DE10314485B4

DE10314485B4 - Vorrichtung für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE10314485B4
Application number: DE2003114485
Authority: DE
Inventors: Manfred Buck; Otto Baumann; Siegfried Fehrle; Dietmar Saur; Michael Weiss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: DE10314485A1; CN1538593B; GB0406775D0; GB2401489B; CN1538593A; GB2401489A

Abstract

Vorrichtung für einen Elektromotor mit wenigstens einer ersten Kontaktschiene (10a), insbesondere für eine drehbare Bürstenplatte, und wenigstens einem Elektromotorgehäuseteil (12), wobei die erste Kontaktschiene (10a) unmittelbar am Elektromotorgehäuseteil (12) mit einem von einem Kontaktierungssteckmittel (28a) getrennt ausgebildeten steckerförmigen Befestigungsmittel (14a, 16a) über eine Steckverbindung am Elektromotorgehäuseteil (12) befestigt ist, und mit wenigstens einem Befestigungsmittel (18a), das eine Toleranzausgleichsgeometrie aufweist, und wobei die Toleranzausgleichsgeometrie von wenigstens einer Schrägfläche (24a, 26a), die einen Ausgleichswinkel (38a, 38'a) zwischen 20° und 60° zu einer Umfangsrichtung (34) der ersten Kontaktschiene (10a) einschließt, gebildet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Elektromotor mit wenigstens einer ersten Kontaktschiene, insbesondere für eine drehbare Bürstenplatte.
Es ist bekannt, bei Elektromotoren mit einer drehbaren Aufnahmeplatte bzw. Bürstenplatte eine die Bürstenplatte umfassende Bürsteneinheit mehrschichtig aufzubauen, und zwar mit einer eine erste Schicht bildenden Trägerplatte und mit der eine zweite Schicht bildenden Bürstenplatte.
Die Trägerplatte bildet mit daran befestigten Kontaktschienen eine Montageeinheit, die bei der Montage an einem Motorgehäuse befestigt wird. Auf der Bürstenplatte sind Kohleköcher mit Kohlebürsten samt Verbindungselementen zu den Kohlebürsten und zu den Kontaktschienen befestigt. Die Bürstenplatte ist auf der Trägerplatte drehbar gelagert.
Aus der DE 195 22 329 A1 ist eine Vorrichtung mit einer einen Stator kontaktierenden Kontaktschiene bekannt, die zur Be festigung an einem Motorgehäuse vorgesehen ist. Ferner geht aus der DE 198 48 039 A1 eine Vorrichtung hervor, bei der an einem in einem Gehäusedeckel integrierten Stanzgitter Kontaktierungsmittel einstückig angeformt sind, die in Halterungen eines Wicklungsträgers zu einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung aufgenommen sind. Zudem offenbart die DE 199 24 168 A1 eine Vorrichtung mit einer Toleranzausgleichsgeometrie, die von einer Schrägfläche gebildet ist. Des Weiteren zeigt die DE 44 12 319 A1 ein Stromführungssystem mit einem separat von einem elektrischen Kontaktierungsmittel ausgeführten Befestigungsmittel, das zu einer Befestigung an einer Trägerplatte dient.
Ausgehend von dem durch die DE 195 22 329 A1 gebildeten nächstliegenden Stand der Technik liegt der Erfindung die objektiv technische Aufgabe zugrunde, einen besonders sicheren Halt der Kontaktschiene in einer exakten Position unter der Möglichkeit, Toleranzen ausgleichen zu können, an einem Elektromotorgehäuse zu realisieren.
Die Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 11 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung besteht in einer Vorrichtung für einen Elektromotor mit wenigstens einer ersten Kontaktschiene, insbesondere für eine drehbare Bürstenplatte, und wenigstens einem Elektromotorgehäuseteil, wobei die erste Kontaktschiene unmittelbar am Elektromotorgehäuseteil mit einem von einem Kontaktierungssteckmittel getrennt ausgebildeten steckerförmigen Befestigungsmittel über eine Steckverbindung am Elektromotorgehäuseteil befestigt ist, und mit wenigstens einem Befestigungsmittel, das eine Toleranzausgleichsgeometrie aufweist, und wobei die Toleranzausgleichsgeometrie von wenigstens einer Schrägfläche, die einen Ausgleichswinkel zwischen 20° und 60° zu einer Umfangsrichtung der ersten Kontaktschiene einschließt, gebildet ist.
Hierbei soll unter einem Elektromotorgehäuseteil insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das eine ein Motorteil tragende und/oder abschirmende Funktion aufweist. Es kann vorteilhaft eine einschichtige Bürsteneinheit erreicht, d. h. es kann eine zusätzliche Trägerplatte vermieden werden. Zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht und Montageaufwand können eingespart werden. Aufgrund der Möglichkeit, Bauraum und Gewicht einzusparen, eignet sich die erfindungsgemäße Lösung besonders vorteilhaft für Handwerkzeugmaschinen. Durch die Ausgestaltung der Befestigung als Steckverbindung ist eine besonders einfache, schnelle und kostengünstige Montage erreichbar. Vorteilhaft weist dabei die Kontaktschiene zumindest ein angeformtes Befestigungsmittel auf, wie einen Ste cker, wodurch zusätzliche Bauteile vorteilhaft vermieden werden können. Mittels der Toleranzausgleichsgeometrie können toleranzbedingte, unerwünschte Spannungen und Montageprobleme zumindest weitgehend vermieden werden.
Ferner trägt zu einer einfachen Montage bei, wenn wenigstens eines der Befestigungsmittel der Steckverbindung eine mehrfach gestufte Kontur umfasst. Bei der Montage kann zu Beginn Spiel zwischen korrespondierenden Befestigungsmitteln erreicht werden, wodurch ein einfaches ineinander Einführen der korrespondierenden Befestigungsmittel und eine sich an das Einführen anschließende, vorteilhafte Selbstzentrierung erreichbar ist.
Weist die Steckverbindung wenigstens ein Befestigungsmittel mit zumindest einer widerhakenartigen Ausformung aus, kann konstruktiv einfach eine spielfreie, sichere Verbindung erzielt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Kontaktschiene ein Kontaktierungssteckmittel zur Kontaktierung mit einem Polschuh aufweist, wodurch einfach mit der Befestigung der Kontaktschiene in einem Montagegang automatisch eine Kontaktierung der Kontaktschiene mit dem Polschuh erreichbar ist. Das Kontaktierungssteckmittel kann dabei von einem Stecker oder von einer zu einem Stecker korrespondierenden Ausnehmung gebildet sein.
Ist das Kontaktierungssteckmittel von einem Stecker gebildet und erstreckt sich dasselbe im montierten Zustand in Richtung zu einem Befestigungsbereich am Elektromotorgehäuseteil über wenigstens ein Befestigungsmittel der ersten Kontaktschiene, kann dasselbe vorteilhaft zur Vorzentrierung der Kontaktschiene bei der Montage derselben genutzt werden.
Weist die Vorrichtung eine zweite Kontaktschiene auf, die zumindest im Wesentlichen baugleich zur ersten Kontaktschiene ausgeführt ist, kann eine vorteilhafte, ausgereifte Kontaktierung erzielt und zudem können insbesondere Werkzeugkosten eingespart werden. Es können mit einem Werkzeug beide Kontaktschienen gefertigt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Elektromotorgehäuseteil einstückig mit einem Außengehäuseteil ausgeführt ist, beispielsweise insbesondere mit einem Außengehäuseteil einer Handwerkzeugmaschine, wodurch zusätzliche Bauteile eingespart werden können. Grundsätzlich könnten jedoch auch das Außengehäuseteil und das Elektromotorgehäuseteil von getrennten Bauteilen gebildet sein.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 einen Bohrhammer in einer Seitenansicht,
2 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in 1,
3 einen vergrößerten Ausschnitt III aus 2,
4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV in 2,
5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V in 2,
6 zwei Kontaktschienen in ihren Montagestellungen in einer Draufsicht und
7 eine Ansicht in Richtung VII in 6.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt einen Bohrhammer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen nicht näher dargestellten Elektromotor mit einer ersten und einer zweiten Kontaktschiene 10a, 10b für eine drehbare Bürstenplatte und mit einem Elektromotorge häuseteil 12, das zudem ein vorderes Außengehäuseteil des Bohrhammers bildet bzw. einstückig mit demselben ausgeführt ist (2, 3, 6 und 7). Entgegen einer Bearbeitungsrichtung des Bohrhammers schließt an das Elektromotorgehäuseteil 12 ein Griffschalengehäuseteil 42 an.
Die erste und die zweite Kontaktschiene 10a, 10b, die baugleich ausgeführt sind, sind unmittelbar am Bodenteil 40 des Elektromotorgehäuseteils 12 in hierfür vorgesehenen Befestigungsbereichen des Elektromotorgehäuseteils 12 eingelassen und über Steckverbindungen befestigt, wobei die zweite Kontaktschiene 10b um eine Mittelachse um 180° verdreht zur ersten Kontaktschiene 10a angeordnet ist.
Die erste Kontaktschiene 10a ist von einem im Wesentlichen sichelförmigen Blechteil gebildet, wobei am radial äußeren Umfang zwei sich im montierten Zustand in axialer Richtung des Bohrhammers erstreckende, als Stecker ausgebildete Befestigungsmittel 14a, 16a angeformt sind, die mehrfach gestufte Konturen mit widerhakenartigen, scharfkantigen Ausformungen 22a aufweisen (5, 6 und 7). Zur Versteifung der ersten Kontaktschiene 10a ist in dieselbe eine sich in Umfangsrichtung 34 über die Befestigungsmittel 14a, 16a erstreckende Versteifungssicke 36a eingebracht.
Ferner weist die erste Kontaktschiene 10a einen angeformten Kontaktarm 32a auf, der einen sich am radial äußeren Umfang anschließenden, sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden ersten Teil und einen sich an den ersten Teilabschnitt anschließenden, sich in Umfangsrichtung erstreckenden zweiten Teilabschnitt aufweist. Am freien Ende des Kontakt arms 32a ist ein als Stecker ausgebildetes Steckmittel 28a zur Kontaktierung mit einem Polschuhterminal 30a eines nicht näher dargestellten Polschuhs angeformt. Das Steckmittel 28a erstreckt sich in Einpressrichtung über die Befestigungsmittel 14a, 16a hinaus (vgl. 7 und im montierten Zustand 4 und 5).
Das Elektromotorgehäuseteil 12 ist mit dem Polschuh und dem Polschuhterminal 30a vormontiert. Beim Einpressen der ersten Kontaktschiene 10a wird zuerst das Steckmittel 28a mit dem Polschuhterminal 30a kontaktiert, wodurch die Lage der Befestigungsmittel 14a, 16a zu korrespondierenden, als Aufnahmeschächte ausgebildeten Befestigungsmitteln 18a, 20a im Bodenteil 40 des Elektromotorgehäuseteils 12 positioniert werden. Es findet eine Art Vorzentrierung statt.
Bei einer fortgeführten Einpressbewegung in axialer Richtung des Bohrhammers verankern sich die mehrfach gestuft ausgeführten, tannenbaumförmigen Befestigungsmittel 14a, 16a der ersten Kontaktschiene 10a in den ebenfalls im Wesentlichen entsprechend gestuft ausgeführten, als Aufnahmeschächte ausgebildeten Befestigungsmitteln 18a, 20a des aus Kunststoff hergestellten Elektromotorgehäuseteils 12. Die widerhakenartigen Ausformungen 22a graben sich dabei in das Elektromotorgehäuseteil 12 formschlüssig und spielfrei ein (5).
Das als Aufnahmeschacht ausgebildete Befestigungsmittel 18a weist eine Toleranzausgleichsgeometrie auf, wobei die Toleranzausgleichsgeometrie von zwei parallelen Schrägflächen 24a, 26a gebildet ist, die einen Ausgleichswinkel 38a, 38'a zwischen 20° und 60° zur Umfangsrichtung 34 einschließen.
Mittels der Toleranzausgleichsgeometrie können Toleranzen der ersten Kontaktschiene 10a zum Elektromotorgehäuseteil 12 in X- und Y-Richtung ausgeglichen werden (2 und 3).
Bezüglich dem Aufbau und der Montage der zweiten Kontaktschiene 10b kann auf die Beschreibung zur ersten Kontaktschiene 10a verwiesen werden. Die Kontaktschienen 10a, 10b und deren Ausgestaltungen sind mit den gleichen Bezugszeichen beziffert, wobei zur Unterscheidung die Buchstaben „a" und „b" hinzugefügt sind.
Im montierten Zustand sind die Befestigungsmittel 14a, 16a und das Steckmittel 28a der ersten Kontaktschiene 10a achssymmetrisch zu Befestigungsmitteln 14b, 16b und zu einem Steckmittel 28b der zweiten Kontaktschiene 10b angeordnet (6), wobei sich die Steckmittel 28a außerhalb eines kreisförmigen Grundaufbaus der Kontaktschienen 10a, 10b befinden.

10: Kontaktschiene
12: Elektromotorgehäuseteil
14: Befestigungsmittel
16: Befestigungsmittel
18: Befestigungsmittel
20: Befestigungsmittel
22: Ausformung
24: Schrägfläche
26: Schrägfläche
28: Steckmittel
30: Polschuhterminal
32: Kontaktarm
34: Umfangsrichtung
36: Versteifungssicke
38: Ausgleichswinkel
40: Bodenteil
42: Griffschalengehäuseteil

Claims

Vorrichtung für einen Elektromotor mit wenigstens einer ersten Kontaktschiene (10a), insbesondere für eine drehbare Bürstenplatte, und wenigstens einem Elektromotorgehäuseteil (12), wobei die erste Kontaktschiene (10a) unmittelbar am Elektromotorgehäuseteil (12) mit einem von einem Kontaktierungssteckmittel (28a) getrennt ausgebildeten steckerförmigen Befestigungsmittel (14a, 16a) über eine Steckverbindung am Elektromotorgehäuseteil (12) befestigt ist, und mit wenigstens einem Befestigungsmittel (18a), das eine Toleranzausgleichsgeometrie aufweist, und wobei die Toleranzausgleichsgeometrie von wenigstens einer Schrägfläche (24a, 26a), die einen Ausgleichswinkel (38a, 38'a) zwischen 20° und 60° zu einer Umfangsrichtung (34) der ersten Kontaktschiene (10a) einschließt, gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Befestigungsmittel (14a, 16a, 18a, 20a) der Steckverbindung eine mehrfach gestufte Kontur umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung wenigstens ein Befestigungsmittel (14a, 16a) mit zumindest einer widerhakenartigen Ausformung (22a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichsgeometrie von zwei parallelen Schrägflächen (24a, 26a) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktschiene (10a) ein Kontaktierungssteckmittel (28a) zur Kontaktierung mit einem Polschuh aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kontaktierungssteckmittel (28a) in Einpressrichtung über wenigstens ein Befestigungsmittel (14a, 16a) der ersten Kontaktschiene (10a) hinaus erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine zweite Kontaktschiene (10b), die zumindest im Wesentlichen baugleich zur ersten Kontaktschiene (10a) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromotorgehäuseteil (12) einstückig mit einem Außengehäuseteil ausgeführt ist.
Elektromotorgehäuseteil (12), für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das wenigstens einen Befestigungsbereich zur unmittelbaren Befestigung wenigstens einer ersten Kontaktschiene (10a) aufweist, und mit wenigstens einem im Befestigungsbereich angeordneten Befestigungsmittel (18a) mit einer Toleranzausgleichsgeometrie zur Befestigung der ersten Kontaktschiene (10a), wobei die Toleranzausgleichsgeometrie von wenigstens einer Schrägfläche (24a, 26a) gebildet ist, die einen Ausgleichswinkel (38a, 38'a) zwischen 20° und 60° zu einer Umfangsrichtung (34) der ersten Kontaktschiene (10a) einschließt.
Elektromotorgehäuseteil (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichgeometrie von zwei parallelen Schrägflächen (24a, 26a) gebildet ist.
Kontaktschiene (10a, 10b) einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit wenigstens einem von einem Kontaktierungssteckmittel (28a) getrennt ausgebildeten, steckerförmigen Befestigungsmittel (14a, 16a) zur Herstellung einer Steckverbindung, wobei wenigstens eines der Befestigungsmittel (14a, 16a) der Steckverbindung zumindest eine widerhakenartige Ausformung (22a) aufweist.
Kontaktschiene (10a, 10b) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das steckerförmige Befestigungsmittel (14a, 14b, 16a, 16b) angeformt ist.