DE19902938A1 - Kohlebürste - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste für einen Elektromotor, wobei die Kohlebürste aus zwei Abschnitten besteht und der am sich bewegenden Motorenteil anliegende Abschnitt aus einem herkömmlichen Material besteht und der zwischen der Andruckfeder und dem ersten Abschnitt sich befindende zweite Abschnitt einen Kunststoff enthält bzw. aus Kunststoff besteht. Derartige Kohlebürsten sind relativ geräuscharm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste für einen Elektromotor, wobei die Kohlebürste aus wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten besteht und der eine Abschnitt die Kontaktfläche zum sich bewegenden Motorenteil aufweist und aus einem für die Stromleitung und Stromabnahme bzw. -einspeisung üblichen Material besteht. Die Erfindung betrifft ausserdem einen Elektromotor mit einer Kohlebürste.

Aus der DE 44 30 745 A1 ist eine Kohlebürste bekannt geworden, die aus zwei Abschnitten aufgebaut ist, wobei der eine Abschnitt am Kommutator anliegt und als Einschleifabschnitt ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Form der Kontaktfläche der Kohlebürste relativ schnell eingeschliffen wird und somit relativ schnell eine optimale Anlage erreicht wird. Hierdurch wird das Feuern der Bürsten aufgrund unzureichender Anlage auf ein Minimum reduziert.

Es kann jedoch immer noch festgestellt werden, dass derartige Kohlebürsten relativ starke Geräusche entwickeln. Diese Geräusche werden auf die Andruckfedern und Köcher und somit auf den gesamten Motor übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kohlebürste für einen Elektromotor bereitzustellen, welcher geringere Geräusche verursacht bzw. einen Elektromotor bereitzustellen, welcher einen leiseren Lauf besitzt.

Diese Aufgabe wird mit einer Kohlebürste der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der zweite Abschnitt einen Kunststoff enthält und zwischen dem ersten Abschnitt und einem elastischen Andruckelement für die Kohlebürste angeordnet ist.

Diese erfindungsgemässe Ausgestaltung der Kohlebürste hat den wesentlichen Vorteil, dass am Kommutator des Motors der erste Abschnitt anliegt, der aus dem herkömmlichen Material der Kohlebürste besteht. An diesem ersten Abschnitt liegt dann der zweite Abschnitt an, der Kunststoff enthält oder aus Kunststoff besteht und geräuschdämpfende Eigenschaften besitzt. Die aus den beiden Abschnitten aufgebaute Kohlebürste wird von einem elastischen Andruckelement, insbesondere von einer Bürstenfeder, auf den Kommutator gedrückt. Die während des Laufs auftretenden Geräusche können aufgrund der dämpfenden Eigenschaften des Kunststoffabschnitts nicht auf die Feder und nicht auf den Köcher übertragen werden. Der Körperschall pflanzt sich somit nicht in dem Elektromotor fort.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass der zweite Abschnitt vollständig aus Kunststoff besteht, wobei der Kunststoff ein thermoplastisches Material, insbesondere ein PTFE, POM, PPS, oder ein Duroplast ist. Dadurch, dass der zweite Abschnitt vollständig aus Kunststoff besteht, wird der erste Abschnitt hinsichtlich der Geräuschübertragung komplett von der Andruckfeder und vom Köcher entkoppelt.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass der zweite Abschnitt den gleichen Querschnitt aufweist wie der erste Abschnitt der Kohlebürste. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Querschnitt des zweiten Abschnitts geringfügig grösser ist als der Querschnitt des ersten Abschnitts. Hierdurch wird vermieden, dass der erste Abschnitt seitlichen Kontakt zum Köcher oder anderen Führungselementen besitzt.

Vorteilhaft bilden der erste und der zweite Abschnitt ein einstückiges Bauteil; insbesondere sind sie in einem gemeinsamen Pressvorgang hergestellt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der erste Abschnitt mit Sicherheit von der Andruckfeder über den zweiten Abschnitt auf den Kommutator aufgedrückt wird. Ausserdem neigen längere Bauteile innerhalb des Köchers weniger zum Verkanten und zum Klemmen.

Mit Vorzug ist die Kohlebürste wärmebehandelt, wobei die Temperatur der Wärmebehandlung unterhalb der Zersetzungstemperatur des Kunststoffs liegt. Insbesondere kann ein Kunststoff gewählt werden, dessen Zersetzungstemperatur ausreichend hoch liegt, so dass die Kohlebürste problemlos wärmebehandelt werden kann.

Mit Vorteil ist die Kohlebürste gesintert, insbesondere in einer reduzierend wirkenden Sinteratmosphäre, z. B. durch Zugabe von Wasserstoff. Durch die Begrenzung der Glühtemperatur, was aufgrund der Verwendung von Kunststoff erforderlich ist, ist es notwendig, mit reduzierter Sintertemperatur zu arbeiten, um eine Versinterung der Kupferpartikel zu erreichen, wodurch der angestrebte elektrische Widerstand erreicht wird.

Mit Vorzug ist der erste Abschnitt mit einem elektrischen Leiter verbunden, der den zweiten Abschnitt durchsetzt und an dessen, dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden stirnseitigen Ende austritt. Über diesen elektrischen Leiter wird eine elektrische Verbindung zum ersten Abschnitt hergestellt, so dass der Strom in diesen eingespeist bzw. aus diesem herausgeleitet werden kann. Der elektrische Leiter tritt lediglich am stirnseitigen Ende aus, jedoch nicht an den umliegenden Seitenflächen.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der elektrische Leiter in den ersten Abschnitt eingepresst. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass eine optimale elektrische Verbindung hergestellt wird, wobei der Herstellungsaufwand minimal ist. Beim Einpressen wird der Übergangswiderstand auf ein Minimum reduziert.

Um zu vermeiden, dass über den elektrischen Leiter Schwingungen, insbesondere Geräusche, übertragen werden, ist dieser elektrische Leiter elastisch ausgeführt.

Die Erfindung umfasst ausserdem einen Elektromotor, in welchem eine oder mehrere Kohlebürsten vorgesehen sind, die die oben genannten Merkmale in beliebiger Kombination aufweisen. Ein derartiger Elektromotor ist relativ geräuscharm und dennoch preiswert.

Claims (11)

1. Kohlebürste für einen Elektromotor, wobei die Kohlebürste aus wenigstens zwei unterschiedlichen Abschnitten besteht und der eine Abschnitt die Kontaktfläche zum sich bewegenden Motorenteil aufweist und aus einem für die Stromleitung und Stromabnahme bzw. -einspeisung üblichen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt einen Kunststoff enthält und zwischen dem ersten Abschnitt und einem elastischen Andruckelement für die Kohlebürste angeordnet ist.

2. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt vollständig aus einem oder mehreren Kunststoffen besteht.

3. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein thermoplastisches Material, insbesondere ein PTFE, POM, PPS, oder ein Duroplast, ist.

4. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt den gleichen Querschnitt aufweist wie der erste Abschnitt.

5. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Abschnitt ein einstückiges Bauteil bilden, insbesondere in einem gemeinsamen Pressvorgang hergestellt sind.

6. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürste wärmebehandelt ist, wobei die Temperatur bei der Wärmebehandlung unterhalb der Zersetzungstemperatur des Kunststoffes liegt.

7. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürste gesintert ist, insbesondere in einer reduzierend wirkenden Sinteratmosphäre, z. B. durch Zugabe von Wasserstoff.

8. Kohlebürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt mit einem elektrischen Leiter verbunden ist, der den zweiten Abschnitt durchsetzt und an dessen, dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden stirnseitigen Ende austritt.

9. Kohlebürste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter in den ersten Abschnitt eingepresst ist.

10. Kohlebürste nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter elastisch ist.

11. Elektromotor mit einer oder mehreren Kohlebürsten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürsten die Merkmale eines oder mehrerer der vorgenannten Ansprüche aufweisen.