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Patent Searching and Data


Title:
COMMUTATOR-TYPE ELECTRIC MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/020837
Kind Code:
A1
Abstract:
Proposed is a commutator-type electric machine for use in generator sets. The machine includes an annular support plate (14) extending round the rotational axis of the commutator and supporting tubular metal brush-holders (20) with a rectangular cross-section which are rigidly attached to the support plate and in which brushes (22) forming part of the commutator device are fitted along the longitudinal axis of the tube so that they are pressed against the commutator contact surface. A commutator device of particularly simple, practical design results if one of the brush-holder walls (44) has at least two tongues (46) projecting out from the plane of the wall, the tongues plugging into slots (52), located in one end (54, 40) of the support plate, which hold the tongues (46) and thus secure the brush-holder (20) to the support plate (14).

Inventors:
Corbach
Rainer, Latz
Wilhelm, M�hlemann
Kurt
Application Number:
PCT/DE1995/000047
Publication Date:
August 03, 1995
Filing Date:
January 17, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BT MAGNET-TECHNOLOGIE GMBH CORBACH
Rainer, Latz
Wilhelm, M�hlemann
Kurt
International Classes:
H01R39/38; H02K5/14; (IPC1-7): H02K5/14; H01R39/40
Foreign References:
EP0384686A11990-08-29
EP0123800A11984-11-07
US3784856A1974-01-08
DE1463897A11969-07-03
DE3149099A11983-06-16
EP0397973A21990-11-22
FR2315790A11977-01-21
DE3328683A11985-02-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 136 (E - 320)<1859> 12 June 1985 (1985-06-12)
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Claims:
Ansprüche
1. Elektrische Kommutatormaschine mit einer die Drehachse des Kommutators umgebenden, ringartigen Tragplatte für mit dieser fest verbundene, rohrförmige, im Querschnitt viereckige Führungsköcher aus Metall, in welchen zur Kommutiereinrichtung gehörende Schleif bürsten entlang der Rohrlängsachse geführt, an einer Lauffläche des Kommutators belastet angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Köchers (20) an der Tragplatte (14) an einer der Köcherwände (44) wenigstens zwei zur Wandebene aufrechte Zungen (46) angeordnet sind, denen in der einen Stirnseite (54, 40) der Tragplatte (14) befindliche, die Zungen (46) festhaltende Einsteck¬ schlitze (52) zugeordnet sind.
2. Elektrische Kommutatormaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zungen (46) mit dem Köcher (20) einstückig ver¬ bunden und aus der Wandebene herausgebogen sind.
3. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (48) der Zungen (46) von der Köcherwand (44) aus konvergieren und mit einem widerhakenartigen Sägezahnprofil (50) versehen sind.
4. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteckschlitze (52) zumindest abschnittsweise an ihren dem Sägezahnprofil (50) zugewandten Begrenzungen (56) enger sind als das Zungenprofil breit ist.
5. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (14) an ihrer die Köcher (20) aufweisenden Stirnseite (54) mit Aufnahmenuten (28) für die Führungsköcher (20) versehen ist und daß die Aufnahmeschlitze (52) an der Grundfläche (40) der Nut (28) angeordnet sind.
6. Elektrische Kommutatormaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Breite der Nut (28) größer ist als die Breite (34) des Führungsköchers (20) und daß an den NutSeitenwänden (30, 32) partielle Erhöhungen (36) angeordnet sind, an welchen die diesen zugewandten Köcherwände passend gehalten sind.
7. Elektrische Kommutatormaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Erhöhungen (36) leistenförmig ausgebildet sind und sich von der Grundfläche (40) der Nut (28) zum Nutrand (42) er¬ strecken.
8. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (36) an der einen Nutseitenwand (30) bezüglich der Erhöhungen (36) an der anderen Nutseitenwand (32) versetzt sind.
9. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundfläche (40) der Nut (28) zumindest eine, vorzugsweise leistenartige Erhebung (42) angeordnet ist.
10. Elektrische Kommutatormaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Köcherwand (60) ein blattfederartiges Andrückelement (62) mit seinem einen Ende befestigt ist und daß das andere, freie Ende (66) des .Andrückelements (62) vorgespannt an der ihm zugewandten Seitenfläche der Schleifbürste (22) anliegt.
11. Elektrische Kommutatormaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (62) ein aus der Köcherwand '(60) freigeschnittener Streifen ist, dessen eines Ende (64) einstückig mit der Köcherwand (60) verbunden ist und dessen anderes, freies Ende (66) mit einer Kröpfung (68) versehen ist, die bei aus dem Köcher (20) entfernter Schleifbürste (22) in den Köcher (20) hineinragt.
12. Elektrische Kommutatormaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifbürste (22) an ihrem kollektorfernen Endabschnitt eine rillenartige Vertiefung (25) aufweist, in welche die Kröpfung (68) des Andrückelements (62) einrastend die Schleifbürste (22) in einer Montagestellung sichert.
Description:
Elektrische Kommutatormaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus on einer Kommutatormaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs ' . Es ist schon eine Kommutatormaschine bekannt, bei der die Burstenköcher über durch Durchgangsschlitze in der Burstentragplatte steckbare Biegelappen mit der Burstentragplatte verbunden sind, was zu einer ungenauen Plazierung der Bürsten und zu damit verbundenen Nachteilen bei der Kommutierung führt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kommutatormaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf einfacher Weise und ohne den zusätzlichen Biegevorgang eine exakte Anordnung der Burstenköcher erreicht wird. Es hat sich gezeigt, daß

die erfindungsgemäße Maßnahme auch gute Ergebnisse hinsichtlich der Auszugfestigkeit und der Temperaturwechselfestigkeit ergibt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführte Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kommutatormaschine möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Tragplatte an ihrer die Köcher aufweisenden Stirnseite mit Aufnahmenuten für die Führungsköcher versehen ist und die Einsteckschlitze an der Grundfläche der Nut angeordnet sind. Wenn weiter an der einen Köcherwand ein blattfederartiges Andrückelement mit seinem einen Ende befestigt ist und das andere, freie Ende des Andrückelements vorgespannt an der ihm zugewandten Seitenfläche der Schleifbürste anliegt, ergibt sich ein besonders geräuscharmer Lauf der Kommutatormaschine, weil die Bürste spiellos in ihrem Köcher geführt ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen mit einer Burstentragplatte versehenen Abschnitt eines Motorgehäuses, Figur 2 eine Draufsicht auf die mit nur einer Schleifbürste versehenen Burstentragplatte gemäß Figur 1, Figur 3 eine Teilansicht der Burstentragplatte mit einer Bürstenführung gemäß Figur 2, wobei die Schleifbürste aus der Bürstenführung entfernt ist, in vergrößerter Darstellung, Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch die Burstentragplatte gemäß Figur 3, in vergrößerter Darstellung, Figur 5 eine Seitenansicht der Bürstenführung gemäß Figur 3, Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5 durch die Bürstenführung, in welche der kollektorferne Endabschnitt einer Schleifbürste strichpunktiert eingezeichnet ist, Figur 7 eine

Ansicht der Bürstenführung in Richtung des Pfeiles VII in Figur 5 gesehen, Figur 8 einen Teilschnitt der Burstentragplatte, mit einer montagegerecht darüber angeordneten Bürstenführung und Figur 9 die mit der Burstentragplatte verbundene Bürstenführung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt ein Teil eines zu einer elektrischen Kommutator¬ maschine gehörenden Motorgehäuses 10, das neben einer Aufnahme 12 für ein nicht dargestelltes Ankerwellenlager eine Burstentragplatte 14 aufweist. Die im wesentlichen ringartige, die Drehachse eines zur Maschine gehörenden Kommutators 26 (Figur 2) umgebende Burstentragplatte 14 ist über gummielastische Dämpfelemente 16 an der Innenwand 18 des Motorgehäuses 10 abgestützt. Die Burstentragplatte 14 ist mit rohrförmigen, im Querschnitt viereckigen Bürstenköchern 20 versehen, welche zur Kommutiereinrichtung der Kommutatormaschine gehörende Schleifbürsten 22 (Figur 2) entlang der Rohrlängsachse so führen, daß diese an einer Lauffläche 24 eines in Figur 2 strichpunktiert angedeuteten Kollektor 26 durch gespannte Federn 23 belastet an¬ gelegt sind. Die aus Metall hergestellten Bürstenköcher 20 sind fest mit der Burstentragplatte 14 verbunden. In Figur 2 ist lediglich einer der beiden Bürstenköcher 20 dargestellt. Der zweite Bürstenköcher ist nicht montiert. Es ist ersichtlich, daß sich statt dessen eine Positionierungsnut 28 in der Burstentragplatte 14 zeigt. Diese Positionierungsnut 28 ist in Figur 4 im Querschnitt dargestellt. Weiter zeigen die Figuren 3 und 4, daß die Breite der Nuten 28 größer ist als die Breite 34 der Bürsten- oder Führungsköcher 20 und daß an den Nut-Seitenwänden 30 und 32 partielle Erhöhungen 36 angeordnet sind, an welchen die diesen zugewandten Köcherwände 38, 40 passend gehalten sind. Dies ist besonders aus Figur 4 ersichtlich, wo ein Querschnitt durch die

Positionierungsnut 28 dargestellt ist, in welche ein Bürstenköcher 20 strichpunktiert eingezeichnet ist. Der Bürstenköcher 20 ist also lediglich durch die beim Ausführungsbeispiel leistenförmig ausgebildeten Erhöhungen 36 gehalten, die sich von der Grundfläche 40 der Nut 28 zum Nutrand 42 erstrecken. Weiter zeigt Figur 3 anschaulich, daß die Erhöhungen 36 an der einen Nutseitenwar.d 30 bezüglich der den Erhöhungen 36 an der anderen Seitenwand 32 versetzt sind. Auch zeigen die Figuren 3 und 4, daß an der Grundfläche 40 der Nut 28 zwei leistenartige Erhebungen 42 angeordnet sind. Daraus ergibt sich, daß der in der Nut 28 sitzende Burstenköcher 20 lediglich an den Erhöhungen 36 und den Erhebungen 42 abgestützt ist, wodurch sich hervorragende Verhältnisse hinsichtlich der Schwingungsdämpfung und damit der Geräuschminderung ergeben. Aus den Figuren 5 und 7 ist zu entnehmen, daß der Bürstenköcher 20 an einer der Köcherwände 44 vier zur Wandebene aufrechte Zungen 46 aufweist, deren Seiter. anten 48 von der Köcherwand 44 aus konvergieren und mit einem Sägezahnprofil 50 versehen sind. Die Zungen 46 sind einstüc ig mit der Köcherwand 44 verbunden und aus der Wandebene herausgebcgen. Den Zungen 46 sind in der Burstentragplatte 14 angeordnete Einsteckschlitze 52 zugeordnet (Figuren 3 und 8) . Wenn die Zungen 46 in die Einsteckschlitze 52 eingedrückt werden, sorgt eine noch näher zu beschreibende Ausgestaltung dafür, daß die Zungen 46 in den Einsteckschlitzen 52 festsitzen. Die in der einen Stirnseite 54 der Burstentragplatte 14 - zu der auch die Grundfläche 40 der Nut 28 gehört - befindlichen Einsteckschlitze 52 dienen zur Aufnahme der Zungen 46 der Bürstenköcher 20. Das Sägezahnprofil 50 der Zungen 46 ist so auf das Profil der Einsteckschlitze 52 abgestimmt, daß die dem Sägezahnprofil 50 zugewandten Schlitzbegrenzungen 56 zumindest abschnittsweise enger sind als das Zungenprofil.

Zur Montage wird der Burstenköcher mit seinen Einsteckzungen 46 so in die Positionierungsnut 28 der Burstentragplatte eingebracht, daß nach Eindrücken in Richtung des Pfeiles 58 (Fig. 8) die Einsteck¬ zungen 46 in ihre Einsteckschlitze 52 der Grundplatte 14 gelangen. Wenn die Köcherwand 44 auf der Oberseite der leistenartigen Erhebungen 42 zur Auflage kommt, verbeißt sich das widerhakenförmige Sägezahnprofil 50 der Einsteckzungen 46 so in den ihnen zugewandten Schlitzbegrenzungen 56 der Einsteckschlitze 52, daß ein sicherer, ordnungsgemäßer Sitz der Burstenköcher gewährleistet ist. Weiter sorgt die Positionierungsnut 28 mit ihren leistenartigen Erhöhungen 36 und den leistenartigen Erhebungen 42 auch für eine ordnungsgemäße Positionierung der Burstenköcher 20 in bezug auf die Burstentragplatte 14.

Wie insbesondere die Figuren 5 -und 6 zeigen, ist an der einen Köcherwand 60 ein blattfederartiges Andrückelement 62 für die Schleifbürste 22 angeordnet. Das Andrückelement 62 ist als ein aus der Köcherwand 60 freigeschnittener Streifen ausgebildet, dessen eines Ende 64 einstückig mit der Köcherwand 60 verbunden ist und dessen anderes, freies Ende 66 mit einer Kröpfung 68 versehen ist, die bei aus dem Köcher 20 entfernter Schleifbürste 22 in den Köcher hineinragt (Figur 6) . Wenn nun eine Schleifbürste 22 in den Köcher 20 eingeführt wird, wird das Andrückelement 62 durch die gegen die Kröpfung 68 anlaufende Schleifbürste 22 nach außen gedrückt und liegt mit einer geringen Spannung an der einen Seitenfläche der Schleifbürste 22 an. Auf diese Weise erfolgt eine Belastung zur gegenüberliegenden Innenwand 41 der Führungsköcherwand 40, so daß eine ordnungsgemäße, spiellose Führung der Schleifbürste 22 in ihrem Führungsköcher 20 gewährleistet ist.

Wie die Figur 6 weiter zeigt, weist der dort strichpunktiert dar¬ gestellte, kollektorferne Endabschnitt der Schleifbürste 22 an der

der Kröpfung 68 zugewandten Seitenfläche eine rillenartige Vertie¬ fung 25 auf, in welche die Kröpfung 68 einrastet, wenn der mit dem Kollektor 26 versehene Motoranker montiert werden soll. In dieser Raststellung befindet sich die Schleifbürste 22 vollständig außerhalb des Raumes, den der Kollektor 26 bei der Montage des Ankers beansprucht. Danach wird die Rastverbindung 68, 25 durch Anheben des Andrückelements 62 gelöst und die Feder 23 legt die Schleifbürste 22 an der Lauffläche 24 des Kollektors 26 an. Gleichzeitig sorgt das .Andrückelement für eine spiellose Führung der Schleifbürste 22 in dem Führungsköcher 20.