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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromotoranordnung, insbesondere eine bürstenbehaftete Elektromotoranordnung.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik wird mit Bezug auf eine Elektromotoranordnung beschrieben, insbesondere mit Bezug auf eine Elektromotoranordnung mit Bürstenelementen, welche über zugeordnete Federelemente an einen Kommutator der Elektromotoranordnung angedrückt werden.
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Bei bürstenbehafteten Elektromotoren gibt es verschiedene Arten die Kohlebürste an den Kommutator zu drücken, um den elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Meistens wird die Kohlebürste innerhalb eines Funktionsträgers, wie einem Bürstensystem, durch Köcher geführt und durch Federn die nötige Anpresskraft erzeugt. Verschiedene Federarten und Befestigungsmethoden sind bekannt. Hierbei ist die gängigste Lösung eine Drehfeder mit einem Schenkelbein rechtwinklig zum Bürstenköcher anzuordnen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass ein Aufnahmedorn für die Feder vorgesehen werden muss. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Platzbedarf für den Aufnahmedorn im Bürstensystem seitlich neben dem Bürstenköcher.
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In der
DE 20 2010 007 213 U1 ist eine Bürstenbrücke für einen Kommutatormotor beschrieben, derwenigstens eine Kohlebürste aufweist, die in einer Bürstenführung angeordnet ist und die mittels einer Drehfeder in Richtung der auf dem Kommutator aufzusetzenden Stirnfläche vorspannbar ist. Die Drehfeder ist entlang einer senkrecht zur Kohlbürste verlaufenden Ebene angeordnet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elektromotoranordnung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Elektromotoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen eine Elektromotoranordnung, mit einem Bürstenhaltergehäuse, der mehrere Bürstenelementen aufweist, welche mit jeweils einem Federelement gekoppelt sind, wobei das Federelement dazu ausgebildet ist, das jeweils zugeordnete Bürstenelement gegen einen Kommutator der Elektromotoranordnung anzudrücken, und wobei das Federelement einen ersten Abschnitt mit einem Widerhaken zum Einhaken oder Einrasten in eine Aufnahme des Bürstenhaltergehäuses aufweist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Bürstenfeder bzw. ein Federelement vorzusehen, welches einerseits die Grundfunktion, also die Nachförderung der Kohle bzw. des Bürstenelements zu gewährleisten, erfüllt und andererseits platzsparend ohne Aufnahmedorn in einem Bürstehaltergehäuse befestigt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Elektromotoranordnung ermöglicht, dass das Federelement mit seinem Widerhaken in dem Bürstenhaltergehäuse sehr einfach und kostengünstig befestigt werden kann, ohne dass beispielsweise ein zusätzlicher Dorn oder Clipse zum Befestigen des Federelements an dem Bürstenhaltergehäuse ausgebildet werden müssen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahme des Bürstenhaltergehäuses als eine Öffnung mit einem ersten Öffnungsabschnitt, insbesondere ein Langloch, und einem zweiten Öffnungsabschnitt ausgebildet, wobei der Widerhaken in den zweiten Öffnungsabschnitt einhakbar oder einrastbar ist und wobei der erste Öffnungsabschnitt und der zweite Öffnungsabschnitt insbesondere eine Hinterschneidung bilden. Eine solche Öffnung hat den Vorteil, dass sie sehr leicht in dem Bürstenhaltergehäuse ausgebildet werden kann. Dazu kann beispielsweise in dem Bürstenhaltergehäuse als erster Öffnungsabschnitt lediglich eine erste Öffnung als Langloch ausgebildet werden, die z. B. in eine bereits vorhandene Öffnung oder Aussparung indem Bürstenhaltergehäuse mündet. Die beispielsweise bereits vorhandene Öffnung oder Aussparung kann dann als zweiter Öffnungsabschnitt der Öffnung genutzt werden, in welchem der Widerhaken aufnehmbar bzw. einhakbar oder einrastbar ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Durchmesser des ersten Öffnungsabschnitts gleich oder kleiner als der Durchmesser des Widerhakens des Federelements sein. In dem Fall, dass der Durchmesser des ersten Öffnungsabschnitts kleiner ist, wird der Widerhaken beim Durchführen durch den ersten Öffnungsabschnitt zusammengedrückt und kann dann in dem zweiten Öffnungsabschnitt wieder auseinander federn und sich dort einhaken oder einrasten.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das erste Ende des Federelements einen zweiten Abschnitt auf, welcher in einer Aussparung des Bürstenhaltergehäuses aufnehmbar ist, wobei die Aussparung derart ausgebildet ist, das Federelement in radialer Richtung des Bürstenhaltergehäuse zu sichern. Die Breite der Aussparung ist z. B. gleich oder im Wesentlichen gleich der Dicke des zweiten Abschnitts des Federelements, so dass sich das Federelement in radialer Richtung nicht ungewollt oder nur innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs, vorgegeben durch die Breite der Aussparung, bewegen kann.
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In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Bürstenhaltergehäuse einen Schnapphaken auf. Der Schnapphaken kann dabei derart ausgebildet sein, dass er das Federelement in der Federaufnahme in axialer Richtung fixiert. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Federelement sich nicht aus der Federaufnahme des Bürstenhaltergehäuses ungewollt vollständig herausbewegen kann.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung erfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
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1 eine Schnittansicht eines Bürstenhaltergehäuses eines Elektromotors gemäß der Erfindung;
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2 einen Detailausschnitt A des Bürstenhaltergehäuses und einer Bürstenfeder gemäß 1;
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3 einen Ausschnitt des Bürstenhaltergehäuses gemäß 1 in einer Perspektivansicht gezeigt.
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4 eine Schnittansicht des Bürstenhaltergehäuses gemäß 1 mit einem Ausschnitt, welcher eine Verbindung der Bürstenfeder mit einer Bürste des Elektromotors zeigt;
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5 einen Detailausschnitt B des Bürstenhaltergehäuses, der Bürste und der Bürstenfeder gemäß 4;
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6 eine Perspektivansicht der Bürstenfeder;
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7 eine Vorderansicht der Bürstenfeder gemäß 6;
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8 eine Seitenansicht der Bürstenfeder gemäß 6; und
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9 eine Draufsicht der Bürstenfeder gemäß 6.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts Anderes ausführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt eine Schnittansicht eines Bürstenhaltergehäuses 10 einer Elektromotoranordnung 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Ein Elektromotor weist üblicherweise einen Stator und einen Rotor auf. Bei einem Gleichstrommotor oder Kommutatormotor weist der Stator hierbei einen Dauermagneten mit Polschuhen auf. Im Inneren des Stators ist der Rotor vorgesehen, welcher in der Regel aus einer Spule mit einem Eisenkern, dem sog. Anker, besteht. Der Anker ist hierbei drehbar in dem Magnetfeld zwischen den Polschuhen des Stators gelagert. Die Stromzuführung für den Anker erfolgt über einen Kommutator bzw. segmentierten Kommutator sowie über Schleifkontakte. Als Schleifkontakte werden dabei Bürstenelemente oder Kohlebürsten verwendet.
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Wie im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in den 1–9 näher erläutert wird, besteht das Grundprinzip der Erfindung darin, eine Bürstenfeder bzw. ein Federelement vorzusehen, welches die Grundfunktion, die Nachförderung der Kohle bzw. des Bürstenelements erfüllt und andererseits vorzugsweise platzsparend ohne Aufnahmedorn in einem Bürstehaltergehäuse befestigt werden kann. Ein Schenkel des Federelements, wie einer Drehfeder, ist hierbei als Widerhaken ausgeführt zum Einhaken oder Einrasten in dem Bürstenhaltergehäuse. Nachdem dieser Schenkel oder dieses Bein durch eine entsprechende Öffnung in dem Bürstenhaltergehäuse durchgeschoben wurde, schnappt der Haken nach außen, wodurch das Federelement in der Bewegungsrichtung entlang der Achse eingeschränkt, insbesondere stark eingeschränkt, wird. Die komplette Fixierung des Federelements kann optional durch einen zusätzlichen Schnapphaken sichergestellt werden. Ein solcher Schnapphaken ist insbesondre in nachfolgender 3 gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind in dem Bürstenhaltergehäuse 10 die Bürstenelemente 14 vorgesehen, welche über Federelemente 16 oder Bürstenfedern an den Kommutator (nicht dargestellt) des Elektromotors angedrückt werden.
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Zum Drücken des jeweiligen Büstenelements 14 an den Kommutator wird nun, wie in 1 weiter gezeigt ist, das Federelement 16 verwendet. Das Federelement 16 weist dabei beispielsweise ein erstes und ein zweites Ende 18, 20 auf, wobei das Federelement 16 mit dem ersten Ende 18 in dem Gehäuse 10 befestigt wird und mit dem zweiten Ende 20 ein zugeordnetes Bürstenelement 14 gegen den Kommutator (nicht dargestellt) drückt.
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Das erste Ende 18 des Federelements 16 weist einen ersten Abschnitt 22 mit einem Einrasthaken oder einem Widerhaken 24 auf. Das Federelement 16 wird hierbei mit seinem Widerhaken 24 in einer Aufnahme 26 des Bürstenhaltergehäuses 10 eingehakt oder eingerastet, um das Federelement 16 an dem Bürstenhaltergehäuse 10 zu befestigen.
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Dazu weist die Aufnahme 26 des Bürstenhaltergehäuses 10 z. B. eine Hinterschneidung 28 zum Einhaken oder Einrasten des Widerhakens 24 auf. Die Aufnahme 26 ist dabei beispielsweise als eine Öffnung 30 oder Aussparung, mit einem ersten Öffnungsabschnitt 32 und einem zweiten Öffnungsabschnitt 34 ausgebildet, wobei der erste Öffnungsabschnitt 32, hier z. B. ein Langloch, einen kleineren Durchmesser als der zweite Öffnungsabschnitt 34 aufweist. Der erste und der zweite Öffnungsabschnitt 32, 34 bilden, wie in 1 gezeigt ist, die Hinterschneidung 28, an welcher der Widerhaken 24 eingehakt oder eingerastet werden kann.
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Die Aufnahme 26 oder Öffnung ist, wie aus 1 entnommen werden kann, z. B. in axialer oder im Wesentlichen in axialer Richtung angeordnet, so dass das Federelement 16 in axialer Richtung durch Einhaken oder Einrasten seines Widerhakens 24 in die Öffnung 30 in dem Bürstenhaltergehäuse 10 gesichert werden kann. Der Widerhaken 24 des Federelements 16 wird somit in die Öffnung 30 eingeführt und in dem zweiten Öffnungsabschnitt 34 eingehakt oder eingerastet.
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Der erste Öffnungsabschnitt 32 kann dabei außerdem derart ausgebildet sein, dass der Widerhaken 24 beim Einführen und Hindurchführen durch den ersten Öffnungsabschnitt 32 zusätzlich zusammengedrückt wird. Bei Erreichen des zweiten Öffnungsabschnitts kann der Widerhaken 24 dann wieder auseinander federn und in dem zweiten Öffnungsabschnitt 34 oder im Bereich der Hinterschneidung 28 eingehakt oder eingerastet werden. Wie in 1 gezeigt ist, kann der erste Öffnungsabschnitt 32 oder das Langloch hierzu mit einem Durchmesser d versehen sein, welcher kleiner als der Durchmesser Dw des Widerhakens 24 und kleiner als der Durchmesser D des zweiten Öffnungsabschnitts 34 ist.
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Des Weiteren kann, wie in 1 gezeigt ist, das erste Ende 18 des Federelements 16 einen zweiten Abschnitt 36 aufweisen, welcher in einer Aussparung 38, z. B. in Form einer Nut, des Bürstenhaltergehäuses 10 aufnehmbar ist, um das Federelement 16 zusätzlich in radialer Richtung zu sichern. Die Aussparung 38 weist zwei Seitenwände auf, die die Bewegung des zweiten Abschnitts 36 des Federelements 16 in radialer Richtung begrenzen. Zur zusätzlichen radialen Sicherung weist die Aussparung 38 eine Breite b auf, welche z. B. etwas größer, wie in dem Ausführungsbeispiel z. B. in 1 und 2 gezeigt ist, oder gleich oder im Wesentlichen gleich der Dicke dF des zweiten Abschnitts 36 des Federelements 16 ist. Dadurch kann sich das Federelement 16 mit seinem zweiten Abschnitt 36 in der Aussparung 38 in 1 nicht ungewollt in radialer Richtung oder nur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschieben. Der Bereich innerhalb welchem sich der zweite Abschnitt 36 des Federelements 16 dabei in radialer Richtung bewegen kann, wird hierbei durch die Breite b der Aussparung 38 bestimmt. Die Seitenwände der Aussparung 38 sind in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel gerade ausgebildet und in axialer Richtung angeordnet.
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Das Federelement 16 ist derart ausgebildet, dass sein erstes Ende 18 mit dem zweiten Abschnitt 36 in der Aussparung 38 eingehängt und mit seinem ersten Abschnitt 22 mit dem Widerhaken 24 anschließend in der Öffnung 30 des Bürstenhaltergehäuses 10 eingehakt oder eingerastet wird. Die Aussparung 38 für den zweiten Abschnitt 36 des Federelements 16 ist dabei ebenfalls z. B. in axialer Richtung oder im Wesentlichen in axialer Richtung in dem Bürstenhaltergehäuse 10 vorgesehen.
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Das Federelement 16 ist, wie insbesondere in nachfolgenden 1 bis 9 gezeigt ist, z. B. eine Drehfeder, wobei die Drehfeder 16 einen gewundenen oder gedrehten Abschnitt 40, sowie die beiden ersten und zweiten Enden 18, 20 aufweist, welche auch als Schenkelbeine der Drehfeder bezeichnet werden. Wie zuvor beschrieben kann sich das Federelement 16, hier die Drehfeder, mit dem ersten Ende 18 an dem Bürstenhaltergehäuse 10 einhaken oder einrasten, so dass das Federelement 16 sich in axialer Richtung nicht ungewollt aus einer Aufnahme des Bürstenhaltergehäuses 10 heraus bewegen kann, sondern erst der Widerhaken 24 aus der Öffnung 30 wieder entfernt werden muss.
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In 2 ist ein Detailausschnitt A des Bürstenhaltergehäuses 10 und einer Bürstenfeder bzw. einem Federelement 16 gemäß 1 gezeigt. Genauer gesagt zeigt 2 den ersten Abschnitt 22 des Federelements 16, hier der Drehfeder, mit seinem Widerhaken 24. Der Widerhaken 24 ist dabei durch den ersten Öffnungsabschnitt 32 in den zweiten Öffnungsabschnitt 34 der Öffnung 30 eingeführt und dort eingehakt oder eingerastet. Des Weiteren ist der zweite Abschnitt 36 des ersten Endes 18 in der Aussparung 38 des Bürstenhaltergehäuses 10 aufgenommen. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Breite b der Aussparung 38 beispielsweise etwas größer gewählt als die Dicke dF des zweiten Abschnitts 36 des Federelements 16. Des Weiteren ist der Durchmesser d des ersten Öffnungsabschnitts 32 beispielsweise kleiner als der Durchmesser Dw des Widerhakens 24, so dass der Widerhaken beim Hindurchführen durch den ersten Öffnungsabschnitt 32 zusammengedrückt und anschließend in dem zweiten Öffnungsabschnitt 34 wieder auseinanderfahren oder auseinanderfedern kann.
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In 3 ist ein Ausschnitt des Bürstenhaltergehäuses 10, des Federelements 16 und seines zugeordneten Bürstenelements 14 in einer Perspektivansicht gezeigt. Wie aus 3 entnommen werden kann weist das Federelement 16 neben dem ersten Ende 18 ein zweites Ende 20 auf, welches mit dem Bürstenelement 14 gekoppelt bzw. koppelbar ist, um dieses gegen den Kommutator des Elektromotors zu drücken. Wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt ist, weist das Bürstenelement 14 auf seiner Außenseite eine Aufnahme 42, z. B. in Form einer Vertiefung auf, in welcher das zweite Ende 20 des Federelements 16 aufgenommen ist. Die Außenseite ist dabei abgeschrägt oder mit einer Schräge 48 ausgebildet.
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Als Federelement 16 wird vorzugsweise, wie in 3 gezeigt ist, eine Drehfeder verwendet. Der gewundene Abschnitt 40 der Drehfeder 16 ist dabei in einer Federaufnahme 44 in Form einer Vertiefung in dem Bürstenhaltergehäuse 10 aufgenommen. Die Vertiefung weist dabei zwei Seitenwände in Längsrichtung des gewundenen Abschnitts 40 auf und eine vorderer Seitenwand, in welcher die Aussparung 38 zur Aufnahme des zweiten Abschnitts 36 des ersten Endes 18 des Federelements 16 aufnehmbar ist, um das Federelement 16 zusätzlich in radialer Richtung zu sichern.
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Zwischen den Seitenwänden ist der gewundene Abschnitt 40 des Federelements aufgenommen bzw. seitlich aufgenommen. Der Boden der Vertiefung kann dabei gerade bzw. eben oder gemäß dem gewundenen Abschnitt 40 der Drehfeder gewölbt ausgebildet sein, wie in dem Ausführungsbeispiel in 3 gezeigt ist. Die Seitenwände sind dabei in dem Ausführungsbeispiel in 3 z. B. gerade ausgebildet, d. h. sie weisen keine Hinterschneidung auf.
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Die Aufnahme 44, z. B. die in 3 gezeigte Vertiefung, stützt das Federelement bzw. vorliegend die Drehfeder 16 in axialer Richtung in Richtung des Bürstenelements, sowie seitlich derart ab, dass das Federelement 16 sich nicht ungewollt insbesondere in axialer Richtung zu dem Bürstenelement 14 bewegen kann. Über die Federaufnahme 44 kann das Federelement 16 insbesondere in axialer Richtung relativ zu dem zugeordneten Bürstenelement 14 in dem Bürstenhaltergehäuse 10 positioniert werden. Dazu kann das Federelement bzw. hier die Drehfeder 16 in die Federaufnahme 44 eingelegt und mit dem ersten Ende 18 in der Öffnung 30 des Gehäuses 10 eingerastet und mit dem anderen Ende 20 mit dem Bürstenelement 14 gekoppelt werden. Der in dem Bürstenhaltergehäuse eingerastete oder eingehakte Widerhaken des Federelements 16, sichert das Federelement 16 zusätzlich in axialer Richtung, so dass dieses nicht aus der Federelementaufnahme 44 ungewollte herausrutschen kann.
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Dabei kann außerdem optional ein Schnapphaken 46 an dem Bürstenhaltergehäuse 10 vorgesehen werden, welcher das Federelement 16 nach dem Einlegen in die Aufnahme 44 zusätzlich von oben oder der gegenüberliegenden Seite derart sichert, dass sich das Federelement 16 insbesondere in axialer Richtung nicht ungewollt aus der Federaufnahme 44 oder Vertiefung in dem Bürstenhaltergehäuse 10 heraus bewegen kann. Der Schnapphaken 46 ist dabei in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Rückseite des gewundenen Abschnitts 40 oder gegenüberliegend der vorderen Seitenwand der Federaufnahme 44 mit der Aussparung 38 angeordnet. Der Schnapphaken 46 kann dabei eine Hinterschneidung oder einen hervorstehenden Abschnitt aufweisen, in die bzw. unter den das Federelement 16 mit seinem gewundenen Abschnitt 40 ein- bzw. untergehakt werden kann. Mit anderen Worten, der Schnapphaken 46 steht mit seinem hervorstehenden Abschnitt über einen Teil des gewundenen Abschnitts 40 des Federelements 16, wenn dieses in der Federaufnahme 44 aufgenommen ist und sichert das Federelement 16 zusätzlich nach oben in axialer Richtung.
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4 zeigt eine Schnittansicht des Bürstenhaltergehäuses 10 gemäß 1 mit einem Ausschnitt, welcher eine Verbindung der Bürstenfeder bzw. des Federelements 16 mit einem Bürstenelement 14 des Elektromotors zeigt.
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4 zeigt dabei zunächst die Öffnung 30 in dem Bürstenhaltergehäuse 10, welche den ersten und einen zweiten Öffnungsabschnitt 32, 34 aufweist. Der Widerhaken 24 des ersten Endes 18 des Federelements 16 ist dabei in der Öffnung 30 bzw. deren zweiten Öffnungsabschnitt 34 eingehakt oder eingerastet, um einer ungewollten axialen Bewegung des Federelements 16, hier einer Drehfeder, entgegen zu wirken.
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Des Weiteren ist die Aussparung 38 des Bürstenhaltergehäuses 10 gezeigt, in welchem der zweite Abschnitt 36 des ersten Endes 18 des Federelements 16 zusätzlich in radialer Richtung gesichert ist. Außerdem ist der zusätzliche Schnapphaken 46 gezeigt, welcher das Federelement bzw. die Drehfeder 16 in axialer Richtung zusätzlich fixiert.
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Ferner ist in einem Ausbruch in dem Bürstenhaltergehäuse 10 in 4 die Verbindung des zweiten Endes 20 des Federelements 16 mit dem zugeordneten Bürstenelement 14 illustriert. Das zweite Ende 20 des Federelements 16 ist auf der Außenseite des Bürstenelements 14 in einer Aufnahme 42 in Form einer Vertiefung aufgenommen und gegen das Bürstenelement 14 z. B. vorgespannt, so dass es das Bürstenelement 14 in eine vorbestimmte Richtung, vorliegend in Richtung des Kommutators (nicht dargestellt) drückt (In 4 z. B. nach unten). Die Vertiefung 42 auf der Außenseite des Bürstenelements 14 ist dabei beispielsweise als Schräge 48 ausgebildet oder abgeschrägt, wobei die Schräge 48 dabei, wie in nachfolgender 5 gezeigt ist, einen Winkel α zu einer Senkrechten (gepunktete Linie in 4) aufweist und wobei der Winkel α in einem Bereich 0° < α < 90° liegt und insbesondere in einem Bereich z. B. 30° ≤ α ≤ 80°. Das erste Ende 18 des Federelements 16, welches in der Vertiefung 42 in dem Bürstenelement 14 aufgenommen ist, kann dabei, wie in 4 gezeigt ist, zusätzlich leicht an seinem Ende abgewinkelt oder abgerundet sein, um z. B. eine größere Auflage an dem Bürstenelement 14 bereit zu stellen. Das Ende des ersten Endes 18 des Federelements 16 kann dabei gemäß der Schräge 48 abgewinkelt oder abgerundet sein.
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In 5 ist ein Detailausschnitt B des Bürstenhaltergehäuses 10 gemäß 4 gezeigt. Der Detailausschnitt illustriert dabei den in der Öffnung 30 in dem Bürstenhaltergehäuse 10 eingehakten Widerhaken 24 der Drehfeder 16. Dabei kann der Widerhaken 24 mit seinem Ende an der Hinterschneidung 28 anliegen (nicht dargestellt) oder, wie in 3 gezeigt ist, von dieser beabstandet sein derart, dass der Widerhaken 24 eine geringfügige Bewegung der Drehfeder 16 in axialer Richtung in einem vorbestimmten Bereich bzw. Toleranzbereich ermöglicht. Des Weiteren zeigt der Detailausschnitt die Verbindung des zweiten Endes 20 der Drehfeder 16 mit dem zugeordneten Bürstenelement 14. Wie zuvor beschrieben, drückt das zweite Ende 20 der Drehfeder 16 das Bürstenelement 14 in Richtung Kommutator des Elektromotors. Dazu weist das Bürstenelement 14 als Aufnahme 42 beispielsweise eine Vertiefung oder Aussparung auf, in welcher das zweite Ende 20 aufgenommen ist. Die Vertiefung oder Aussparung 42 kann dabei zusätzlich, wie zuvor beschrieben, mit einer Schräge 48 versehen sein, wobei die Schräge 38 den Winkel α zu einer Senkrechten (gepunktete Linie in 4) aufweist und wobei der Winkel α in einem Bereich 0° < α < 90° liegt und insbesondere in einem Bereich z. B. 30° ≤ α ≤ 80°.
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Die 6 bis 9 zeigen als Beispiel für ein Federelement 16 eine Drehfeder, wie sie in den 1 bis 5 eingesetzt ist. 6 zeigt hierbei eine Perspektivansicht der Drehfeder 16 oder Bürstenfeder. Wie zuvor beschrieben, weist die Drehfeder 16 einen gewundenen Abschnitt 40, mit einem ersten und zweiten Ende 18, 20 auf, wobei das erste Ende 18 einen ersten Abschnitt 22 und optional einen zweiten Abschnitt 24 aufweist. Der zweite Abschnitt 22 des ersten Endes 18 verläuft dabei beispielsweise parallel zu der Längsachse 50 der Drehfeder 16, wie in nachfolgender 8 gezeigt ist, und wird in eine Aussparung in dem Bürstenhaltergehäuse eingefügt, um das Federelement 16 in radialer Richtung in dem Bürstenhaltergehäuse zusätzlich zu sichern. Des Weiteren weist das erste Ende 18 den ersten Abschnitt 22, mit einem Widerhaken 24 auf. Der erste Abschnitt 22 ist dabei zu dem zweiten Abschnitt 36 abgewinkelt und verläuft beispielsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 50 der Drehfeder 16. Der Widerhaken 24 ist hierbei beispielsweise derart ausgebildet, dass er zusammengedrückt werden kann, um in den ersten Öffnungsabschnitt der Öffnung des Bürstenhaltergehäuses eingeführt zu werden und anschließend in dem zweiten Öffnungsabschnitt zum Einhaken oder Einrasten wieder auseinander zu federn. Dazu kann der Widerhaken 24, wie in 3 gezeigt ist, z. B. U-förmig umgebogen sein. Grundsätzlich kann der Widerhaken 24 aber auch nur L-förmig gebogen sein (nicht dargestellt). Das zweite Ende 20 der Drehfeder 16 ist so ausgebildet, dass es gegen ein zugeordnetes Bürstenelement vorspannbar ist, um auf dieses in eine vorbestimmte Richtung, hier in Richtung des Kommutators des Elektromotors, zu drücken. Dabei kann das zweite Ende 20 an seinem Ende außerdem abgewinkelt ausgebildet sein zur Auflage an dem zugeordneten Bürstenelement.
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7 zeigt des Weiteren eine Vorderansicht der Bürstenfeder oder Drehfeder 16 gemäß 6. Dabei ist der gewundene, mittlere Abschnitt 40 der Drehfeder 16 sowie deren erstes und zweites Ende 18, 20 illustriert.
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8 zeigt die Bürstenfeder oder Drehfeder 16 gemäß 6 in einer Seitenansicht. Wie aus 8 entnommen werden kann, ist der zweite Abschnitt 36 des ersten Endes 18 z. B. parallel zu der Längsachse 50 der Drehfeder 16 oder deren gewundenen Abschnitts 40. Der erste Abschnitt 22 des ersten Endes 18 der Drehfeder 16, sowie das zweite Ende 20 der Drehfeder 16 sind beispielsweise senkrecht zu der Längsachse 50 der Drehfeder 16 vorgesehen.
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9 zeigt schließlich eine Draufsicht der Bürstenfeder oder Drehfeder 16 gemäß 6, wobei der mittlere oder gewundene Abschnitt 40 der Drehfeder 16 dargestellt ist, sowie das erste und zweite Ende 18, 20 der Drehfeder 16.
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Der Vorteil der Ausführungsformen der Erfindung liegt insbesondere in der Platzersparnis, da nur ein Widerhaken und keine zusätzlichen Befestigungselemente, wie beispielsweise Clipse oder Dorne, notwendig sind, um das Federelement in dem Gehäuse zu fixieren. Des Weiteren kann bei Bedarf zur zusätzlichen Fixierung des Federelements ein Schnapphaken vorgesehen werden, welcher leicht an dem Gehäuse ausgebildet werden kann, im Gegensatz zu einem seitlich am Gehäuse angebrachten Dorn.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
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Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die spezielle Ausgestaltung der Drehfeder beschränkt, wie sie beispielsweise in den 6 bis 9 gezeigt ist. So kann der Widerhaken statt einer U-Form auch beispielsweise eine L-Form oder jede andere Form aufweisen, die geeignet ist, den Widerhaken in dem Bürstenhaltergehäuse einzuhaken oder einzurasten, um das Federelement zu fixieren. Des Weiteren können der erste und zweite Abschnitt des ersten Endes der Drehfeder auch jede andere Ausrichtung oder jeden anderen Winkel zueinander und dem gewundenen Abschnitt der Drehfeder aufweisen. Entsprechendes gilt auch für das zweite Ende der Drehfeder. Das Bürstenhaltergehäuse ist ebenfalls nicht auf das in den 1–5 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Das Bürstenhaltergehäuse gemäß der Erfindung kann beispielsweise als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt sein. Jedes andere Material und/oder Fertigungsverfahren ist aber auch möglich, welches geeignet ist, ein Bürstenhaltergehäuse herzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bürstenhaltergehäuse
- 12
- Elektromotoranordnung
- 14
- Bürstenelement
- 16
- Federelement
- 18
- erstes Ende (Federelement)
- 20
- zweites Ende (Federelement)
- 22
- erster Abschnitt (erstes Ende des Federelements)
- 24
- Widerhaken (Federelement)
- 26
- Aufnahme (für Widerhaken in Bürstenhaltergehäuse)
- 28
- Hinterschneidung
- 30
- Öffnung
- 32
- erster Öffnungsabschnitt
- 34
- zweiter Öffnungsabschnitt
- 36
- zweiter Abschnitt (zweites Ende des Federelements)
- 38
- Aussparung (für zweiten Abschnitt des Federelements)
- 40
- gewundener Abschnitt (Federelement)
- 42
- Aufnahme (Bürstenelement)
- 44
- Federaufnahme (Bürstenhaltergehäuse)
- 46
- Schnapphaken
- 48
- Schräge
- 50
- Längsachse (Federelement)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010007213 U1 [0004]
