämtliche Montageteile von oben in der Montagerichtung M zugeführt werden können. Dort wo flexible Litzen der Kohlebürsten bzw. Drähte der Entstördrosseln zu verbinden sind, werden zweckmässigerweise durch die Bodenfläche 21 reichende Rohrniete 16 in dieser gehaltert und die Litzen bzw. Drähte in diese Rohrniete 16 ein- bzw. bis über die Rückseite der Rohrniete durchgesteckt. In ebenfalls in die Bodenfläche 21 eingelassene schlitzförmige Öffnungen 17 sind einerseits feste Lötfahnen des Temperaturwächters 11 oder Steckerfahnen 141,142 der äusseren Anschlusseinheit 14 und andererseits damit zu verbindene Drahtenden eingesteckt, die sich dabei an die Löt- bzw. Steckerfahnen anlegen. Durchbrüche 19 können zur Zuführung eines Werkzeuges dienen, wenn z.B. der Andruckschenkel der Schenkelfeder angehoben bzw. abgesenkt werden soll Weitere nicht bezeichnete Durchbrüche in der Bodenfläche 21 dienen der axialen Zuführung von Formwerkzeugen beim Spritzgiessen der Bürstentragplatte 2. Sämtliche durch die Bodenfläche 21 der Bürstentragplatte 2 nach hinten um ein kurzes Stück herausragenden Verbindungspunkte können in zweckmässiger Weise nach der gesamten Montage des Kasten-Bürstenhalters, z.B. über ein Lötschwalbad miteinander verlötet werden. Fig.4 zeigt in einem vergrösserten Detailausschnitt die Verrastung des thschluBdeckels 31 an den Seitenschenkeln 32,33 des U-förmigen Bürstenkastens 3. Zur deutlicheren Darstellung ist die Kohlebürste nicht eingezeichnete. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Abschlussdeckel 31 mit Rastnasen 311, 312 versehen, die in entsprechende Rast öffnungen 321,331 der Seitenschenkel 32,33 beim Aufstecken des Abschlussdeckels 31 in Montagerichtung M einrasten und den Abschlussdeckel nach dem Einlegen der Kohlebürste fixieren. 8 Patentansprüche 4 Figuren

Claims: Patentanspruche 1. Kasten-Bürstenhalter für einen Elektro-Kommutatormotor mit an einer Bürstentragplatte jeweils mit ihrer Rückseite gehalterten Bürstenkästen mit darin geführten, durch eine Andruckfeder gegen die Oberfläche eines Kommutators gedrückten Bürsten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bürstenkästen (3,4) ein U-förmiges, zur Vorderseite axial geöffnetes und nach dem Einlegen der Bürsten durch einen Abschlussdeckel (31 bzw.41) axial verschliessbares Profil (Seitenschenkel 32,33 bzw. 42,44; Rückwand 34 bzw.44) aufweisen und eine jeweils als Andruckfeder vorgesehene Schenkelfeder (5 bzw.6) axial auf das freie Ende eines an der Bürstentragplatte (2) befestigten, axial vorstehenden Zapfens (7 bzw.8) bis zur Auflage ihres Andruckschenkels (51 bzw.61) auf der Stirnfläche der Kohlebürste aufsteckbar ist. 2. Kasten-Bürstenhalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abschlussdeckel (31 bzw.41) mit einer Öffnung (35 bzw.45) zur Durchführung der Anschlusslitze (9 bzw.10) für die jeweilige Kohlebürste versehen ist. 3. Kasten-Bürstenhalter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abschlussdeckel (31 bzw.41) durch axiales Aufstecken mit den Seitenschenkeln (32,33 bzw.42,43) der Bürstenkästen (3,4) verrastbar (Rastnasen 311,312, Rastöffnungen 321,331) ist (Fig.4) 4. Kasten-Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k * t n z e i c h n e t, dass die Schenkelfedern (5 bzw.6) jeweils mit ihren Gegendruckschenkeln (52,82) gegen eine Anlage eines Seitenschenkels des Bürstenkastens (2 bzw.3) anliegen. 5. Kasten-Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Vormontagelage der Schenkelfedern (5 bzw.6) in der die Schenkelfedern (5 bzw.6) jeweils mit gegenseitig noch ungespannten Schenkeln höchstens soweit auf die Zapfen (7 bzw.8) axial aufgesteckt sind, dass ihr Andruckschenkel (51 bzw.61) noch nicht in seine Bürstenauflagestellung gehoben ist. 6. Kasten-Bürstenhalter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schenkelfedern (5 bzw.6) derart auf ihren jeweiligen Zapfen (7 bzw.8) aufgesteckt sind, dass jeweils der Gegendruckschenkel aussen an einem Seitenschenkel und an- und der Andruckschenkel aussen am Abschlussdeckel aufliegt. 7. Kasten-Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Rückseite der Bürstentragplatte (2) in axialer Richtung verlaufende Einsteckschlitze (17) und Rohrnieten (16) angebracht sind, in die über die Rückseite hinaus stehende elektrische Anschlussteile von in der Bürstentragplatte (2) gehaltenen elektrischen Bauelementen bzw. elektrischen Verbindungsleitungen eingesteckt und durch Verlöten ihrer durchgesteckten und über die Rückseite hinausragenden freien Enden kontaktiert sind. 8. Kasten-Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e l c h n e t, dass die Bürstentragplatte aus einem einstückigen, mit nur in axialer Montage- bzw. Montagegegenrichtung ziehbaren Formteilen herstellbaren Kunststoff-Spritzgussteil besteht.

Inventors: ADAM, PETER, IHLE, OLAI
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H02K5
IPC codes: H01R39, H02K13, H02K5