DE3912873A1 - Schleifbuersteneinheit mit anschluessen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifbürsteneinheit mit Anschlüssen für einen Motoranlasser mit einem Motor mit Kol­ lektor, der auf einer Läuferhohlwelle angeordnet ist, und insbesondere auf eine Schleifbürsteneinheit für einen Motor­ anlasser.

Es sind bereits mehrere herkömmliche koaxiale Motoranlasser bekannt, wovon Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel veranschau­ licht. Dieser Motoranlasser umfaßt einen Gleichstrommotor 1 mit einer Läuferhohlwelle 2, die eine Innenbohrung 2 a auf­ weist, und mit einem Magnetschalter 3 am rückwärtigen Ende des Gleichstrommotors 1. Der Magnetschalter 3 weist eine Kol­ benstange 3 a auf, die eine Schubstange 4 trägt, welche sich in die Innenbohrung 2 a der Läuferhohlwelle 2 hinein er­ streckt. Des weiteren weist der koaxiale Motoranlasser eine koaxial am vorderen Ende der Läuferhohlwelle 2 liegende Ab­ triebswelle 5 auf, deren hinteres Ende in die Innenbohrung 2 a der Läuferhohlwelle eingesetzt ist und mit der Endfläche ge­ gen das vordere Ende der Schubstange 4 in der Läuferhohlwelle 2 anliegt, so daß sich die Abtriebswelle 5 nach vorn bewegen läßt, wenn die Kolbenstange 3 a des Magnetschalters 3 elektro­ magnetisch vorgeschoben wird.

Bei dem koaxialen Motoranlasser ist am hinteren Teil der Läu­ ferhohlwelle 2 ein Kollektor 6 angeordnet, der mit einer Vielzahl von Bürsten 9 auf Bürstenträgern 8 im Schleifkontakt steht, wobei die Bürstenträger 8 auf einer Bürstenträgerplat­ te 7 unter Bildung einer Kollektorbaugruppe angebracht sind. Am rückwärtigen Ende der Kollektorbaugruppe und vor dem Mag­ netschalter 3 befindet sich eine Anschlußbaugruppe 12, in der zwei Spannschrauben 10 und 11 aus Kunstharz ausgeformt sind, wie Fig. 2 dies zeigt. Auf einer Seite dieser Anschlußbau­ gruppe 12 lassen sich zwei feststehende Kontakte 14 und 15 durch einen beweglichen Brückenkontakt 13 des Magnetschalters 3 miteinander verbinden. Diese feststehenden Kontakte 14 und 15 sind integral mit den Spannschrauben 10 und 11 ausgebildet und elektrisch mit diesen verbunden.

Gemäß Fig. 3 ist die Spannschraube 10 mit einer auf dem Fahr­ zeug angebrachten Batterie B über eine Verbindungsleitung 16 verbunden, während die Verbindungsleitung 17 zwischen der Spannschraube 11 und den positiven Bürsten 9 und einer Mag­ netspule 18 des Magnetschalters 3 eine Verbindung herstellt.

Aus Fig. 1 ist ein Ritzel 19 ersichtlich, das am vorderen En­ de der Abtriebswelle 5 angeordnet ist und mit einem (nicht dargestellten) Motorzahnkranz durch die hin- und hergehende Bewegung der Abtriebswelle 5 in und außer Eingriff bringbar ist, während zur Untersetzung der Drehbewegung der Läufer­ hohlwelle 2 ein Planeten-Untersetzungsgetriebe 20 vorgesehen ist, und zur Übertragung der Abtriebs-Drehbewegung des Plane­ ten-Untersetzungsgetriebes 20 auf die Abtriebswelle 5 und zur Verhinderung einer Rückübertragung der Drehbewegung der Ab­ triebswelle 5 auf den Gleichstrommotor 1 eine Freilaufkupp­ lung 21 vorgesehen ist.

In dem vorbeschriebenen koaxialen Motoranlasser handelt es sich jedoch bei der Bürstenträgerplatte 7 und der Anschluß­ baugruppe 12, die den Kollektor des Gleichstrommotors 1 dar­ stellt, um getrennte Baugruppen, so daß zunächst die Bürsten­ trägerplatte 7 auf dem rückwärtigen Ende des Ständers bzw. Stators 1 des Gleichstrommotors 1 montiert und mit Hilfe des hinteren Befestigungsarms 1 b gehalten werden muß, worauf dann erst die Anschlußbaugruppe 12 und der Magnetschalters 3 in der genannten Reihenfolge auf dem rückwärtigen Abschnitt des hinteren Befestigungsarms 1 b angeordnet werden und der Mag­ netschalter 3 mit Hilfe des Schraubenbolzens 22 am vorderen Befestigungsarm 1 c befestigt wird. Aus diesem Grunde ist die Montage sehr mühsam und umständlich, während sich darüber­ hinaus viele Verdrahtungen außerhalb des Außenumfangs des Ma­ schinenrahmens befinden und den einfachen Einbau des Anlas­ sers am Motor behindern, da die elektrische Verbindung zwi­ schen der positiven Bürste 9 und einem der feststehenden Kon­ takte 14 dadurch hergestellt werden muß, daß die Verbindungs­ leitung 17 von der Bürste 9 zu der aus dem Anlasserrahmen vorstehenden Spannschraube 10 geführt wird, während der An­ schlußabschnitt der Stromspule 18 des Magnetschalters 3 eben­ falls mit der Spannschraube 10 verbunden werden muß. Dazu kommt, daß der koaxiale Anlasser zwar so weiterentwickelt wurde, daß sich seine Ausbildung in einer im allgemeinen zy­ lindrischen Form vereinfachen läßt, um auf diese Weise die Auslegung und Konstruktion des Motorraums eines Kraftfahr­ zeugs zu vereinfachen und zu verbessern, daß aber die beiden vorgenannten Spannschrauben aus dem Anlasserrahmen hervorste­ hen und damit wieder die Vereinfachung und hohe Leistung bei der Konstruktion zum Teil zunichte machen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schleif­ bürsteneinheit mit Anschlüssen zum Einsatz bei einem Motoran­ lasser zu entwickeln, bei der die bei den herkömmlichen Kon­ struktionen aufgetretenen Probleme gelöst werden, bei der keine Verbindungsleitung außerhalb des Anlassers liegt, und bei der ein Teil des Kollektors des Elektromotors und die feststehenden Kontakte in einer Baueinheit so zusammengefaßt sind, daß die Montage sich sehr einfach gestaltet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Schleifbürsten­ einheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Trägerplatte mit zwei Längsflächen und einer Mittelöffnung zur Aufnahme des Kollektors des Motors vorgesehen ist; daß eine Vielzahl positiver und negativer Schleifbürsten auf ei­ ner der Längsflächen der Trägerplatte angeordnet und radial zur Mitte der Mittelöffnung durch Federn gespannt ist; daß an der Trägerplatte eine Spannschraube und ein Anschlußklemmen­ teil angeordnet sind; daß ein Paar feststehender Kontakte so auf der jeweils anderen der Längsflächen der Trägerplatte an­ geordnet ist, daß sie für den Einsatz als Kontakte eines Ein-/Ausschalters des Elektromotors überstehen, wobei einer der feststehenden Kontakte elektrisch mit der Spannschraube verbunden ist, während der andere der feststehenden Kontakte mit dem Anschlußklemmenteil elektrisch verbunden ist, und daß ein Ende von Stromleitern mit den positiven Schleifbürsten verbunden ist, während das andere Ende der Stromleiter zum Anschlußklemmenteil geführt ist.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen koaxialen Motoranlassers;

Fig. 2 eine Darstellung der Bürsten und der Spannschrauben bei einem herkömmlichen koaxialen Motoranlasser;

Fig. 3 ein Schaltschema des Anlassermotors;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der er­ findungsgemäßen Schleifbürsteneinheit mit Anlasser;

Fig. 5 eine Rückansicht der Schleifbürsteneinheit aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Schleifbürsteneinheit aus Fig. 4;

Fig. 7 eine Ansicht auf die Schleifbürsteneinheit aus Fig. 4, von unten;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 5;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX aus Fig. 4, mit der Darstellung eines koaxialen Motoranlassers mit der erfindungsgemäßen Schleifbürsteneinheit mit An­ schlüssen;

Fig. 10 eine Seitenansicht im Schnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 4, die den koaxialen Motoranlasser aus Fig. 9 veranschaulicht.

Fig. 4 bis 8 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Schleifbürsteneinheit mit Anschlüssen 30, während Fig. 9 und 10 jeweils einen koaxialen Motoranlasser 50 zeigen, der mit der erfindungsgemäßen Schleifbürstenein­ heit 30 gemäß Fig. 4 bis 8 ausgerüstet ist. Insbesondere sind die einzelnen Teile des koaxialen Motoranlassers 50 in Fig. 9 und 10, die denen bei einem herkömmlichen koaxialen Motoran­ lasser gemäß Fig. 1 und 2 gleichen oder diesen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen ausgewiesen, so daß auf ihre Beschreibung hier verzichtet wird.

Die Schleifbürsteneinheit 30 umfaßt bei diesem Ausführungs­ beispiel eine Trägerplatte 32 mit zwei größeren bzw. Längs­ flächen 32 a und 32 b und mit einer Mittelöffnung 31 zur Auf­ nahme des Kollektors 6 des Gleichstrom-Anlassermotors 1. Die Trägerplatte 32 besteht aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff; auf ihr ist eine Spannschraube 33 angeordnet, während ein Anschlußklemmenteil 34 an ihr befestigt ist. Die Spannschraube 33 ist am unteren Ende im geformten Kunststoff der Oberkante der Trägerplatte 32 eingelassen. Das Anschluß­ klemmenteil 34 ist ebenfalls ein angeformtes Teil mit einem Querschnitt in Form eines umgekehrten "L", das an der Unter­ kante der Trägerplatte 32 befestigt ist. Auf der ersten Längsfläche 32 der Trägerplatte ist eine Vielzahl positiver Schleifbürsten 35 a und negativer Schleifbürsten 35 b ange­ bracht. Diese positiven und negativen Schleifbürsten 35 a und 35 b sind radial um die Mittelöffnung 31 angeordnet und werden radial nach innen durch Federn 36 so gespannt, daß sie mit dem Kollektor unter Druck in Kontakt kommen, wenn dieser in die Mittelöffnung 31 eingesetzt wird.

Auf der anderen beziehungsweise der zweiten Längsfläche 32 b der Trägerplatte befindet sich ein Paar feststehender Kontak­ te 37 und 38 auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten der Mittelöffnung 31. Wie aus Fig. 8 besonders deutlich er­ kennbar wird, sind die feststehenden Kontakte 37 und 38 inte­ gral mit der Spannschraube 33 bzw. dem Anschlußklemmenteil 34 ausgebildet und stellen jeweils eine Verlängerung derselben dar, während sie von der zweiten Längsfläche 32 b der Träger­ platte 32 aus nach hinten überstehen. Auf diese Weise dient die Spannschraube 33 zum Anschluß des feststehenden Kontakts 37, während das Anschlußklemmenteil 34 für den Anschluß des feststehenden Kontakts 38 vorgesehen ist, und beide festste­ henden Kontakte 37 und 38 als feste Kontakte eines Haupt­ schalters des Anlassermotors 1 ausgebildet sind.

Fig. 8 veranschaulicht besonders deutlich, daß das Anschluß­ klemmenteil 34 ein Unterteil 34 a aufweist, über welches es mit der Trägerplatte 32 verbunden ist, während sich vom vor­ deren Ende des Unterteils aus eine Befestigungslasche 34 b nach unten erstreckt. Das Unterteil 34 a und die Befestigungs­ lasche 34 b weisen jeweils eine Gewindeöffnung 39 a bzw. 39 b auf. Auf der Befestigungslasche 34 b befindet sich ein Verbin­ dungsstück 40 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, das mit Hilfe einer Schraube 41 gesichert wird, die sich durch die Bohrung 42 erstreckt und in das Gewinde in der Gewin­ deöffnung 39 in der Befestigungslasche 34 b eingreift. Das Verbindungsstück 40 ist beispielsweise durch Verschweißen an beiden Enden mit den Enden von Stromleitern 43 elektrisch verbunden, die ihrerseits wiederum mit den positiven Schleif­ bürsten 35 a verbunden sind.

An beiden Seitenkanten der Trägerplatte 32 befinden sich elektrisch leitende Metallplatten 44 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, wobei einer der U-Schenkel der Me­ tallplatte 44 auf der ersten Längsfläche 32 a mit einem Ende des von der negativen Schleifbürste 35 b kommenden Leitungs­ drahts 45 verbunden ist. Im anderen U-Schenkel der Metall­ platte 44 auf der zweiten Längsfläche 32 b ist eine Gewinde­ bohrung 46 ausgebildet, die in die Trägerplatte 32 aus Kunst­ harz hineinragt. Diese Gewindebohrung 46 dient zum Einsetzen einer Schraube 47 (vgl. Fig. 9) zur Befestigung der Schleif­ bürsteneinheit mit ihren Anschlüssen 30 auf dem hinteren Be­ festigungsarm 1 b des Motoranlassers. Die Metallplatte 44 dient außerdem als Erdungsanschluß für die Einheit, wenn die­ se am hinteren Befestigungsarm 1 b des Rahmens der Anlasser­ einheit befestigt und elektrisch damit verbunden wird.

Nachstehend wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 der Fall beschrieben, bei dem die Schleifbürsteneinheit 30 mit ihren Anschlüssen in vorbeschriebener Weise in einem koaxia­ len Motoranlasser montiert ist. Fig. 9 zeigt dabei im Schnitt entlang der Linie IX-IX den koaxialen Motoranlasser 50, bei dem die Schleifbürsteneinheit 30 aus Fig. 4 deutlich zu er­ kennen ist. Dabei ist die Schleifbürsteneinheit 30 im Inneren des Anlassers so angeordnet, daß sie zwischen dem Stator 1 a des Gleichstrommotors 1 und dem hinteren Befestigungsarm 1 b eingesetzt ist, während der Kollektor 6 in die Mittelöffnung 31 der Trägerplatte 32 eingesetzt ist. Bei dieser Anordnung steht die durch den hinteren Befestigungsarm 1 b in die Gewin­ debohrung 46 in der Metallplatte 44 und durch die Trägerplat­ te 31 verlaufende Schraube 47 in Eingriff mit dem Kollektor.

Danach wird der Magnetschalter 3 am hinteren Abschnitt des hinteren Befestigungsarms 1 b angebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird auch ein Metallteil 18 a, das mit dem Anschlußdraht der Stromspule 18 des Magnetschalters 3 verbunden ist, mit Hilfe einer Schraube 48 am Unterteil 34 a des Anschlußklemmenteils 34 der Schleifbürsteneinheit 30 befestigt. Die Schraube 48 kann an entsprechender Stelle auf dem hinteren Befestigungs­ arm 1 b in der Weise ausgebildet sein, daß sie in das Gewinde in der Gewindebohrung 49 unter Zuhilfenahme eines Schrauben­ drehers eingedreht werden kann, der durch eine Vertiefung eingeführt wird, die normalerweise durch eine Abschlußkappe 51 verdeckt ist. In dieser Stellung erstreckt sich das Paar feststehende Kontakte 37 und 38 der Schleifbürsteneinheit 30 aus der Mittelöffnung des hinteren Befestigungsarms 1 b in der Weise nach außen, daß über einen beweglichen Brückenkontakt 13 des Magnetschalters 3 eine Verbindung mit ihnen herstell­ bar ist.

In der vorbeschriebenen Weise sind bei der erfindungsgemäßen Schleifbürsteneinheit mit Anschlüssen auf der Trägerplatte Schleifbürsten, ein Paar feststehender Kontakte zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors, sowie eine Spannschraube und ein Anschlußklemmenteil befestigt, das mit den jeweiligen feststehenden Kontakten in Verbindung steht. Auf diese Weise gestaltet sich der Zusammenbau der Einheit sehr einfach. Da der von der positiven Schleifbürste kommende Stromleiter mit dem Anschlußklemmenteil verbunden ist, das seinerseits wie­ derum mit einem der feststehenden Kontakte in elektrischer Verbindung steht, lassen sich die meisten Verbindungsdrähte im Inneren des Rahmens des Motoranlassers unterbringen. Da außerdem nur eine einzige Spannschraube aus dem Rahmen des Anlassers vorsteht, wird die Montage des kompletten Verbunds am Motor noch weiter vereinfacht, während sich die Konstruk­ tion noch einfacher gestaltet.

Claims (2)

1. Schleifbürsteneinheit mit Anschlüssen für einen Motoran­ lasser mit einem Motor mit Kollektor, der auf einer Läu­ ferhohlwelle angeordnet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Trägerplatte (32) mit zwei Längsflächen (32 a, 32 b) und einer Mittelöffnung (31) zur Aufnahme des Kollektors (6) des Motors (1) vorgesehen ist; daß eine Vielzahl positiver und negativer Schleif­ bürsten (35 a, 35 b) auf einer der Längsflächen (32 a, 32 b) der Trägerplatte (32) angeordnet und radial zur Mitte der Mittelöffnung (31) durch Federn (36) gespannt ist; daß an der Trägerplatte (32) eine Spannschraube (33) und ein An­ schlußklemmenteil (34) angeordnet sind; daß ein Paar feststehender Kontakte (37, 38) so auf der jeweils ande­ ren der Längsflächen (32 a, 32 b) der Trägerplatte (32) an­ geordnet ist, daß sie für den Einsatz als Kontakte eines Ein-/Ausschalters (3) des Elektromotors (1) überstehen, wobei einer (37) der feststehenden Kontakte elektrisch mit der Spannschraube (33) verbunden ist, während der an­ dere (38) der feststehenden Kontakte mit dem Anschluß­ klemmenteil (34) elektrisch verbunden ist, und daß ein Ende von Stromleitern (43) mit den positiven Schleifbür­ sten (35 a) verbunden ist, während das andere Ende der Stromleiter (43) zum Anschlußklemmenteil (34) geführt ist.

2. Schleifbürsteneinheit mit Anschlüssen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitendes Metallteil (18 a) an der Trägerplatte (32) für den Anschluß an die negative Schleifbürste (35 b) angeordnet ist und eine Gewindeöffnung (46) zum Einsatz einer Schraube (47) zur Befestigung der Schleifbürsten­ einheit mit Anschlüssen am Anlasser aufweist.