DE2940599A1

DE2940599A1 - Haltevorrichtung fuer schleifbuersten

Info

Publication number: DE2940599A1
Application number: DE19792940599
Authority: DE
Inventors: Takaichi Mabuchi
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1979-10-06
Publication date: 1980-04-17
Also published as: IT1193846B; BR7906478A; IT7922792V0; ES246051Y; HK82084A; DE2940599C2; GB2033168A; US4431933A; FR2438931A1; GB2033168B; IT7926328A0; ES246051U; FR2438931B1

Description

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MABUCHI MOTOR CO., LTD., Tokyo, Japan

Haltevorrichtung für Schleifbürsten

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Halterung von Schleifbürsten und betrifft insbesondere eine Haltevorrichtung für eine Schleifbürste, die am Kommutator eines elektrischen Kleinmotors zur Anlage kommen soll.

Bei kleinen Elektromotoren werden die Schleifbürsten mit den Kommutatoren federnd in Berührung gebracht durch Halteplatten aus einem elastischen, elektrisch leitenden Material, mit denen sie elektrisch verbunden sind. Diese Art von Bürstenhaltern mit einer Halteplatte, die das Kopfende einer Schleifbürste vermöge der Elastizität von freigeschnittenen und im ganzen aufgebogene Lappen erfassen, führen häufig zu Beschädigungen der Bürste. Denn diese Lappen, die der Befestigung an einer Halteplatte dienen und durch Freischneiden und Aufbiegen von Abschnitten der Platte aus elastischem Material gebildet sind, nehmen die Schleifbürste zwischen ihren Kanten auf. Hierbei läßt sich nicht vermeiden, daß die mehr oder weniger scharfen Kanten der Lappen in die von ihnen erfaßten Oberflächen der Schleifbürste einschneiden, die gewöhnlich von brüchiger Beschaffenheit ist und dabei zumindest oberflächlich beschädigt wird. Andererseits ist man zur Herabsetzung des Kontaktdruckes der Bürsten auf die Kommutatoren neuerdings bestrebt, dünneres Material für die Halteplatte zu verwenden und deshalb die Breite derselben zu vergrößern, damit die mechanische Festigkeit der Halteplatte gewährlei stet wird. Doch ist eine übermäßige Verbreiterung der Halte platte relativ zur Breite der Bürste selbst unerwünscht, im Hinblick auf den begrenzten Raum innerhalb des Motors.

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Die Erfindung strebt daher eine beschädigungsfreie Halterung der Bürste in der Halteplatte unter Beibehaltung der Größe und der mechanischen Festigkeit derselben an.

Diese Aufgabe wird durch eine Haltevorrichtung gelöst, bei der eine rechteckige Halteplatte aus elastischem Material eine zentrale Öffnung mit an gegenüberliegenden Seiten derselben aufgebogenen Lappen zur Aufnahme und elastischen Halterung der Schleifbürste aufweist, die sich nach dem Grundgedanken der Erfindung dadurch auszeichnet, daß die Halteplatte an den Längsseiten abgewinkelte Randabschnitte aufweist, an die sich nach innen L-förmige Lappen anschließen, die durch seitliche Ausschnitte in der Platte neben den Randabschnitten freigestanzt und an den freien Enden aufgebogen sind, derart daß letztere den Bürstenkopf unter elastischer Verformung der abgewinkelten Randabschnitte zwischen ihren Innenflächen federnd zu erfassen vermögen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich auch an den beiden anderen Seiten der Öffnung freigestanzte und L-förmig aufgebogene Lappen gegenüberstehen, derart, daß die Schleifbürste zwischen den Innenflächen der aufgebogenen Enden beider Lappenpaare eingeklemmt zu werden vermag.

Der Anpassung der Haltekraft des ersten und/oder des zweiten Lappenpaares an die jeweiligen Anforderungen dient das weitere Merkmal, daß die Ausschnitte beiderseits der L-förmigen Lappen in geeigneten Abmessungen rechteckig oder rund ausgebildet sind.

Auf diese Weise ist eine Halteplatte geschaffen, deren Lappen vermöge der sie flankierenden Ausschnitte unmittelbar neben abgewinkelten Randabschnitte der Platte verformende Kräfte auf die letzteren übertragen und sich so vermöge ihrer L-Form flächenmäßig an den Bürstenkopf anlegen, ohne ihn beschädigen zu können.

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Nachstehend ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine bekannte Bürstenhaitevorrichtung mit eingesetzter Bürste zur Erläuterung des Prinzips derselben,

F i g . 2 einen Schnitt nach der Linie A-A¹ in Fig. 1,

F i g . 3 denselben Schnitt vor dem Einsetzen der Bürste,

F i g . 4 in Aufsicht eine BUrstenhaltevorrichtung gemäß der Erfindung und

F i g . 5 dieselbe in perspektivischer Ansicht mit eingesetzter Bürste,

F i g . 6 einen Schnitt nach der Linie B-B' in Fig. 5 und

F i g . 7 denselben Schnitt vor dem Einsetzen der Bürste,

F i g . 8 in Aufsicht eine andere Ausführungsform der Bürstenhaitevorrichtung gemäß der Erfindung und

F i g . 9 dieselbe in perspektivischer Ansicht mit eingesetzter Bürste,

Fig . 10 einen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 9 und

Fig . 11 einen Schnitt nach der Linie D-D¹ in Fig. 9,

Fig . 12 eine vergrößerte Teilaufsicht mit einer anderen Form der Ausschnitte.

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Gemäß Fig. 1 bis 3 ist eine Schleifbürste, z.B. eine Kohlebürste 1, die mit ihrer Stirnfläche 5 am Kommutator eines Motors zur Anlage kommen soll, mit ihrem Kopf 2 in einer Halteplatte 3 zwischen zwei Lappen 4 gehalten, die durch Freischneiden und Aufbiegen von gegenüberliegenden Randabschnitten einer Öffnung 7 in der Halteplatte gebildet sind und an den Seitenflächen 6 des Kopfes 2 federnd angreifen. Zu ihrer Verstärkung ist die Halteplatte 3 mit abgewinkelten Außenrändern 8 versehen. Zum Anbringen der Bürste 1 an der Halteplatte 3 wird die Bürste in Richtung des Pfeils in Fig. 3 in die Öffnung 7 zwischen die Lappen gedrückt, die durch ihre Elastizität in ihre Ausgangslage zurückzufedern suchen und so die Bürste zwischen sich einklemmen, wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht. Da jedoch bei dieser Halterung die federnden Lappen 4 die Seitenflächen des Bürstenkopfes mit den Kanten ihrer Ränder erfassen, ist der Kopf 2 häufig Beschädigungen ausgesetzt.

Aus dieser Erkenntnis heraus ist die Bürstenhaltevorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß in der Halteplatte freigestanzte und L-förmig aufgebogene Lappen im ganzen frei beweglich sind, während die elastische Verformung von abgewinkelten Randabschnitten der Halteplatte außerhalb der Lappen dazu ausgenutzt wird, die Bürste zwischen den Innenflächen der aufgebogenen Lappenschenkel federnd zu erfassen. Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 4 bis 7 dargestellt und nachstehend beschrieben.

Hier weist die Halteplatte 3¹ zwei L-förmige Lappen auf, die durch Ausschnitte 10 freigestanzt und durch Abwinkein der Enden zur L-Form gebongen sind, so daß zwischen deren aufgebogenen äußeren Schenkeln 11 und inneren flachen Schenkeln 12 rückspringende Ecken 9 bestehen. An den Längsseiten der Halteplatte sind Ränder 8 vorgesehen, die elastisch verformbare Abschnitte 13 aufweisen.

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Seit Jahren besteht zunehmend das Bestreben, die Dicke der Halteplatte zu verringern, um den Kontaktdruck der Bürste auf den Kommutator herabzusetzen, und dementsprechend die Halteplatte zu verbreitern, um ihre mechanische Festigkeit zu steigern. Doch ist im Hinblick auf den begrenzten Raum im Innern des Motors eine übermäßige Vergrößerung der Plattenbreite relativ zur Breite der Bürste unerwünscht. Als Ausweg werden gewöhnlich an beiden Seiten der Platte 3 (Fig. 1 bis 3) abgewinkelte Ränder angeformt. Bei der vorliegenden Ausführung werden für diesen Zweck abgewinkelte Randabschnitte 8 von einer Länge, die sich über den der Bürstenhalterung dienenden Bereich erstreckt, als ausreichend angesehen, ohne daß es erforderlich wäre, abgewinkelte Ränder über die ganze Länge der Halteplatte vorzusehen. Das bedeutet, daß die Länge der abgewinkelten Randabschnitte 8 an der Halteplatte 3' unter Berücksichtigung ihrer Wirkung auf den Kontaktdruck der Bürste 1 gegenüber dem Kommutator bestimmt ist.

Die Länge 1 (Fig. 7) der aufgebogenen äußeren Schenkel 11 und der flachen inneren Schenkel 12 der beiden Lappen A¹ liegt in der Größenordnung eines Mehrfachen der Dicke t der Halteplatte 3¹ und damit der Dicke der Lappen 4*. Damit die Elastizität der aufgebogenen Schenkel 11 allein beim Festhalten der Bürste 1 an deren Kopf 2 keine Beschädigungen hervorrufen, sind erfindungsgemäß die Ausschnitte 10 beiderseits der Lappen 4¹ ausgeklinkt, damit die Lappen leichter federnd nachgeben können, was außerdem durch die elastische Deformation der abgewinkelten Randabschnitte 8 der Halteplatte 3¹ erleichtert wird.

Beim Anbringen der Bürste 1 an der Halteplatte 3^f wird die Bürste, wie in Fig. 7 gezeigt, an die Platte angesetzt und in diese in Richtung des Pfeils eingedrückt. Hierdurch werden die inneren Schenkel 12 der Lappen 4¹ unter elastischer Verformung der aufgebogenen Randabschnitte 8 ausein-

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ander gepreßt, wobei die Innenflächen der aufgebogenen äußeren Schenkel 11 der Lappen 4¹ sich an die Seitenflächen des Bürstenkopfs 2 anlegen. Die Halteplatte 3' nimmt also nach dem Einsetzen der Bürste 1 die aus Fig. 5 und 6 ersichtliche Form an, indem die abgewinkelten Randabschnitte 8 unter elastischer Verformung nach außen abgebogen sind. Somit wird die Bürste vermöge der Elastizität der abgebogenen Randabschnitte festgehalten. Dabei wird die elastische Verformung der Randabschnitte durch die Ausschnitte 10 erleichtert, die sich bis zum Fuß der Randabschnitte erstrecken, wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht. Die Tiefe der Ausschnitte 10 kann von der Dicke der Halteplatte 3¹ (I), von der Höhe der abgewinkelten Randabschnitte 8 (II) usw. abhängig gemacht werden, um so die Größe der durch die Verformung der Randabschnitte 8 verursachten elastischen Kraft auf einen gewünschten Wert auszulegen. Dies kann dazu führen, daß die Tiefe der Ausschnitte 10 in manchen Fällen sich nicht ganz bis zum Fuß der abgewinkelten Randabschnitte 8 erstreckt oder in anderen Fällen in diese einschneidet, je nach den vorgenannten Bedingungen I und II. Jedenfalls bewirkt bei der Ausführungsform der Fig. 4 und die elastische Deformation der Randabschnitte 8 eine kräftige Halterung der Bürste.

Wenn anders als bei der mit Bezug auf Fig. 4 bis 7 beschriebenen eine Halteplatte ohne abgewinkelte Randabschnitte 8 vorgesehen wird, so werden hierbei die Lappen relativ zur Halteplatte 3¹ an den Ausschnitten elastisch ausgebogen, indem die Elastizität der Halteplatte 3¹ selbst ausgenutzt wird. Wenn in diesem Fall die durch die elastische Verformung der Halteplatte ausgelöste Haltekraft so weit reduziert wird, daß der Bürstenkopf 2 nicht beschädigt werden kann, müssen die Ausschnitte 10 eine beachtliche Tiefe erhalten. Damit würde die mechanische Festigkeit der Halteplatte 3¹ unvermeidbar herabgesetzt werden. Wenn dagegen die Breite der Halteplatte 3¹ erhöht wird, um die mechanische

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Festigkeit derselben zu steigern, würde die vorerwähnte Federkraft unerwünscht ansteigen. Im Fall der vorliegenden Erfindung dienen daher die abgewinkelten Randabschnitte 8 dazu, die elastische Deformation aufzunehmen, unabhängig von dem flachen Teil der Halteplatte, wodurch die Festlegung der Federkraft erleichtert wird.

Sind bisher zwei L-förmige Lappen 4^f angegeben, die in Längsrichtung der Halteplatte einander gegenüberstehen, so sind bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zusätzlich zu diesem ersten Lappenpaar zwei weitere Lappen mit L-förmigem Querschnitt quer zur Halteplatte vorgesehen, wie nachstehend mit Bezug auf Fig. 8 bis 12 beschrieben ist.

Bei der Ausführung der Fig. 8 bis 12, in denen der Fig. 4 bis 7 entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, werden von den Ausschnitten 10 außer den beiden L-förmigen Lappen 4', die in Längsrichtung der Halteplatte verlaufen, zwei weitere L-fÖrmige Lappen 14 flankiert, die mit ihren Grundlinien 15 in Verlängerung von Querkanten 17 der Ausschnitte 10 quer zur Halteplatte ausgerichtet sind und die mit ihren aufgebogenen Schenkeln an den Seitenflächen 16 des Bürstenkopfes 2 zur Anlage kommen.

Beim Anbringen der Schleifbürste 1 wird diese also in die Öffnung 7 zwischen beide Lappenpaare 4' und 14 eingedrückt. Beim Einführen kommen zunächst die Seitenflächen 6 der Bürste 1 mit den Ecken 9 des ersten Bürstenpaares 4^r in Berührung, so daß die Innenschenkel 12 dieser Lappen um einen Winkel gegenüber der flachen Oberfläche der Halteplatte leicht angehoben werden. Somit wird die Halteplatte derart elastisch verformt, daß die abgewinkelten Randabschnitte 8 beim Eindrücken der Bürste 1 in die Öffnung 7 nach außen ausweichen und so die Bürste durch die Elastizität, mit der die Randabschnitte 8 in die Ausgangslage zurückstreben, mittels der Lappen 4¹ festgehalten wird. Wie bei der

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Ausführungsform der Fig. 4 bis 7 sind die Ausschnitte 10 dazu vorgesehen, die elastische Verformung der Randabschnitte zu erleichtern. Die Form der Ausschnitte 10 ist nicht auf ein Rechteck beschränkt, vielmehr können die Kanten 17 abgerundet sein, um die Elastizität der Lappen auf einen gewünschten Wert auszulegen. Auch, können die Ausschnitte 10 über die Grundlinie 15 hinaus weiter ausgestanzt werden, indem etwa der in Fig. 12 schraffierte Bereich ebenfalls entfernt wird.

Andererseits sind die Grundlinien 15 der quer zur Halteplatte 3¹ angeordneten zweiten Lappen 14 einer Ablenkung unterworfen, infolge der auswärts gerichteten elastischen Deformation der Randabschnitte 8, derart, daß die Grundlinie 15 im mittleren Bereich nach oben durchgebogen wird, wie in Fig. 10 angedeutet ist. Demzufolge stehen die zweiten Lappen 14 unter einer Kraft in Richtung auf die Bürste 1, so daß sie an die Seitenflächen 16 derselben angepreßt werden und die Bürste gegen Längs- und Querbewegungen gesichert ist.

Alles in allem gibt die Haltevorrichtung der Erfindung die Gewähr, daß an der Schleifbürste keine Beschädigungen hervorgerufen werden können, weil an beiden Seiten der Halteplatte abgewinkelte Randabschnitte ausgebildet sind, an die sich nach innen zu von Ausschnitten in der Platte flankierte L-förmige Lappen anschließen, die auf diese Weise unter Verformung der Randabschnitte im ganzen frei beweglich sind. Ferner ermöglicht die Erfindung, die Schleifbürste in Quer- und in Längsrichtung unbeweglich zu halten, indem ein zweites Paar federnder Lappen quer zum ersten Lappenpaar vorgesehen ist. Schließlich ermöglichen die beiderseits der federnden Lappen in der Halteplatte vorgesehenen Ausschnitte, die Federkraft der Lappen den Erfordernissen entsprechend zu bemessen.

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MABUCHI MOTOR CO., LTD., Tokyo, Japan

Patentansprüche

( 1. J Haltevorrichtxing für Schleifbürsten an elektrischen Tfieinmotoren, bei der eine rechteckige Halteplatte aus elastischem Material eine zentrale öffnung mit an gegenüberliegenden Seiten derselben aufgebogenen Lappen zur Aufnahme und elastischen Halterung der Schleifbürste aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (3¹) an den Längsseiten abgewinkelte Randabschnitte (8) aufweist, an die sich nach innen L-förmige Lappen (4¹) anschließen, die durch seitliche Ausschnitte (10) in der Platte neben den Randabschnitten freigestanzt und an den Enden (11) aufgebogen sind, derart daß letztere den Bürstenkopf (2) unter elastischer Verformung der abgewinkelten Randabschnitte zwischen ihren Innenflächen federnd zu erfassen vermögen.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auch an den beiden anderen Seiten der öffnung (7) freigestanzte und L-förmig aufgebogene Lappen (14) gegenüberstehen, derart daß die Schleifbürste (1) zwischen den aufgebogenen Enden beider Lappenpaare eingeklemmt zu werden vermag.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (10) beiderseits der aufgebogenen Lappen (4¹, 14) in geeigneter Größe und Form rechteckig oder rund ausgebildet sind, um auf diese Weise die Elastizität der Lappen nach Bedarf auszulegen.

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