DE19521395A1 - Bürstenbrücke für einen Kollektormotor mit einem zylinderförmigen Gehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenbrücke für einen Kollektormotor mit einem zylinderförmigen Gehäuse der im Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 angegebenen Art.

Durch die EP 0 520 191 A1 ist eine als Trägerplatte ausgebildete Bürstenbrücke für einen Permanentmagnetmotor bekannt, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und auf der inneren Bodenfläche Halterungselemente für elektrische Bauteile wie Drosseln, Kondensator, Widerstände sowie von Festkontakten aufweist. Um eine gute Wärmeableitung von dem Widerstand auf das metallische Mantelteil des Motorgehäuses zu ermöglichen, hat der Widerstand die Form eines Hohlzylinders. Dieser Widerstand wird durch Federn derart beaufschlagt, daß dessen Außenoberfläche an der Umfangsfläche des Metallgehäuses satt anliegt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenbrücke für einen Kollektormotor mit einem zylinderförmigen Gehäuse zu schaffen, bei der die Wärmeableitung der auf ihr angeordneten wärmeerzeugenden elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente noch weiter verbessert wird. Dieses soll insbesondere durch preis­ günstig zu fertigende bzw. zu montierende Einzelteile der Bürstenbrücke gewährleistet werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird eine preisgünstig fertigbare und eine einfach handhabbare Bürstenbrücke hoher Funktionstüchtigkeit bei guter Wärmeableitung geschaffen. In vorteilhafter Ausgestaltung bestehen die Festkontakte aus gestanzten Federblechteilen, welche so ausgebildet sind, daß sie den aus einem Hohlzylinder bestehenden Widerstand gegen die Mantelfläche des Motorgehäuses federnd drücken.

Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haupt­ anspruch angegebenen Bürstenbrücke möglich.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines fertig montierten Kollektormotors,

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der wesentlichen Einzelteile nach Fig. 1,

Fig. 3 das B-seitige Lagerschild im Schnitt,

Fig. 4 das A-seitige Lagerschild im Schnitt

Fig. 5 die Festkontakte in schaubildlicher Darstellung und

Fig. 6 eine Draufsicht von innen auf die Bürstenbrücke.

Die Fig. 1 zeigt einen Kollektormotor 1 in geschlossener Bauart mit einem zylinderförmigen Motorgehäuse 3 aus Metall, dessen offene Stirnseiten 5, 7 durch je ein Lagerschild 9, 11 verschließbar sind und in dem über Lager 13, 15 die den Rotor 17 und den Kollektor 19 aufnehmende Rotorwelle 21 drehbar gelagert ist. Die Innenseite 23 des Motorgehäuses 3 weist festangeordnete Permanentmagnete 25, 27 auf, welche das Blechpaket 29 des Rotors 17 umgeben. Die in Bürstenführungen 31, 33 gehalterten und mit Anschlußleitungen kontaktierten Kohlebürsten 35, 37 schleifen auf dem Kollektor 19.

Die Lagerschilde 9, 11, von denen das Lagerschild 9 B-seitig und das Lagerschild 11 A-seitig angeordnet sind, sind topfförmig ausgebildet und weisen je ein einen einseitig offenen, ringförmigen Einsteckschlitz 39, 41 bildendes doppelwandiges Mantelteil 43, 44 auf. Diese Lagerschilde 9, 11 sind mit dem Einsteckschlitz 39, 41 auf die freien Enden 45, 46 des Motorgehäuses 3 aufschiebbar und in einer Raststellung durch Rastmittel mit dem Motorgehäuse 3 fest verbindbar. Die doppelwandigen Mantelteile 43,44 haben je eine zylinderförmige Innenwand 47, 49, deren Außenflächen 51, 53 mit der Innenseite 55 des Motorgehäuses 3 in Lagerberührung stehen, siehe Fig. 3 und 4. Die Lagerschilde 9, 11 weisen zur Bildung der Einsteckschlitze 39, 41 zu den Innenwänden 47, 49 konzentrisch angeordnete, zylinderförmige Außenwände 57, 59 auf, welche die festen Enden 45, 46 des Motorgehäuses 3 übergreifen.

Die feste Verbindung der Lagerschilde 9, 11 mit dem Motorgehäuse 3 wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß von den Innenwänden 47, 49 der doppelwandigen Mantelteile 43, 44 in den ringförmigen Einsteckschlitzen 39, 41 hineinragende, federnde Rastklinken 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 74, 75 vorgesehen sind, welche in Rastausnehmungen 77, 79, 81, 83, 85 an den Enden 45, 46 der Mantelteile 43, 44 des Motorgehäuses 3 einrastbar sind. Die Innenwände 47, 49 weisen hierbei je drei um je 2 × 130 Grad bzw. 2 × 115 Grad versetzt zueinander angeordnete Rastklinken 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 74, 75 auf. In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Rastklinken 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 74, 75 an den Innenseiten 87, 89 der Böden 88, 90 der Lagerschilde 9, 11 angespritzt angeordnet, wobei deren freie Enden 91 mit Rasthaken 93 in Ausnehmungen 95 der Innenwände 49, 51 der Lagerschilde 9, 11 hineinragen. Das Verbinden der beiden Lagerschilde 9, 11 mit dem Motorgehäuse 3 wird dadurch vereinfacht, daß die Rastklinken 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 74, 75 an ihren freien Kopfenden Schrägflächen 97 aufweisen, welche beim Einschieben des Motorgehäuses 3 in die Einsteckschlitze 39, 41 durch die Stirn­ flächen 5, 7 des Motorgehäuses 3 zum federnden Zurückstellen der Rastklinken 61 bis 75 aus den Bereichen der Einstellschlitze 39, 41 beaufschlagbar sind. In der Raststellung greifen die Rastklinken 61 bis 75 mit Ratshaken 93 hinter Rastkanten in den Rastausnehmungen 77, 79, 81, 83, 85 ein.

Da die Rastklinken 61 bis 75 verdeckt angeordnet sind, können die verrasteten Lagerschilde 9, 11 nicht ungewollt von dem Motorgehäuse 3 gelöst werden. Ein bewußtes Entrasten wird dadurch ermöglicht, daß die Böden 88, 90 der Lagerschilde 9, 11 Durchtrittsöffnungen 99, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113 zum Durchstecken von Entriege­ lungselementen zum Entrasten der Rastklinken 61-75 aufweisen. In vorteilhafter Weise werden die Rastklinken 61-75 an einem Lagerschild 9, 11 gleichzeitig durch ein Entriegelungselement entriegelt.

Bei einem Kollektormotor für eine Lüfteranordnung zur Kühlung einer Brennkraftmaschine besteht das B-seitige Lagerschild 9 aus einem elektrisch isolierendem Material, wobei auf der Innenseite 87 des Bodens 88 die Bürstenführungen 35, 37 für die Kohlebürsten 31, 33 und Halterungselemente für eine gleichmäßige Verteilung von Wärme erzeugenden, elektrischen Bauteilen wie Drosseln, Widerstände, Kondensator sowie von Festkontakten 115 vorgesehen sind. Das ebenfalls aus einem Kunststoffspritzteil bestehende A- seitige Lagerschild 11 weist integriert angeordnete Befes­ tigungslaschen 117, 119, 121 zur Befestigung an einem Tragstern der Lüfteranordnung auf. Hierbei sind die Befestigungslappen 117, 119, 121 an Enden von rippenartigen Stegen 123, 125 senkrecht zu der Manteloberfläche 4 des Motorgehäuses 3 angeordnet. Die Stege 123, 125 sind hierbei in Verlängerung der Außenwand 59 des doppelwandigen Mantelteiles 43 des A-seitigen Lagerschildes 11 annähernd bis zu der Mitte des Motorgehäuses 3 ausgerichtet und umgeben das Motorgehäuse 3 konzentrisch mit einem kleinen Luftspalt.

Ein Widerstand 125 ist zusammen mit den Kohlebürstenführungen 31, 33 und den weiteren elektrischen Bauelementen auf der als Trägerplatte 127 dienenden Innenseite 87 des Lagerschildes 9 angeordnet, der die Form eines Teiles eines Hohlzylinders hat. Der Krümmungsradius dieses Hohlzylinders entspricht dem Krümmungs­ radius des Mantelgehäuses 4 des Motorgehäuses 3. Der Widerstand 125 wird durch eine Feder derart beaufschlagt, daß die Außenfläche 129 des Widerstandes 125 mit der Innenumfangsfläche 55 des Motor­ gehäuses 3 zwecks Wärmeableitung im eingebauten Zustand in guter Kontaktberührung steht.

In vorteilhafter Ausgestaltung sind als Kontaktanschlüsse dienende Festkontakte 131, 133, 135 zu den elektrischen Bauteilen auf der Trägerplatte 127 auf der Innenseite 137 des Widerstandes 125 angeordnet, von denen mindestestens ein Festkontakt 133 als Kühlbleche ausgebildete federnde Arme 139, 141 aufweist. Der Widerstand 125 ist durch diese federnden Arme 138, 141 derart beaufschlagbar, daß seine Außenfläche 143 gegen die Innnen­ oberfläche 55 des Motorgehäuses 3 preßbar ist.

Die drei Festkontakte 131, 133, 135 bestehen vorzugsweise aus Stanzteilen aus Federstahlblech, siehe Fig. 5. Hierdurch wird die Montage und die Fertigung der Trägerplatte 127 vereinfacht. Die Festkontakte 131, 133, 135 lagern mit Auflageflächen 151, 153, 155 auf der Trägerplatte 127, wobei die Auflageflächen 151, 153, 155 an ihren einen Enden senkrecht nach oben angeordnete Kontaktarme 157, 159, 161 und an ihren anderen Enden senkrecht nach unten ausgebildete Befestigungslappen 163, 165, 167 aufweisen. Diese Befestigungslappen 163, 165, 267 sind mit seitlichen Säge­ verzahnungen 169/171, 173/175, 177/179 in durchgehenden Befes­ tigungsschlitzen der Trägerplatte 127 auf einfachste Weise befestigbar.

Die Wärmeableitung von den Festkontakten 131, 133, 135 wird dadurch verbessert, daß die Kontaktarme 157, 159, 161 mit seitlich angeordneten Kühlblechen 181, 183, 139, 141 versehen sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung bildet die Trägerplatte 127 das B- seitige Lagerschild 9, welches topfförmig ausgebildet und auf ein freies Ende des zylinderförmigen Motorgehäuses 3 aufschiebbar gelagert ist. Die Trägerplatte 127 weist auf ihrer Außenseite gleichzeitig ein einstückig angeformtes und nach außen geöffnetes Steckergehäuses 185 auf.

Claims (7)

1. Bürstenbrücke für einen Kollektormotor mit einem zylinderförmigen Motorgehäuse, in dem über Lager die den Rotor und den Kollektor aufnehmende Motorwelle drehbar gelagert ist und an dessen Innenseite Permanentmagnete im Bereich des Blechpaketes des Rotors angeordnet sind, wobei auf dem Kollektor schleifende Kohlebürsten in Halterungen einer Trägerplatte geführt gelagert sind, welche aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, topfförmig ausgebildet ist und mit ihrer zylindrischen Umfangs­ fläche in das zylindrische Motorgehäuse begrenzt einschiebbar gelagert ist und auf der inneren Bodenfläche der Bodenplatte Halterungselemente für elektrische Bauteile wie Drosseln, Kondensator, Widerstände sowie für Festkontakte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatte (127) ein Widerstand (125) angeordnet ist, der die Form eines Teiles eines Hohlzylinders hat, dessen Krümmungsradius dem Krümmungsradius des Mantelgehäuses (4) des Motorgehäuses (3) entspricht und der durch mindestens eine Feder derart beaufschlagt wird, daß die Außenfläche (129) des Widerstandes (125) mit der Innenumfangfläche (55) des Motorgehäuses (3) zwecks Wärmeableitung im eingebauten Zustand in Kontaktberührung steht.

2. Bürstenbrücke nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktanschlüsse dienende Festkontakte (131, 133, 135) zu den elektrischen Bauteilen auf der Innenseite (137) des Widerstandes (125) auf der Trägerplatte (127) angeordnet sind und daß minde­ stens ein Festkontakt (133) als Kühlbleche ausgebildete federnde Arme (139, 141) aufweist, durch welche der Widerstand (125) mit seiner Außenfläche (129) gegen die Innenoberfläche (55) des Motor­ gehäuses (3) preßbar ist.

3. Bürstenbrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (131, 133, 135) aus Stanzteilen (145, 147, 149) aus Federstahlblech bestehen.

4. Bürstenbrücke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (131, 133, 135) mit Auflageflächen (151, 153, 155) auf der Trägerplatte (127) lagerbar sind und daß die Auflage­ flächen (151, 153, 155) an ihren einen Enden senkrecht nach oben angeordnete Kontaktarme (157, 159, 161) und an ihren anderen Enden senkrecht nach unten ausgebildete Befestigungslappen (163, 165, 167) für durchgehende Befestigungsschlitze in der Trägerplatte (127) aufweisen.

5. Bürstenbrücke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (131, 135) an ihren Kontaktarmen (157, 161) mit seitlich nach außen gerichteten Kühlblechen (181, 183) versehen sind.

6. Bürstenbrücke nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (163, 165, 167) der Festkontakte (131, 133, 135) an ihren Längsseiten mit Sägeverzahnungen (169/171, 173/175, 177/179) versehen sind.

7. Bürstenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (127) das B-seitige Lagerschild (9) bildet, welches topfförmig ausgebildet ist und auf ein freies Ende des zylinderförmigen Motorgehäuses (3) auf­ schiebbar gelagert ist und auf seiner Außenseite ein einstückig angeformtes, nach außen geöffnetes Steckergehäuses (185) aufweist.