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Title:
STABILIZED HAMMER BRUSH HOLDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/033429
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to stabilized hammer brush holders (2). Saucer-type bearing surfaces (2.2; 2.3) of said hammer brush holders can be radially slipped onto knife-edge bearings (1.2; 1.3) of the stator part of a motor, especially of a bearing bracket (1) in the sense of a drag bearing. As a corresponding stabilization vis-à-vis the transverse forces that occur especially during assembly and transport, the hammer brush holders (2) engage with a safety pin (2.1) into a safety recess (1.1) of the stator part of the motor.

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Inventors:
Drexlmaier, Thomas (Martin-Luther-Strasse 5 Würzburg, D-97072, DE)
Göb, Werner (Friedrich-Ebert-Strasse 17 Kürnach, D-97273, DE)
Application Number:
PCT/EP1999/009077
Publication Date:
June 08, 2000
Filing Date:
November 22, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2 München, D-80333, DE)
Drexlmaier, Thomas (Martin-Luther-Strasse 5 Würzburg, D-97072, DE)
Göb, Werner (Friedrich-Ebert-Strasse 17 Kürnach, D-97273, DE)
International Classes:
H01R39/38; H02K5/14; (IPC1-7): H01R39/38; H02K5/14
Foreign References:
DE2417028A1
EP0043460A2
EP0791988A1
EP0175993A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Hammerbürstenhalterung mit Kippsicherung -mit einer Schwenklagerung eines Hammerbürstenhalters (2) an einem Motor-Statorteil, insbesondere einem Lagerbügel (1) ; -mit einem vorstehenden Sicherungs-Zapfen (2.1) an dem Hammerbürstenhalter bzw. an dem Motor-Statorteil, der bei deren gegenseitiger Betriebsstellung in eine korrespon- dierende Sicherungs-Ausnehmung (1.1) des Motor-Stator- teils bzw. des Hammerbürstenhalters im Sinne einer Kipp- sicherung des Hammerbürstenhalters entgegen einer im we- sentlichen quer zur Schwenkbewegung gerichteten Kippkraft eingreift ; -mit jeweils axial beidseitig zu dem Sicherungszapfen (2.1) einer schalenartigen Lageraufnahme (2.2 ; 2.3) am bürstenabgewandten Bürstenhalterende bzw. an dem Motor- Statorteil, die schwenkbar auf zumindest eine korrespon- dierende Schneidenlagerung des Motor-Stator- teils bzw. des Hammerbürstenhalters aufsteckbar ist ; -mit einer formschlüssig lagesichernden, zungenartig vor- stehenden axialen Anschlagsicherung für jede der Schneidenlagerungen (1.2so
1. l.
2. 3).
3. Hammerbürstenhalterung nach Anspruch 1 mit einer, insbesondere einstückigen, Anformung des Si cherungszapfens (2.1) an den Hammerbürstenhalter (2).
4. Hammerbürstenhalterung nach Anspruch 2 mit einem KunststoffHammerbürstenhalter (2) und mit ein stückig angeformtem, insbesondere angespritztem, Siche rungszapfen (2.1).
5. Hammerbürstenhalterung nach Anspruch 2 und/oder 3 mit einer Anordnung der zu dem SicherungsZapfen (2.1) korrespondierenden SicherungsAusnehmung (1.1) in dem Mo torStatorteil, insbesondere als AusstanzAusnehmung.
6. Hammerbürstenhalterung nach zumindest einem der Ansprüche 14 mit einer Mitbenutzung der statorseitigen SicherungsAus nehmung (1.1) als Widerlager für eine Bürstenandruckfeder (3).
7. Hammerbürstenhalterung nach zumindest einem der Ansprüche 15 mit einer Anordnung der zumindest einen schalenartigen Lageraufnahme (2.2 ; 2.3) als Teil des Hammerbürstenhalters (2) ; mit einer Anordnung der zumindest einen korrespondieren den Schneidenlagerung (1.2sol. 3) als Teil des MotorSta torteils, insbesondere des Lagerbügels (1).
8. Hammerbürstenhalterung nach zumindest einem der Ansprüche 16 mit einer Ausbildung des SicherungsZapfens (2.1) bzw. der korrespondierenden SicherungsAusnehmung (1.1) im Sinne einer betriebsmäßig gewährleisteten Toleranzaus gleichsBewegung zwischen der schalenförmigen Lagerauf nahme (2.2 ; 2.3) einerseits und der korrespondierenden Schneidenlagerung (1.2sol. 3) andererseits.
9. Hammerbürstenhalterung nach zumindest einem der Ansprüche 17 mit einer Ausbildung des SicherungsZapfens (2.1) bzw. der korrespondierenden SicherungsAusnehmung (1.1) im Sinne einer betriebsmäßig gegenseitig formschlüssigen, insbesondere verrastbaren Einsteckverbindung.
Description:
Beschreibung Hammerbürstenhalterung mit Kippsicherung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hammerbürstenhalterung mit Kippsicherung gemäß Patentansprüche 1.

Durch die DE 28 14 009 C3 bzw. EP 0 791 988 A1 sind Schwenk- lagerungen für Hammerbürstenhalter bekannt, bei denen die bürstenabgewandten Enden der Kunststoff-Hammerbürstenhalter mit eingeformten schalenartigen Lageraufnahmen in fertigungs- und montagetechnisch einfacher Weise auf korrespondierende Schneiden-Lagerungen eines Motor-Statorteils, insbesondere eines Lagerbügels aufsteckbar und mittels in Ausnehmungen einhängbarer Bürstenandruckfedern im Betriebszustand mit ih- ren bürstenseitigen Enden an die Lamellenfläche eines Kommu- tators angedrückt werden ; nach einer Ausgestaltung ist be- reits eine Schwenklagerung mit in Schwenkachsrichtung jeweils endseitigen Einzelschwenklagern derart vorgesehen, daß der Hammerbürstenhalter durch zwischen den Einzelschwenklagern vorstehende Lagerbügel-Anschläge axial auch formschlüssig la- gesicherbar ist.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll bei Beibehaltung dieses fertigungs-und montagetechnisch vorteilhaften Aufbaus mit einfachen Mitteln eine Kippsicherung gegenüber, insbeson- dere beim Fertigungs-bzw. Transporthandling, möglichen äuße- ren Querkräften erreicht werden, aufgrund derer die Gefahr besteht, daß die Bürstenhalter quer zur Schwenkbewegung aus ihrer Schwenklagerung ausgehebelt oder in eine bleibende Kippstellung mit nur mit einer Kante auf der Lamellenfläche des Kommutators aufliegenden Bürste gebracht werden können.

Eine derartige Kippsicherung kann ausgehend von den eingangs als Stand der Technik beschriebenen Hammerbürstenhalterungen unter Beibehaltung des vorteilhaften Konstruktions-und Mon- tageprinzips durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken eines

Sicherungs-Zapfens an dem Hammerbürstenhalter bzw. dem Motor- Statorteil einerseits und einer korrespondierenden Siche- rungs-Ausnehmung an dem Motor-Statorteil bzw. an dem Hammer- bürstenhalter sowie die beidseitig des Sicherungszapfens vor- gesehenen Schneidenlagerungen mit formschlüssig lagesichern- den, zungenartig vorstehenden axialen Anschlagsicherungen an- dererseits erreicht werden ; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Das Zusammenwirken von Sicherungs-Zapfen einerseits und Si- cherungs-Ausnehmung andererseits ist dabei zweckmäßigerweise derart abgestimmt, daß einerseits bei gegenseitiger Betriebs- stellung von Hammerbürstenhalter und aufnehmendem Motor-Sta- torteil eine für einen gegenseitigen Toleranzausgleich unvor- teilhafte Positionierungs-Überdimensionierung durch entspre- chende gegenseitige kraftschlüssige Berührung vermieden wird, jedoch andererseits bei Beginn einer Kippbewegung des Hammer- bürstenhalters schon bei kleinem Kippwinkel durch Anschlag des Sicherungs-Zapfens an die Begrenzung der umschließenden Sicherungs-Ausnehmung eine weitere Kippbewegung gehindert und bei Wegfall der, insbesondere nur während des Einbaus oder Transports auftretenden, die Kippbewegung verursachenden Querkraft der Hammerbürstenhalter und damit die Bürsten in ihre normale Betriebsstellung, vorzugsweise unter dem Zug der Bürstenandruckfeder, rückstellbar sind.

Durch die DE 24 17 028 A1 ist ein Kommutatormotor mit einer Schwenkarm-Kippsicherung eines Hammerbürstenhalters derart bekannt, daß die Schwenkarme an ihren bürstenabgewandten En- den in gabelförmig auseinanderstrebende Schenkel münden, die eine Aufnahme für eine Schneidenlagerung an einem Lagerbügel bilden und von denen einer mit einem hakenförmigen Ende ver- sehen ist, das in einen Durchbruch des Lagerbügels eintaucht.

Das hakenförmige Ende der Erlängerung ist federelastisch aus- gebildet und liegt vorgespannt an einer Kante des Durchbruchs an ; die Breite des hakenförmigen Endes ist der Breite des

Durchbruchs angepaßt, so daß ein seitliches Kippen des Schwenkarms aus seiner Betriebslage verhindert wird.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol- genden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert ; darin zeigen : FIG 1 die radiale Draufsicht auf einen Lagerbügel mit nur einem aufgesteckten Hammerbürstenhalter in normaler Betriebs-Schwenklage ; FIG 2 die Anordnung gemäß FIG 1 mit zwei Hammerbürstenhal- tern in einer durch die erfindungsgemäße Kippsiche- rung begrenzten Kippstellung ; FIG 3 eine motorinnere axiale Draufsicht auf die Anordnung gemäß FIG 1 jedoch mit zwei Hammerbürstenhaltern ; FIG 4 in vergrößerter Ausschnittsdarstellung aus FIG 1 eine herkömmliche Schwenklagerung ohne Kippsicherung ; FIG 5-8 in vergrößerter Ausschnittsdarstellung aus FIG 1 Schwenklagerungen mit verschiedenen Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Kippsicherung.

An einem Lagerbügel 1 eines Kommutatormotors sind-wie ins- besondere aus FIG 3 ersichtlich-zwei einander radial gegen- überliegende Hammerbürstenhalter 2 ; 2 in einer Schwenklagerung eingehängt und mittels je einer Bürstenandruckfeder 3 ; 3 mit Bürsten 4 ; 4 an ihren der Schwenklagerung abgewandten freien Enden gegen die Lamellenfläche 5.1 eines Kommutators 5 an- drückbar.

Zur eigentlichen Schwenklagerung zwischen einem Hammerbür- stenhalter 2 einerseits und der Lageraufnahme des Lagerbügels 1 andererseits im Sinne einer montagetechnisch einfachen zu- sammensteckbaren gegenseitigen Schwenklagerung sind am Lager- bügel 1 zwei axial hintereinanderliegende durch eine Siche- rungs-Ausnehmung 1.1 getrennte seitliche Schneidenlagerungen 1.2 bzw. 1.3 vorgesehen, auf welche jeweils ein Hammerbürsten-

halter 2 mit einer schalenartigen Lageraufnahme 2.2 bzw. 2.3 aufsteckbar und durch eine Bürstenandruckfeder 3 an die La- mellenfläche 5.1 andrückbar und dabei zumindest radial lage- sicherbar ist.

Obwohl durch eine gewisse Schwenklagerungsreibung aufgrund eines Lagerungsandruckes der Bürstenandruckfeder 3 bereits auch eine zumindest kraftschlüssige axiale Lagesicherung des Hammerbürstenhalters 2 relativ zu dem Lagerbügel 1 gewähr- leistbar ist, sind formschlüssig lagesichernde, zungenartige vorstehende axiale Anschlagsicherungen 1.4 bzw. 1.5 beidseitig außen zu den auf die Schneidenlagerungen 1.2 bzw. 1.3 aufge- steckten schalenartigen Lageraufnahmen 2.2 bzw. 2.3 vorgese- hen.

An dem Bürstenhalter 2 ist-gemäß FIG 1-3 bzw. 5-7-ein vor- stehender Sicherungs-Zapfen 2.1 vorgesehen, der bei betriebs- mäßiger gegenseitiger Schwenklagerung zwischen dem Hammerbür- stenhalter 2 und dem Lagerbügel 1 in eine korrespondierende Sicherungs-Ausnehmung 1.1 des Lagerbügels 1 im Sinne einer Kippsicherung des Hammerbürstenhalters 2 entgegen einer im wesentlichen quer zur Schwenkbewegung gewickelten Kippkraft eingreift.

FIG 2 zeigt-ausgehend von einer betriebsmäßigen Normal- Schwenklagerung gemäß FIG 1-eine leichte, durch Anschlag des Sicherungs-Zapfens 2.1 an die obere Wandung der Siche- rungs-Ausnehmung 1.1 begrenzte Kippstellung des Hammerbür- stenhalters 2, derart daß dieser nach Wegfall der-insbe- sondere bei Montage und Transport nur vorübergehend auftre- tenden-Kippkraft durch die Zugkraft der Bürstenandruckfeder 3 wieder in seine Normal-Schwenklagerung rückstellbar ist ; ohne die erfindungsgemäße Kippsicherung bestände Gefahr, daß die Bürstenhalterung in eine solche Kippstellung gebracht werden könnte, daß Gefahr einer dauernden Verkantung zwischen der vom Hammerbürstenhalter 2 aufgenommenen Bürste 4 und der Lamellenfläche 5.1 des Kommutators 5 oder sogar einer totalen

seitlichen Aushebelung des Hammerbürstenhalters 2 aus seiner Schwenklagerung bestände.

In vorteilhafter Weise kann bei der erfindungsgemäßen Kippsi- cherung die einfache Fertigungs-und Montagetechnologie der Steckmontage von Hammerbürstenhalter 2 und Lagerbügel 1 mit einhängbarer Bürstenandruckfeder 3 beibehalten werden ; zweck- mäßigerweise ist die Sicherungs-Ausnehmung 1.1 als Widerlager für das eine einzuhängende Ende der Bürstenandruckfeder 3 mitausgebildet bzw. mitbenutzt.

Der Sicherungs-Zapfen 2.1 sollte zwar im Sinne einer Verhin- derung eines zu großen Kippwinkels des Hammerbürstenhalters 2 der Sicherungs-Ausnehmung 1.1 unter Vermeidung eines zu großen gegenseitigen Kraftschlusses angepaßt sein, jedoch sollte eine Überbestimmung im Sinne eines dann nicht mögli- chen gegenseitigen betriebsmäßigen Toleranzausgleiches der miteinander zusammenzubauenden Bauteile vermieden sein.

Die vergrößerten Einzeldarstellungen gemäß FIG 5 bis 7 zeigen ausgehend von einer bekannten Schwenklagerung ohne Kipp- sicherung gemäß FIG 4 einen betriebsmäßig kraftfreien Ein- griff eines Sicherungs-Zapfens 2.1 am Hammerbürstenhalter 2 in eine Sicherungs-Ausnehmung 1.1 an einem Lagerbügel 1. FIG 8 zeigt die kinematische Umkehr mit Eingriff eines Siche- rungs-Zapfens eines Lagerbügels 1 in eine Sicherungs-Ausneh- mung des Hammerbürstenhalters 2 ; FIG 6 ; 7 zeigen zwei Ausfüh- rungsbeispiele eines formschlüssigen, vorzugsweise federnd, verrastbaren Eingriffs eines Sicherungs-Zapfens 2.1 am Ham- merbürstenhalter in eine Sicherungs-Ausnehmung 1.1 mit Rast- Hinterschnitt am Lagerbügel 1.

Die Sicherungsöffnung 1.1 bzw. die Schneidenlagerungen 1.2 ; 1.3 bzw. die Anschlagsicherungen 1.4 ; 1.5 sind in ferti- gungstechnisch vorteilhafter Weise als einstückige Stanzbie- geteile des metallenen Lagerbügels 1 ausgeführt ; der Siche- rungs-Zapfen 2.1 sowie die schalenartigen Lageraufnahmen

2.2 ; 2.3 sind zweckmäßigerweise einstückige, an-bzw. einge- formte, insbesondere an-bzw. eingespritzte Bestandteile ei- nes, insbesondere als Spritzgußteil hergestellten, Kunst- stoff-Bürstenhalters 2.