Componente de soporte de escobillas (34), el cual presenta escobillas de carbono (32) para el posicionamiento de las escobillas de carbono (32) con respecto a un conmutador (30) de un electromotor (12),

con al menos un medio de sujeción (55) para la fijación del componente de soporte de escobillas (34) a una placa de circuito impreso (28), con lo cual, en el componente de soporte de escobillas (34) se encuentra dispuesta una lámina de contacto a masa (70), la cual se encuentra conformada simétricamente con respecto a la disposición de las escobillas de carbono (32), caracterizado porque, la lámina de contacto a masa (70), presenta una pared frontal axial (71) con un corte (69) para un eje de inducido (14) y dos alas laterales escuadradas (73), las cuales rodean en forma conjunta las escobillas de carbono (32)

Componente de soporte de escobillas con lámina de contacto a masa.

Estado de la técnica

La presente invención hace referencia a un componente de soporte de escobillas con una lámina de contacto, así como al electromotor que contiene dicho componente, así como también a un método de fabricación del electromotor mencionado conforme al tipo mencionado en las reivindicaciones independientes.

Por la solicitud DE 100 10 439 A1 se conoce un electromotor, en el cual, el eje del electromotor, con un conmutador dispuesto sobre el mismo, se encuentra montado en una caja de un mecanismo de engranajes, la cual se encuentra conectada a un alojamiento de polaridad. Para establecer el contacto eléctrico del conmutador, el accionamiento regulador presenta un soporte de escobillas con escobillas de carbono dispuestas en cajas portátiles, con lo cual el soporte de escobillas se encuentra, antes del montaje, acoplado en forma móvil con una placa de circuito impreso. A continuación, el soporte de escobillas es insertado, junto con la placa de circuito impreso, en el casquillo inferior de la carcasa y afirmado a la carcasa, por ejemplo, mediante tornillos. Durante el montaje, tanto la placa de circuito impreso como el soporte de escobillas es conducido contra la carcasa mediante elementos guía. Debido al acoplamiento móvil del soporte de escobillas con la placa de circuito impreso antes del montaje, son realizadas en forma flexible líneas de conexión eléctricas de los elementos estructurales dispuestos en el soporte de escobillas. Si la caja de un mecanismo de engranajes se encuentra realizada en plástico y no en metal, se produce entonces, a través de las chispas producidas por las escobillas, una radiación electromagnética perturbadora, la cual actúa en forma perjudicial sobre la unidad electrónica del electromotor y su entorno.

La solicitud GB-2248348 muestra un soporte de escobillas conforme al preámbulo de la reivindicación 1, en el cual se encuentran dispuestas placas de sujeción. Éstas sirven para la fijación y la conexión a masa del soporte de escobillas en la carcasa del electromotor.

La solicitud EP-1528656 A1 revela un soporte de escobillas, el cual se encuentra sujeto a una placa de circuito impreso de un accionamiento regulador electromotriz. Para la toma de tierra de la carcasa del accionamiento regulador, se presenta un contacto a masa en una escotadura del soporte de escobillas, la cual establece contacto entre la placa de circuito impreso y la carcasa.

Descripción de la invención

El componente de soporte de escobillas, así como el electromotor y su método de fabricación con las características significativas de las reivindicaciones independientes presentan la ventaja, de que, a través de la disposición de la lámina de contacto a masa en el componente de soporte de escobillas, las escobillas de carbono son protegidas en forma eficiente, mediante la supresión de radiaciones perturbadoras. A través de la conformación simétrica de la lámina de contacto a masa con sus lengüetas elásticas y espigas correspondientes a la disposición espacial de las escobillas de carbono, la radiación perturbadora electromagnética producida por las chispas de las escobillas puede ser contrarrestada eficazmente dentro de toda el área. Mediante la fijación de la lámina de contacto a masa sobre el componente de soporte de escobillas no es necesario un proceso de montaje adicional para la lámina de contacto a masa.

De las medidas explicadas en las reivindicaciones dependientes resultan perfeccionamientos y mejoramientos ventajosos de las características presentadas en las reivindicaciones independientes. Una pantalla electromagnética particularmente eficaz se obtiene cuando la lámina de contacto a masa presenta una superficie frontal axial que se extiende hacia el eje de inducido. Hacia esta superficie se extienden respectivamente - casi alrededor de las palancas elásticas - alas escuadradas laterales, las cuales aproximadamente forman un ángulo recto con la superficie frontal axial. Una conformación tal de la lámina de contacto a masa es apropiada en especial para, en combinación con la lámina protectora de la caja de un mecanismo de engranajes, la placa de circuito impreso y el alojamiento de polaridad, formar conjuntamente una jaula protectora metálica cerrada alrededor de la disposición de las escobillas.

Para establecer un buen contacto eléctrico entre la lámina de contacto a masa y la lámina protectora de la carcasa, ambas alas laterales presentan contactos resorte en forma de cojinete, las cuales, en una posición de montaje, colindan a lo largo de su superficie con la lámina protectora. De este modo, la lámina de contacto a masa brinda eficazmente su potencial de masa.

Si en la lámina de contacto a masa se encuentran conformadas espigas, las cuales se anclan en la superficie base del componente del soporte de escobillas a través de aberturas correspondientes, pueden conectarse éstas muy fácilmente con una placa de circuito impreso dispuesta en forma paralela a la superficie base, para establecer un contacto a masa en la placa de circuito impreso.

Se presenta una ventaja, cuando la lámina de contacto a masa puede ser desplazada directamente - sin la utilización de medios de conexión adicionales- en el componente del soporte de escobillas, para formar con éste un enganche mecánico. De esta manera se suprime una etapa adicional de montaje para la fijación de la lámina de contacto a masa.

Es particularmente favorable que las escobillas de carbono estén conformadas como escobillas martillo con una palanca elástica, en la cual se encuentra formado un elemento de apriete. A través de la fijación de las escobillas martillo en los alojamientos correspondientes del componente del soporte de escobillas, se prescinde asimismo de un proceso de montaje adicional para la fijación y el alineamiento de las escobillas martillo.

Si el componente del soporte de escobillas sirve no sólo para la instalación de las escobillas de carbono y de la lámina de contacto a masa, sino también para alojar adicionalmente a otros elementos estructurales, como por ejemplo, supresores de interferencias, este sistema de soporte puede ser premontado como un grupo de construcción separado, posibilitando así una fabricación más flexible.

En el electromotor conforme a la invención, el componente del soporte de escobillas se encuentra dispuesto, ventajosamente, en una placa de circuito impreso, la cual se extiende aproximadamente en forma paralela hacia la superficie base del componente del soporte de escobillas y tangencialmente hacia el conmutador. De este modo se posibilita una conexión eléctrica, simétrica y breve entre la lámina de contacto a masa y la placa de circuito impreso, con lo cual, la placa de circuito impreso contribuye a la supresión de la radiación perturbadora electromagnética.

Mientras que la lámina de contacto a masa y los elementos estructurales adicionales, dispuestos en el componente del soporte de escobillas, se anclan con sus espigas a través de aberturas correspondientes de la superficie base en perforaciones de la placa de circuito impreso, las espigas pueden entrar en contacto fácilmente con la placa de circuito impreso mediante un procedimiento de soldadura estandarizado. Por ejemplo, la placa de circuito impreso puede ser también fabricada en un proceso automatizado separado, por ejemplo, mediante un procedimiento THRS (soldadura por reflujo de componentes insertados).

En una ejecución alternativa, la lámina de contacto a masa puede también estar conformada en dos partes, con lo cual, ambas partes se conforman esencialmente por lengüetas de contacto elásticas que se extienden a lo largo de la superficie. A través de la disposición simétrica de ambas lengüetas de contacto separadas, hacia la disposición de las escobillas de carbono (32), la lámina protectora puede proteger óptimamente las chispas producidas por las escobillas.

En forma alternativa a la fijación de la lámina de contacto a masa al componente de soporte de escobillas, la lámina de contacto a masa de una o dos partes, puede ser afirmada directamente a la placa de circuito impreso. Para ello, las espigas de las lengüetas elásticas contactan la placa de circuito impreso directamente hacia el contacto eléctrico de las escobillas de carbono.

A través de la conformación simétrica de la lámina protectora en la caja de un mecanismo de engranajes con respecto a las escobillas de carbono, así como al eje de inducido, la radiación electromagnética perturbadora puede ser contrarrestada con...

1. Componente de soporte de escobillas (34), el cual presenta escobillas de carbono (32) para el posicionamiento de las escobillas de carbono (32) con respecto a un conmutador (30) de un electromotor (12), con al menos un medio de sujeción (55) para la fijación del componente de soporte de escobillas (34) a una placa de circuito impreso (28), con lo cual, en el componente de soporte de escobillas (34) se encuentra dispuesta una lámina de contacto a masa (70), la cual se encuentra conformada simétricamente con respecto a la disposición de las escobillas de carbono (32), caracterizado porque, la lámina de contacto a masa (70), presenta una pared frontal axial (71) con un corte (69) para un eje de inducido (14) y dos alas laterales escuadradas (73), las cuales rodean en forma conjunta las escobillas de carbono (32).

2. Componente de soporte de escobillas (34) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque, en ambos lados opuestos de las alas escuadradas (73) se encuentra conformada, respectivamente, una lengüeta elástica (74) como elemento de contacto.

3. Componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina de contacto a masa (70) presenta espigas (46) para establecer un contacto eléctrico con la placa de circuito impreso (28), los cuales se anclan través de una cavidad (68) a una superficie base (38) del componente de soporte de escobillas (34).

4. Componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina de contacto a masa (70) puede ser insertada directamente en correspondencia geométrica con el componente de soporte de escobillas (34).

5. Componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las escobillas de carbono (32) se encuentran conformadas como escobillas martillo con elementos de apriete (88) dispuestos en palancas elásticas (80), los cuales pueden insertarse en el alojamiento (86) del componente de soporte de escobillas (34).

6. Componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por su utilización como sistema de soporte (62) para elementos estructurales adicionales (48), en particular, bobinas supresoras de interferencias (66).

7. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, a lo largo de la superficie base (38) y en forma tangencial al conmutador (30), se encuentra dispuesta una placa de circuito impreso (28) y, el componente de soporte de escobillas (34) y la lámina de contacto a masa (70) se encuentran firmemente unidos, eléctrica y mecánicamente a la placa de circuito impreso (28).

8. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las espigas (46) de la lámina de contacto a masa (70) - y en particular, espigas (46) de elementos estructurales adicionales (48), como bobinas supresoras de interferencias (66) y/o escobillas martillo (32)- se anclan a la placa de circuito impreso (28), a través de cavidades (68, 41, 42) de la superficie base (38) del componente de soporte de escobillas (34) en perforaciones correspondientes (82), para establecer en la placa un contacto eléctrico de masa (67).

9. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina de contacto a masa (70) se encuentra conformada por dos partes iguales separadas- en particular, lengüetas elásticas (74)-, las cuales se encuentran dispuestas simétricamente con respecto a la unión de las escobillas de carbono (32).

10. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en las lengüetas elásticas (74) se encuentran conformadas las espigas (46), las cuales, lo más cerca posible de las espigas (44) de las escobillas de carbono (32), se encuentran unidas a la placa de circuito impreso (28).

11. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el electromotor (12) presenta un alojamiento de polaridad (16), al cual se afirma una caja de un mecanismo de engranajes (18) y, en la caja de un mecanismo de engranajes (18) se encuentra dispuesta una lámina protectora (76), la cual se conforma simétricamente con respecto a la disposición de las escobillas de carbono.

12. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina protectora (76) presenta al menos dos, preferentemente tres, conexiones a masa (77), las cuales se encuentran sujetas al alojamiento de polaridad (16) -en particular, mediante una deformación plástica del alojamiento de polaridad (16).

13. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina protectora (76) presenta dos superficies de contacto (75), opuestas una a la otra, en las cuales se ubican las lengüetas elásticas (74), montadas mediante fuerza elástica.

14. Electromotor (12) con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la lámina protectora (76) se encuentra conformada como una U y, conjuntamente con la lámina de contacto a masa (70) y una capa 29 de la placa de circuito impreso (28) forman una pantalla de metal cerrada que engloba todo el contorno, la cual se extiende particularmente sobre el ancho axial (33) de las escobillas de carbono (32).

15. Método de fabricación de un electromotor (12) conforme a una de las reivindicaciones 7 a 14 con un componente de soporte de escobillas (34) conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual se ubican un eje de inducido (14) con un conmutador (30) y el componente de soporte de escobillas (34) de una caja de un mecanismo de engranajes (18, 20), caracterizado por las siguientes etapas de montaje:

16. Método conforme a la reivindicación 15, caracterizado porque, las espigas (46) de la lámina de contacto a masa (70) son soldadas con la placa de circuito impreso (28), antes del montaje de la misma - particularmente en una operación conjunta con las bobinas de supresión de interferencias (66) dispuestas en el componente de soporte de escobillas (34) y/o las escobillas de carbono (32).