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Patent Searching and Data


Title:
HOLDING DEVICE FOR A CARBON BRUSH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/050963
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a holding device (20) for a carbon brush (16, 18) which can be especially applied to a commutator (14). Said holding device comprises a spring element having a holding segment (22) and a carrier segment (24) for receiving the carbon brush. The aim of the invention is to be able to fix the carbon brush securely, avoiding a notch effect. To this end, the carrier segment of the holding device comprises a support surface (34) supporting the carbon brush on its rear side, and holding segments (40, 42, 44) protruding from the carrier segment and extending along at least two opposing lateral surfaces (46, 48, 50) of the carbon brush.

Inventors:
KAESDORF WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/014932
Publication Date:
June 27, 2002
Filing Date:
December 18, 2001
Export Citation:
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Assignee:
K TEC GMBH (DE)
KAESDORF WOLFGANG (DE)
International Classes:
H01R39/39; H01R39/38; (IPC1-7): H01R39/39
Foreign References:
US4431933A1984-02-14
US4638203A1987-01-20
DE19962705A12000-07-06
FR2265204A11975-10-17
Attorney, Agent or Firm:
Stoffregen, Hans-herbert (Hanau, DE)
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Claims:
Patentansprüche Halterung für eine Kohlebürste
1. Halterung (20,52) für eine, insbesondere an einem Kommutator (14) oder einem Schleifring mit einer Stirnfläche anlegbare, Kohlebürste (16,18,62) umfassend ein gebogenes Federelement mit einem gegebenenfalls Uoder Lförmig gebogenen Halteabschnitt (56) und einem die Kohlebürste aufnehmenden Trägerabschnitt (24, 54), der eine die Kohlebürste rückseitenflächig abstützende Abstützfläche sowie entlang von Seitenflächen (46,48,50), insbesondere zweier gegenüberliegenden Seitenflächen, oder Kanten (86,88,90) der Kohlebürste sich erstreckende Halte abschnitte (40,42,44,64,66,68,70,72,74) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (40,42,44,64,66,68,70,72,74) ein aus dem Trägerab schnitt (24,54) der Halterung (20,52) frei geschnittener und aus von dem Träger abschnitt aufgespannter Ebene herausgebogener Abschnitt ist.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang jeder Seitenfläche (46,48,50,76,78,80,82) der Kohlebürste (16, 62) zumindest ein aus dem Trägerabschnitt (24,54) der Halterung (20,52) vorstehender Halteabschnitt (40,42,44,64,66,68,70,72,74) erstreckt.
3. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich entlang Schmalseiten (80, 82) der Kohlebürste (62) jeweils zwei Halteab schnitte (68, 70 ; 72,74) und entlang Breitseiten (76, 78) der Kohlebürste jeweils ein Halteabschnitt (64, 66) erstrecken.
4. Halterung nach zumindest Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang jeder Kante (86,88,90) der Kohlebürste (62) zumindest ein Halteab schnitt (68,70,72,74) verläuft.
5. Halterung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteabschnitte (64,66,68,70,72,74) die Kohlebürste (62) klemmend fixieren.
6. Halterung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürste eine Blockkohlebürste oder eine Hammerkohlebürste ist.
7. Halterung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürste senkrecht zu ihrer Längsachse gepresst ist.
8. Halterung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürste parallel zu ihrer Längsachse gepresst ist.
Description:
Beschreibung Halterung für eine Kohlebürste Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für eine, insbesondere an einem Kommutator oder einem Schleifring mit einer Stirnfläche anlegbare, Kohlebürste umfassend ein gebogenes Federelement mit einem gegebenenfalls U-oder L-förmig gebogenen Halteabschnitt und einem die Kohlebürste aufnehmenden Trägerabschnitt, der eine die Kohlebürste rückseiten- flächig abstützende Abstützfläche sowie entlang von Seitenflächen, insbesondere zweier gegenüberliegenden Seitenflächen, oder Kanten der Kohlebürste sich erstreckende Halte- abschnitte aufweist.

Eine entsprechende Halterung ist der US 4,638,203 zu entnehmen. Die Halterung besteht aus einem L-förmigen Federelement, dessen einer Schenkel eine U-förmige Ausbuchtung aufweist, in der eine Kohlebürste festlegbar ist.

Bei einer Halterung nach der DE 199 62 705 Al weist der Trägerabschnitt eine Durchbrechung auf, die von einer Kohlebürste durchsetzt wird, um diese durch Schneidklemmung zu fixieren. Da sich die Kohlebürste abschnittsweise rückseitig entlang des Trägerabschnittes erstreckt, ist eine Mindesteinbautiefe erforderlich, die insbesondere bei Kleinmotoren zu erheblichen Problemen führen kann. Durch die Schneidklemmverbindung ergibt sich zudem eine Kerbwirkung, die bei Schwingungen zu Problemen führen kann. Da

der den Trägerabschnitt durchsetzende rückseitige Bereich der Kohlebürsten häufig einen geringeren Querschnitt als der einem Kommutator zugewandte Abschnitt aufweist, auf den die Kohlebürste zur Stromübertragung aufliegt, ist es herstellungsbedingt erforderlich, dass das Kohlebürstenmaterial in Längsrichtung der herzustellenden Kohlebürste gepresst wird.

Ein Elektromotor für Kleingeräte nach der DE 24 13 578 AI weist als Blattfedern ausgebildete Halterungen für Kohlebürsten auf, die jeweils einen prismatischen Fortsatz aufweisen, der durch Kerbwirkung in einem Ausschnitt der Blattfeder fixierbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine Halterung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein sicheres Fixieren der Kohlebürste unter Vermeidung einer Kerbwirkung möglich ist, wobei der Einbauraum minimiert werden soll.

Auch soll eine optimale Nutzung der Kohlebürste möglich sein.

Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Halteabschnitt ein aus dem Trägerabschnitt der Halterung frei geschnittener und aus von dem Träger- abschnitt aufgespannter Ebene herausgebogener Abschnitt ist.

Erfindungsgemäß wird die Kohlebürste flächig auf dem Trägerabschnitt selbst abgestützt, so dass sich die Kohlebürste nicht über die Rückseite des Trägerabschnittes hinaus erstreckt.

Folglich ist die Einbautiefe allein von der wirksamen mit einem Kommutator oder Schleifring wechselwirkenden Länge der Kohlebürste abhängig. Des Weiteren kann die Kohlebürste ohne Schneidklemmverbindung fixiert werden, so dass insbesondere bei Schwingungen sich nachteilig auswirkende Kerbwirkungen unterbunden werden. Der Halteabschnitt verläuft des Weiteren in der Ebene des Trägerabschnitts, so dass eine Vergrößerung der Einbautiefe nicht erfolgt. Gleichzeitig ist eine hohe Stabilität gegeben.

Eine besonders sichere Fixierung ohne die Gefahr eines unkontrollierten Verrutschens der Kohlebürste ist dann gegeben, wenn sich entlang jeder Seitenfläche der Kohlebürste zwei Halteabschnitte wie Fahnen erstrecken. Dabei kann die Kohlebürste über die Halteabschnitte klemmend fixiert sein.

Bei der Kohlebürste selbst kann es sich um eine Blockkohlebürste oder um eine Hammerkoh- lebürste handeln.

Da der Querschnitt der Kohlebürste aufgrund der erfindungsgemäß ausgebildeten Halterung und der damit verbundenen Fixierung der Kohlebürste im rückseitigen Bereich gleichbleibend ist, ergibt sich der Vorteil, dass zum Pressen des Kohlebürstenmaterials eine bevorzugte Richtung nicht einzuhalten ist. Somit ist es ohne Weiteres möglich, Kohlebürsten zu ver- wenden, die senkrecht oder parallel zur Längsachse der fertigen Kohlebürste gepresst sind.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen-für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von den Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen : Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Kohlebürstenhalte- rung, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine Seitenannsicht der Kohlebürstenhalterung gemäß Fig. 1, Fig. 3 die Kohlebürstenhalterung nach Fig. 1 und 2 mit einer von dieser ausgehenden Kohlebürste, Fig. 4 die der Fig. 3 zu entnehmende Halterung mit Kohlebürste in abweichender perspektivischer Darstellung und Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer in einem Kleinmotor angeordneten Kohlebürste.

In Fig. 5 ist rein prinzipiell ein Kleinmotor 10 mit Motorgehäuse 12 und in diesem angeord- netem Elektromotor mit Kommutator 14 dargestellt, an dem zur Stromübertragung Kohle-

bürsten 16,18 kraftbeaufschlagt anliegen. Hierzu gehen die Kohlebürsten 16 und 18 jeweils von einer nur im Zusammenhang mit der Kohlebürste 16 rein prinzipiell eingezeichneten Halterung 20 in Form einer von der Funktion her bekannten Blattfeder aus, die einen Halte- schenkel oder Halteabschnitt 22 und einen die Kohlebürste 16 aufnehmenden Trägerabschnitt 24 umfasst. Der Halteabschnitt 22 ist in bekannter Weise zwischen Lager und Widerlagern 26,28 und 30 fixiert. Hierzu weist der Halteabschnitt 22 einen im Schnitt U-förmig geboge- nen Abschnitt 32 auf, der das Lager 28 umgibt, wohingegen die angrenzenden Abschnitte flächig an den Widerlagern 26 und 30 anliegen. Hierdurch erfährt die Halterung 20 eine eindeutige Fixierung, wobei aufgrund der Vorspannung des Trägerabschnittes 24 gegenüber dem Halteabschnitt 22 die von dem Trägerabschnitt 24 ausgehende Kohlebürste 16 die erforderliche Kraftbeaufschlagung in Richtung des Kommutators 14 erfährt.

Die Kohlebürste 16 liegt mit ihrer rückseitigen Fläche 34, die der an dem Kommutator 14 anliegenden Stirnfläche 36 gegenüberliegend verläuft, flächig auf der dem Kommutator zugewandten Seite 38 des Trägerabschnittes 24 auf und wird über aus dem Trägerabschnitt 24 bzw. dessen eine Ebene aufspannende Fläche frei geschnittene und nach außen umgebogene Lappen oder Fahnen 40,42,44 fixiert, wobei zumindest jeweils ein Lappen bzw. eine Fahne 40,42,44 entlang einer Seitenfläche 46,48,50 der Kohlebürste 16 verläuft. Hierdurch wird die Kohlebürste 16 im erforderlichen Umfang geführt gehalten und gegebenenfalls durch Klemmen fixiert, ohne dass eine mit einer Kerbwirkung einhergehende Schneidklemmung vorliegt, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall ist.

Den Fig. 1 bis 4 ist eine weitere, jedoch vom prinzipiellen Aufbau der Halterung 20 ent- sprechende bevorzugte Ausführungsform einer Halterung 52 zu entnehmen, die aus einem Trägerabschnitt 54 und einem U-förmig gebogenen Halteabschnitt 56 besteht, wobei dessen freier Schenkel 58 einen U-förmig gebogenen, nach außen zueinander divergierende Schenkel aufweisenden Abschnitt 59 aufweist, der zum Fixieren des Kohlebürstenhalters 52 ein Lager entsprechend dem Lager 28 gemäß Fig. 5 umgibt.

Der Trägerabschnitt 54 weist eine frei geschnittene Fläche 60 auf, auf der eine Kohlebürste wie die den Fig. 3 und 4 zu entnehmende Kohlebürste 62, mit ihrer Rückseitenfläche flächig aufliegt. Zum Fixieren der Kohlebürste 62 sind Halteabschnitte 64, 66, 68, 70,72,74 frei ge-

schnitten und aus der von der Fläche 60 aufgespannten Ebene herausgebogen, um bei fixierter Kohlebürste 62 sich entlang deren Seitenaußenflächen 76,78,80,82 zu erstrecken und gegebenenfalls die Kohlebürste 62 klemmend zu halten.

Die Klemmfixierung ist jedoch kein zwingendes Merkmal, da die flächigen Halteabschnitte oder Fahnen 64,66,68,70,72,74 im eigentlichen Sinne allein eine axiale Führung für die Kohlebürste 62 bieten müssen, die aufgrund der Federwirkung des Trägerabschnittes 54 kraft- beaufschlagt auf einem Kommutator anliegt. Folglich ist bei ordnungsgemäß plazierter Kohlebürste 62 allein eine Führung in axialer Richtung notwendig, ohne dass ein zusätzliches Klemmen notwendig ist.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, erstrecken sich bei von der Halterung aufgenommener Kohlebürste 62 entlang den Schmalseiten 80,62 jeweils zwei Halteabschnitte oder-fahnen 68,70 bzw. 72,74 und entlang den Breitseiten 76,78 jeweils ein Halteabschnitt bzw. eine Haltefahne 64,66, die breiter als die an den Schmalseiten 80,62 verlaufenden sind. Dabei geht von jeder Längskante 84,86,88,90 der Kohlebürste 62 eine Haltefahne 68,70,72,74 aus, wodurch zusammen mit den entlang verbleibender Längsseitenflächen 76,78 der Kohlebürste 62 sich erstreckende Fahnen 64,66 diese so axial geführt ist, dass ein Drehen dieser ausgeschlossen ist.

Dadurch, dass die Kohlebürste 62 auf der von dem Trägerabschnitt 54 aufgespannten Ebene, nämlich der Trägerfläche 60 flächig aufliegt, ist einerseits auch bei auftretenden Schwingun- gen ein einwandfreies Anliegen der Kohlebürste 62 an einen Kommutator gewährleistet. Da zudem die Kohlebürste 62 den Trägerabschnitt 54 nicht durchsetzt, bedarf es einer geringen Einbautiefe.

Insbesondere ist bei der Verwendung von Blockkohlebürsten der Vorteil gegeben, dass die zur Herstellung der Kohlebürste erforderliche pressfertige Mischung in gewünschter Richtung in Bezug auf die Längsachse der Kohlebürste verpresst werden kann, also z. B. parallel zur Längsrichtung der fertigen Kohlebürste oder senkrecht zu dieser. Hierin sind ergänzende und besonders hervorzuhebende Merkmale zu sehen.

Anzumerken ist, dass die aus dem Trägerabschnitt 54 ausgeschnittenen und aus deren Ebene herausgebogenen Abschnitte oder Fahnen auch derart verlaufen können, dass zumindest einige linienförmig an zum Beispiel diagonal gegenüberliegende Kanten 84,90 bzw. 86,88 der Kohlebürste 62 anliegen.