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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Bürstenanordnung für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Bürstenanordnung.
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Eine Bürstenanordnung für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits aus der Praxis bekannt und weist eine Bürste mit rechteckigem Querschnitt auf, die innerhalb eines, einen ebenfalls rechteckförmigen Innenquerschnitt aufweisenden Bürstenhalters längsverschieblich angeordnet ist. Hierzu ist die einem Kommutator abgewandte Stirnseite der Kohle mit der Federkraft eines Federelementes kraftbeaufschlagt, wobei die auf die Kohle wirkende resultierende Federkraft so ausgelegt ist, dass neben einer in Richtung des Kommutators wirkenden Kraftkomponente gleichzeitig eine Kraftkomponente erzeugt wird, die die Bürste in Richtung einer Ecke des Bürstenhalters drückt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Bürste mit zwei, aneinander anschließenden Kontaktflächen an entsprechenden Führungsflächen des Kohlehalters anliegen, wodurch insbesondere Umschaltgeräusche bei einer Drehrichtungsumkehr der elektrischen Maschine sowie Vibrationen verringert werden können. Wesentlich dabei ist, dass zur Erzeugung der angesprochenen resultierenden Gesamtkraft des Federelementes die mit dem Federelement zusammenwirkende Stirnseite im Kontaktbereich eine Anlagefläche an das Federelement benötigt, die in zwei Raumebenen zueinander geneigt ist. Dadurch ist die Fertigung der Kohle relativ aufwändig.
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Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine Bürste mit einem quadratischen Querschnitt um 45° zu drehen, sodass die eine Diagonale des Bürstenquerschnitts parallel zur Drehachse beispielsweise eines Ankers angeordnet ist. Auch hier wird mittels eines Federelementes neben der zur Stromübertragung benötigten Andrückkraft an den Kommutator eine Kraftkomponente auf die Bürste erzeugt, die die Bürste in den Eckbereich eines Bürstenhalters drückt. Vorteil dieser Lösung ist, dass die mit dem Federelement zusammenwirkende Stirnfläche bzw. Stirnseite der Bürste lediglich in einer Richtung geneigt angeordnet bzw. ausgebildet werden muss, sodass die Herstellkosten der Bürste reduziert sind. Nachteilhaft dabei ist, dass beispielsweise bei der Verwendung in einem Elektromotor eine relativ große Überdeckung zwischen der Stirnfläche der Bürste und aneinander anschließenden Lamellen erzielt wird, da die Diagonale der im Querschnitt quadratischen Bürste ca. das 1,4-fache einer Kantenlänge der Bürste beträgt.
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Aus der
EP 1 649 556 B1 der Anmelderin sind darüber hinaus Lösungen bei Bürstenanordnungen bekannt, bei denen die Bürste mittels zweier, separater Federelemente kraftbeaufschlagt werden, wobei eines der Federelemente in relativ geringem Abstand zur Kontaktfläche beispielsweise zum Kommutator angeordnet ist. Auch diese Lösung benötigt an einer mit dem anderen Federelement zusammenwirkenden Stirnfläche eine Bürste, die lediglich eine in eine Richtung geneigte Anlagefläche benötigt. Nachteilhaft dabei sind jedoch die relativ hohen Kosten bzw. der relativ hohe Aufwand sowie der zusätzliche Bauraum, verursacht durch die beiden Federelemente.
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Zuletzt ist aus der
GB 118,520 eine Bürstenanordnung bekannt, bei der die einem Kommutator abgewandte Stirnseite in Wirkverbindung mit einer Torsionsfeder angeordnet ist, die einerseits die benötigte Andrückkraft für die Bürste gegen den Kommutator erzeugt, und andererseits ein Drehmoment in die Bürste einleitet, das in Abhängigkeit von der Geometrie der Bürste sowie des die Bürste aufnehmenden Bürstenhalters dazu führt, dass die Bürste an nicht definierten Seitenflächen bzw. Ecken des Bürstenhalters anliegt.
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Mit der
DE 10 2009 025 340 A1 ist ein Elektrohandwerkszeug mit Schleifbürsten bekannt geworden, bei dem eine als Blattfeder ausgebildete Bürstenfedre mittels eines Biegestanzteils befestigt ist. Dabei wird die Achse der spiralförmigen Blattfeder entsprechend zur Neigung der Anlagefläche an der Bürste ausgerichtet.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass sie unter Verwendung eines einzigen Federelementes sowohl die benötigte Anpresskraft der Bürste beispielsweise an den Kommutator, als auch eine Kraftkomponente erzeugt, die die Bürste in den Eckbereich eines Bürstenhalters drückt, derart, dass die Bürste an zwei aneinander anschließenden Kontaktflächen an den Bürstenhalter anliegt, wobei gleichzeitig eine möglichst einfache und somit kostengünstige Fertigung der Bürste erzielt werden soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Bürsteneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Federelement mit einem Federabschnitt im Bereich eines Anlagepunkts an einer Anlagefläche anliegt, wobei die Anlagefläche in Bezug auf den Querschnitt der Bürste im Anlagepunkt in mindestens einer Richtung schräg angeordnet ist, wobei der Federabschnitt im Anlagepunkt in der Ebene der Anlagefläche in einem Winkel zwischen 20° und 80°, vorzugsweise 45°, zur Tangentialrichtung der Rotorwelle anliegt. Dabei ist die Längsrichtung des Halteelements der Bürstenfeder ebenfalls um einen Schrägungswinkel des gleichen Betrags gegenüber der Axialrichtung der rotorwelle geneigt. Das Bürstenträger-Bauteil (100) weist vorteilhaft einen geschlossenen ringförmigen Bereich auf, in den die Rotorwelle einfügbar ist, und an dem das stiftförmige Halteelement (45) einstückig mit dem Bürstenträger-Bauteil (100) als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist. Dadurch kann die Verkippung des Halteelements ohne Mehraufwand mit einem beliebigen Schrägungswinkel mit dem Bürstenträger-Bauteil in einem Prozess-Schritt realisiert werden, wobei durch die Neigung der Halteelemente besonders günstig Bauraum direkt an dem geschlossenen Abschnitt für elektronische Bauelemente zur verfügung gestellt werden kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bürstenanordnung für eine elektrische Maschine sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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In einer weiteren Ausführung bedeutet dies, dass es durch eine spezielle Anordnung des Federelements in einem schrägen Winkel zur Anlagefläche der Bürste ermöglicht wird, die Anlagefläche der Bürste derart auszubilden, dass diese in Bezug auf den Bürstenquerschnitt lediglich in einer einzigen Ebene geneigt ausgebildet werden muss. Dadurch wird der Herstellungsprozess der Bürste wesentlich vereinfacht, da ein relativ einfaches Werkzeug (Standardwerkzeug) verwendet werden kann. Wesentlich dabei ist auch, dass in Abhängigkeit des gewählten Winkels des Federabschnitts die einzelnen, in Richtung z.B. zum Kommutator sowie in den Eckbereich des Bürstenhalters wirkenden Kraftkomponenten definiert bzw. ausgelegt werden können.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Anlagefläche ist diese Teil einer im Querschnitt V-förmigen Nut. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es, die Anlagefläche durch Verwendung eines relativ einfach ausgebildeten Werkzeugs (beispielsweise eines Fräsers) relativ einfach auszubilden, wobei die Fertigung der Bürste insofern vereinfacht ist, als dass beim Ausbilden der Anlagefläche keine Querkraftkomponenten auf die Bürste erzeugt werden, die eine aufwändige Einspannung der Bürste voraussetzt bzw. ggf. in Folge der Querbelastung zu einer Vorschädigung bzw. Beschädigung der Bürste führen.
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Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn der Öffnungswinkel der Nut zwischen 70° und 110° beträgt. Für derartige Öffnungswinkel gibt es Standardwerkzeuge, so dass auf die Verwendung speziell für diesen Zweck hergestellter Werkzeuge verzichtet werden kann.
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In einer konstruktiv ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Öffnungswinkel der Nut 90° beträgt, und dass der Nutgrund parallel und mittig zwischen zwei Seitenflächen angeordnet ist.
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Zur Erzeugung der benötigten Federkräfte findet bevorzugt eine Schenkelfeder Verwendung, die einerseits mit dem Federabschnitt in Form eines Schenkels an der Anlagefläche der Bürste anliegt und andererseits durch eine entsprechende Anordnung von gewundenen Windungsabschnitten im Bereich eines Halterelements eine relativ einfache und genaue Positionierung des Federelements in dem gewünschten Winkel ermöglicht.
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Darüber hinaus finden bevorzugt Bürsten mit quadratischem Querschnitt Verwendung, da diese ebenfalls als Standardbauteile verfügbar und somit relativ kostengünstig sind.
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Die Erfindung umfasst auch eine elektrische Maschine mit erfindungsgemäßer Bürstenanordnung. Bevorzugt ist es, wenn die elektrische Maschine Bestandteil eines Komfortantriebes in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Fensterheberantrieb ist, derartige Komfortantriebe zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie in unterschiedlichen Drehrichtungen betrieben werden, so dass die oben beschriebenen Vorteile bei der Kraftbeauschlagung der Bürste in den Eckbereich des Bürstenhalters besonders gut zum Tragen kommen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 eine erfindungsgemäße Bürstenanordnung einer elektrischen Maschine in einem Querschnitt,
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2 die Bürstenanordnung gemäß 1 in einem Längsschnitt, und
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3 eine Ansicht auf die Bürstenanordnung in Richtung des Pfeils III der 2,
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4 und 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen bürstenträger-Bauteils 100, und
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6 eine weitere Variation mit einer asymmetrischen Bürstennut
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit der gleichen Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In den 1 und 2 ist ein Teil einer elektrischen Maschine 10 vereinfacht dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor, der vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend, in einem Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung kommt. Unter einem Komfortantrieb wird dabei im Rahmen der Erfindung insbesondere ein reversierbarer, d.h. drehrichtungsumkehrbarer Elektromotor verstanden, insbesondere ein Fensterhebermotor, ein Schiebedachmotor oder ähnliches.
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In der elektrischen Maschine 10 ist auf einer Welle 12, die in Richtung des Doppelpfeils 11 drehbeweglich gelagert ist, für den Fall, dass es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor handelt, ein Kommutator 14 angeordnet. Der Kommutator 14 weist an seinem Umfang in bekannter Art und Weise elektrisch voneinander getrennt angeordnete, längliche Lamellen 15 auf. Im Falle eines Generators wäre dies ein Schleifring. In beiden Fällen handelt es sich jedoch um ein Kontaktelement, das in einer Drehachse 13 drehbar gelagert ist und rotiert. Außerdem ist eine erfindungsgemäße Bürstenanordnung 100 gezeigt.
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Die Bürstenanordnung 100 weist die erforderliche Anzahl an Bürsten 20 bzw. Schleifkontakten auf, wobei in den Figuren lediglich eine einzige Bürste 20 dargestellt ist. Die Bürste 20 ist aus Kohle oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt. Die einen rechteckförmigen, im Ausführungsbeispiel einen quadratischen Querschnitt aufweisende Bürste 20 ist in einer einen ebenfalls zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen (Innen-)Querschnitt aufweisenden Bürstenführung 21 in Richtung des Kommutators 14 beweglich angeordnet.
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Auf der dem Kommutator 14 zugewandten Seite liegt die Bürste 20 mit ihrer einen Stirnfläche 22 an den Lamellen 15 des Kommutators 14 an. Insbesondere dient die Bürstenführung 21 auch dazu, die Bürste 20 zur Welle 12 auszurichten. Wie insbesondere anhand einer Zusammenschau der Figuren erkennbar ist, ist die Anordnung der Bürstenführung 21 zu dem Kommutator 14 bzw. zu dessen Lamellen 15 derart, dass die beiden parallel zueinander angeordneten Seitenflächen 23, 24 der Bürste 20 parallel zur Drehachse der Welle 12 bzw. den Lamellen 15 angeordnet sind, während die beiden anderen Seitenflächen 25, 26 der Bürste rechtwinklig zur Drehachse der Welle 12 bzw. zu den Lamellen 15 angeordnet sind.
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Die Bürstenführung 21 ist vorzugsweise als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt und Bestandteil eines im Übrigen nicht dargestellten Bürstenhalters. Innerhalb des Querschnitts der Bürstenführung 21 ist die Bürste 20 mit geringem Spiel aufgenommen. Wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, weist die Bürstenführung 21 zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Führungsflächen 28, 29 auf, an denen die beiden Seitenflächen 23, 25 anliegen. Die Seitenflächen 23, 25 bilden somit Anlageflächen der Bürste 20 in der Bürstenführung 21 aus.
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Wesentlich ist, dass der Querschnitt der Bürste 20 mit ihren beiden Seitenflächen 23, 25 derart innerhalb der Bürstenführung 21 angeordnet ist, dass die Bürste 20 durch eine Kraftkomponente Fe in Richtung der Ecke 30 der Bürstenführung 21, die sich zwischen den beiden Führungsflächen 28, 29 befindet, gedrückt wird. Die Kraftkomponente Fe ist Teil einer Gesamtkraft, die zusätzlich eine Kraftkomponente Fa ist aufweist, die in Richtung des Kommutators 14 wirkt, d.h. in eine senkrecht zur Zeichenebene der 3 wirkende Richtung. Zur Erzeugung der Gesamtkraft dient ein Federelement 35, das mit einem Federabschnitt 36 an einem Anlagepunkt 37 an einer Anlagefläche 38 der Bürste 20 anliegt. Die Anlagefläche 38 ist an der der Stirnfläche 22 abgewandten zweiten Stirnfläche 39 der Bürste 20 ausgebildet. Insbesondere ist, wie aus einer Zusammenschau der 2 und 3 erkennbar ist, die Stirnfläche 39 an einer V-förmigen Nut 40 ausgebildet, deren Nutgrund 41 parallel und mittig zu den beiden Seitenwänden 25, 26 der Bürste 20 angeordnet ist.
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Die Nut 40 weist einen Öffnungswinkel α zwischen 70° und 110°, vorzugsweise 90° auf. Ferner ist die Tiefe der Nut 30 derart gewählt, dass an der Stirnfläche 39 außerhalb der Nut 40 noch kurze Flächenabschnitte 42, 43 verbleiben, in denen keine Nut 40 ausgebildet ist. Die Anlagefläche 38 wird gebildet durch eine der Flächen der V-förmigen Nut.
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Das Federelement 35 ist als Schenkelfeder ausgebildet und weist neben dem Federabschnitt 36, der dazu ausgebildet ist, in dem Anlagepunkt 37 an der Anlagefläche 38 der Nut 40 anzuliegen, mehrere, zylindrisch ausgebildete Windungen 44 auf, innerhalb derer mit geringem Radialspiel ein Halteelement 45 angeordnet ist, dass zur Positionierung des Federabschnitts 36 an der Anlagefläche 38 dient. Das im Bereich der Zeichnung stiftförmige Haltelement 45 ist ebenfalls vorzugsweise Bestandteil des Bürstenhalters, d.h. einstückig an diesem angeformt, oder aber als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Bürstenhalter auf sonstige Art und Weise verbunden. Wesentlich ist, dass, wie insbesondere anhand der 3 erkennbar ist, zwischen dem Federabschnitt 36 und dem Anlagepunkt 37 in der Ebene der Anlagefläche 38, bezogen auf eine Hilfsgerade 34, die im Anlagepunkt 37 parallel zum Nutgrund 41 verläuft, ein Winkel β ausgebildet ist, der zwischen 20° und 70°, vorzugsweise 45° beträgt.
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Mittels eines auf der dem Federabschnitt 36 gegenüberliegenden Seite der Windungen 44 angeordneten weiteren Federabschnitt 46 lässt sich das Federelement 35 festlegen, um die erforderliche Federkraft über den Federabschnitt 36 auf die Bürste 20 erzeugen zu können.
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Die Bürste 20 unterliegt während der Lebensdauer der elektrischen Maschine 10 einem Verschleiß, der dazu führt, dass ein Materialabtrag an der Stirnfläche 22 der Bürste 20 stattfindet, wobei die Bürste 20 beispielsweise über die Lebensdauer betrachtet um einen Weg von ca. 2mm in Richtung zum Kommutator 14 bewegt wird. Dies hat zur Folge, dass sich über die Lebensdauer betrachtet auch die Anlagefläche 38 bzw. der Anlagepunkt 37 um den angesprochenen Wegbetrag, also beispielsweise um 2mm in Richtung zum Kommutator 14 bewegt. Um über die gesamte Lebensdauer betrachtet zumindest annähernd gleich gute Kraftverhältnisse auf die Bürste 20 zu erzeugen, erfolgt die Auslegung bzw. Anordnung des Federelements 35 beispielsweise derart, dass von einem Auslegepunkt während der mittleren Betriebsdauer der elektrischen Maschine 10 ausgegangen wird, d.h., dass bereits ein Verschleiß von 1mm stattgefunden hat. In dieser axialen Position der Bürste 20 innerhalb der Bürstenführung 21 soll durch die Anlage des Federabschnitts 36 im Anlagepunkt 37 die gewünschte resultierende Kraft erzeugt werden, die einerseits die Bürste 20 mit der gewünschten Kraftkomponente Fe in Richtung der Ecke 30 kraftbeaufschlagt, und zum anderen die benötigte Anlagekraft mittels der Kraftkomponente Fa an dem Kommutator 14 bereitstellt. Der Winkel β der wie oben erwähnt zwischen 20° und 70° betragen kann, hängt maßgeblich davon ab, wie groß die einzelnen Kraftkomponenten Fe und Fa des Federelements 35 sein sollen. Auch hängt der Winkel β davon ab, wie groß der Öffnungswinkel α der Nut 40 ist, da die Kraftkomponenten Fe und Fa aus einem Zusammenwirken sowohl der Anlagefläche 38 als auch des Federabschnitts 36 resultieren. Zuletzt hängt der Winkel β beispielsweise auch von der Länge des Federabschnitts 36, dessen genauer Geometrie sowie der Federhärte des Federelements 35 ab.
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Die soweit beschriebene Bürstenanordnung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere ist es auch denkbar, anstelle einer V-förmigen Nut 40 lediglich eine einzige, schräge Anlagefläche vorzusehen, die über den gesamten Querschmitt der Bürste 20 mit konstantem Winkel β ausgebildet ist.
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4 zeigt ein Bürstenträger-Bauteil 100, das einen ringförmigen Abschnitt 50 aufweist, der auf die Rotorwelle 12 aufgeschoben werden kann, damit die Bürsten 20 am Kommutator 14 anliegen. Das Bürstenträger-Bauteil 100 ist als separat gefertigtes Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt, das axial zwischen einem Polgehäuse mit dem Stator und einem Getriebegehäuse angeordnet wird. Hierzu ist an der einen axialen Seite eine Umfangswand 52 angeformt, die beispielsweise axial in das Polgehäuse eingreift. Axial gegenüberliegend sind am ringförmigen Abschnitt 50 axiale Fortsätze 54 ausgebildet, die ein Lager der Rotorwelle 12 aufnehmen können. Am ringförmigen Abschnitt 50 sind in dieser Ausführung zwei Bürstenführungen 21 für zwei Bürsten 20 ausgebildet, zwischen denen in Umfangsrichtung 62 ein elektronisches Bauteil 56 befestigt ist, das als Thermokontaktschalter 57 ausgebildet ist. Zum Anpressen der Bürsten 20 sind die Federelemente 35 auf den stiftförmigen Halteelementen 45 angeordnet, wobei die Windungen 44 der Federelemente 35 um die zylindrischen Halteelemente 45 gewickelt sind. Die Halteelemente 45 erstrecken sich in ihrer Längsrichtung 55 ausgehend von dem ringförmigen Bereich 50 in Axialrichtung 64, wobei deren freie Enden in Umfangsrichtung 62 jeweils von dem elektronischen Bauelement 56 weg gerichtet sind, so dass die Längsrichtung 55 der Halteelemente 45 gegenüber der Drehachse 13 einen Schrägungswinkel φ bilden. Die Halteelemente 45 sind an deren Basis am ringförmigen Abschnitt 50 unmittelbar neben dem elektronischen Bauteil 56 angeformt, wobei letzteres bevorzugt in einer Tasche 59 des Bürstenträger-Bauteils 100 gehalten wird. Der erste Federabschnitt 36 liegt an der Anschlagsfläche 38 der Bürste 20 an und presst diese radial gegen den Kommutator 14, und ebenfalls tangential sowie axial gegen die Führungsflächen 28, 29 der Bürstenführung 21. Hierzu ist die Anlagefläche 38 sowohl in Axialrichtung 64 als auch in Tangentialrichtung 66 bezüglich der Querschnittsfläche der Bürste 20 geneigt ausgebildet. Der zweite Federabschnitt 46 des Federelements 35 stützt sich an einem Anschlag 58 des Bürstenträger-Bauteils ab, um die Federkraft auf die Bürste 20 zu erzeugen. Durch die Verkippung der Längsrichtung 55 gegenüber der Axialrichtung 64 um einen Winkel größer als 10° ist zwischen den beiden Halteelementen 45 genügend Bauraum für das elektronische Bauteil 56 vorhanden.
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In 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 4 dargestellt, bei dem der Schrägungswinkel φ der Längsrichtung 55 gegenüber der Drehachse 13 eingezeichnet. Es ist zu erkennen, dass die Windungen 44 in Längsrichtung 55 nebeneinander um das Haltelement 45 aufgewickelt sind, wobei der erste Federabschnitt 36, der an der Anschlagsfläche 38 anliegt, ein erstes Ende und der zweite Federabschnitt 46, der sich am Bürstenträger-Bauteil 100 abstützt, ein zweites Ende des aus rundem Draht gefertigten Federelements 35 bildet. Die Anschlagsfläche 38 ist hier im axial oberen – dem ringförmigen Abschnitt 50 abgewandten – Teil der Bürste 20 an deren zweiten Stirnfläche 39 ausgebildet. Der erste Federabschnitt 36 bildet eine geradlinige Verlängerung der Windungen 44, so dass der Federabschnitt 36 eine Winkel γ zur oberen Seitenfläche 26 der Bürste 20 bildet. Dieser Winkel γ entspricht dem Schrägungswinkel φ und beträgt bei dieser Ausführung mit den Seitenflächen 23, 24 parallel zur Drehachse 13 bevorzugt 10° bis 45°, insbesondere 10° bis 25°. Die Federkraft in Axialrichtung 64 kann hierbei ausschließlich durch den Winkel α mit einer ausschließlich axial gegen die Drehachse 13 geneigten Anlagefläche 38 erzeugt werden, oder durch eine Anlagefläche 38, die gleichzeitig axial und tangential gegen die Drehachse 13 verkippt ist. Die Kante 77 zwischen der zweiten Stirnfläche 39 und der Anlagefläche 38 verläuft näherungsweise ebenfalls unter dem Winkel γ gegenüber der Seitenfläche 26 geneigt, der dem Schrägungswinkel φ entspricht.
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6 zeigt eine alternative Ausführung, bei der an der zweiten Stirnfläche 39 eine Nut 40 ausgebildet ist, die bezüglich der Tangentialrichtung 66 eine veränderliche Breite 72 in Axialrichtung 64 aufweist. Zum Federelement 35 zugewandt ist die Breite 72 größer ausgebildet und weist eine tiefe schräge Anlagefläche 38 auf, wohingegen an der dem Federelement 35 abgewandten Seite der Stirnfläche 39 die Nut 40 in die Querschnittsfläche der zweiten Stirnseite 39 übergeht. Der Federabschnitt 36 liegt hier an Nutgrund 14 an, der wieder einen Winkel γ zu den Seitenflächen 26 und 29 bildet. In dieser Ausführung ist die Nutwand zum ringförmigen Abschnitt 50 hin als Anschlagsfläche 74 ausgebildet, an der der Federabschnitt 36 anliegt und die Bürste 20 in Axialrichtung 64 nach unten gegen die Seitenfläche 29 der Bürstenführung 21 presst. Durch die gegenüber der Tangentialrichtung 66 geneigten Nutgrund 41 drückt der Federabschnitt 36 die Bürste 20 gleichzeitig auch gegen die Führungsfläche 28 und somit gegen die Ecke 30. Dabei entspricht die Neigung γ des Nutgrunds 41 gegenüber der Führungsfläche 29 dem Schrägungswinkel φ zwischen der Längsrichtung 55 und der Axialrichtung 64.
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In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung sind die Bürsten 20 und die Bürstenführung 21 um ca. 45° um eine Radialrichtung zur Drehachse 13 gedreht. Bei solch einer Ausführung sind die Halteelemente 45 um einen Schrägungswinkel φ von 45° bis 80° – bevorzugt um einen Winkelbereich von 65° bis 80° – gegenüber der Axialrichtung 64 verkippt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1649556 B1 [0004]
- GB 118520 [0005]
- DE 102009025340 A1 [0006]
