DE102016224426A1 - Brush arrangement for an electric motor and electric motor - Google Patents

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DE102016224426A1
DE102016224426A1 DE102016224426.4A DE102016224426A DE102016224426A1 DE 102016224426 A1 DE102016224426 A1 DE 102016224426A1 DE 102016224426 A DE102016224426 A DE 102016224426A DE 102016224426 A1 DE102016224426 A1 DE 102016224426A1
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German (de)
Inventor
Hans-Juergen Oberle
Michael Bohnert
Armin Niederer
Roland Braun
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/381—Brush holders characterised by the application of pressure to brush

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bürstenanordnung (100) für einen Elektromotor (10), mit einem vorzugsweise einen zumindest näherungsweise einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisenden Bürstenelement (20), das in einer Bürstenführung (21) längsbeweglich und mit zwischen Seitenwänden (22) des Bürstenelements (20) und Führungswänden (23) der Bürstenführung (21) ausgebildeten Spalten (24) mit Bewegungsspiel angeordnet ist, wobei das Bürstenelement (20) auf der einer Stirnfläche (26) zur Anlage an einen Kommutator (14) abgewandten Seite eine Vertiefung (32), insbesondere in Form eines Längsschlitzes aufweist, die sich in Richtung eines Grunds (38) der Vertiefung (32) verengt, und mit einem einen Anlageabschnitt (31) aufweisenden Federelement (30) mit vorzugsweise rundem Querschnitt, wobei der Anlageabschnitt (31) im Bereich der Vertiefung (32) anliegt, und wobei das Federelement (30) mit seinem Anlageabschnitt (31) das Bürstenelement (20) in Richtung der Stirnfläche (26) bzw. in Richtung zum Kommutator (14) kraftbeaufschlagt.The invention relates to a brush arrangement (100) for an electric motor (10), having a brush element (20) which preferably has an at least approximately rectangular cross-section and which can be moved longitudinally in a brush guide (21) and between side walls (22) of the brush element (20). and guide walls (23) of the brush guide (21) formed columns (24) is arranged with play, wherein the brush member (20) on the end face (26) for abutment against a commutator (14) facing away from a recess (32), in particular in the form of a longitudinal slot which narrows in the direction of a base (38) of the recess (32) and with a contact portion (31) having spring element (30) with a preferably circular cross-section, wherein the abutment portion (31) in the region of the recess (32) rests, and wherein the spring element (30) with its contact portion (31) the brush element (20) in the direction of the end face (26) bz w., in the direction of the commutator (14).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Bürstenanordnung für einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen Bürstenanordnung.The invention relates to a brush assembly for an electric motor according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an electric motor with a brush arrangement according to the invention.

Eine Bürstenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2014 209 987 A1 der Anmelderin als Bestandteil eines Elektromotors bekannt. Die Bürstenanordnung umfasst ein der Stromübertragung dienendes Bürstenelement, das in einer Bürstenführung als Führungselement längsverschiebbar gelagert ist, und das unter Kraftbeaufschlagung eines Federelements gegen einen Kommentator gedrückt ist. Ein derartiger Elektromotor dient beispielsweise als Bestandteil eines Komfortantriebs der Verstellung eines Fensterhebers, eines Schiebedachs oder ähnlichem. Aufgrund eines Führungsspiels zwischen den Seitenwänden des Bürstenelements und den ihnen zugewandten Führungswänden der Bürstenführung kann das Bürstenelement innerhalb der Bürstenführung in verschiedene Richtungen kippen. Dieses Kippen wird dadurch noch begünstigt, dass das Federelement mit einem Anlageabschnitt unter Ausbildung einer Punktberührung an einer Seitenfläche einer in dem Bürstenelement ausgebildeten Vertiefung anliegt. Ein derartiges Kippen des Bürstenelements in der Bürstenführung ist bei üblichen Anwendungen an sich unkritisch.A brush assembly according to the preamble of claim 1 is known from DE 10 2014 209 987 A1 the applicant known as part of an electric motor. The brush assembly comprises a current-transmitting brush element, which is mounted longitudinally displaceably in a brush guide as a guide element, and which is pressed under application of force of a spring element against a commentator. Such an electric motor serves, for example, as part of a comfort drive the adjustment of a window regulator, a sunroof or the like. Due to a guide play between the side walls of the brush element and the guide walls of the brush guide facing them, the brush element can tilt in different directions within the brush guide. This tilting is favored by the fact that the spring element rests with a contact portion to form a point contact on a side surface of a recess formed in the brush member. Such tilting of the brush element in the brush guide is uncritical in conventional applications per se.

Darüber hinaus ist es bei einer sogenannten sensorlosen (SLP-) Positionierung bekannt, den Stromfluss über das Bürstenelement beim Passieren der einzelnen Lamellen des Kommutators auszuwerten und zur Steuerung des Elektromotors zu nutzen. In diesem Fall ist es erwünscht, dass Strom- bzw. Widerstandsänderungen, wie sie beim Verkippen des Bürstenelements in der Bürstenführung auftreten können, möglichst vermieden werden, um eine gute Auswertung des Stromflusses und dadurch eine Optimierung der Steuerung des Elektromotors zu ermöglichen.Moreover, it is known in a so-called sensorless (SLP) positioning to evaluate the flow of current through the brush element when passing the individual slats of the commutator and to use for controlling the electric motor. In this case, it is desirable that current or resistance changes, as may occur during tilting of the brush element in the brush guide, be avoided as far as possible in order to enable a good evaluation of the current flow and thereby an optimization of the control of the electric motor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Bürstenanordnung für einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Kippen des Bürstenelements in dem Führungselement nur noch in einer Richtung bzw. um eine Achse ermöglicht wird, die hinsichtlich der Auswertung des Stromflusses über das Bürstenelement unkritisch oder sogar gewünscht ist, ohne dass dadurch die gewünschte und erforderliche Beweglichkeit des Bürstenelements in der Bürstenführung in seiner Längsrichtung negativ beeinträchtigt wird. Insbesondere kann kein unkontrolliertes bzw. in beliebiger Richtung stattfindendes Kippen des Bürstenelements in dem Führungselement stattfinden, so dass im Falle einer Nutzung des Stromsignals eine besonders gute und zuverlässige Steuerung des Elektromotors ermöglicht wird.The brush arrangement according to the invention for an electric motor with the features of claim 1 has the advantage that tilting of the brush element in the guide element is made possible only in one direction or about an axis that is uncritical or even desired with regard to the evaluation of the flow of current through the brush element is, without negatively affecting the desired and required mobility of the brush element in the brush guide in its longitudinal direction. In particular, no uncontrolled or occurring in any direction tilting of the brush element in the guide element take place, so that in the case of use of the current signal, a particularly good and reliable control of the electric motor is possible.

Dies wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch erreicht, dass das Federelement mit seinem an dem Bürstenelement anliegenden Anlageabschnitt, im Gegensatz zum Stand der Technik, nicht nur in einem einzigen Punkt an dem Bürstenelement anliegt, sondern in zwei Punkten. Durch die so ausgebildete 2-Punkt-Anlage des Federelements an dem Bürstenelement kann ein Kippen des Bürstenelements in dem Führungselement nur noch um die Achse stattfinden, die die beiden Berührungspunkte des Anlageabschnitts an dem Bürstenelement miteinander verbindet. Die erfindungsgemäße Bürstenanordnung ermöglicht somit eine Optimierung der Signal- bzw. Kommutierungsgüte zur Stabilisierung des sogenannten SLP-Signals.This is inventively achieved essentially in that the spring element abuts with its voltage applied to the brush element abutment portion, in contrast to the prior art, not only in a single point on the brush element, but in two points. Due to the thus formed two-point contact of the spring element on the brush element, tilting of the brush element in the guide element can only take place about the axis connecting the two contact points of the contact section to the brush element. The brush arrangement according to the invention thus makes it possible to optimize the signal or commutation quality for stabilizing the so-called SLP signal.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bürstenanordnung für einen Elektromotor sind in den Unteransprüchen angeführt.Advantageous developments of the brush arrangement according to the invention for an electric motor are specified in the subclaims.

Um ein tendenziell einseitiges Anliegen des Bürstenelements in dem Führungselement bzw. am Kollektor zu vermeiden, so dass über den Querschnitt des Bürstenelements gesehen ein gleichmäßiger Verschleiß eintritt, ist es von Vorteil, wenn die Vertiefung, an der der Anlageabschnitt des Federelements anliegt, eine Symmetrieebene mit zwei eben ausgebildeten Seitenflächen aufweist, wobei der Anlageabschnitt des Federelements mit der Symmetrieebene ausgerichtet ist.In order to avoid a tendency of one side of the brush element in the guide element or on the collector, so that seen over the cross section of the brush element uniform wear occurs, it is advantageous if the recess against which abuts the contact portion of the spring element with a plane of symmetry has two flat side surfaces formed, wherein the abutment portion of the spring element is aligned with the plane of symmetry.

In bevorzugter konstruktiver Ausgestaltung der Vertiefung, die sich besonders einfach fertigen lässt und die Ausbildung der angesprochenen 2-Punkt-Anlage des Federelements ermöglicht, ist es vorgesehen, dass die Vertiefung zumindest näherungsweise im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, wobei zwischen dem Grund der Vertiefung und dem Anlageabschnitt des Federelements ein Abstand ausgebildet ist.In a preferred constructive embodiment of the recess, which can be particularly easily finished and allows the formation of the aforementioned 2-point system of the spring element, it is provided that the recess is at least approximately in cross-section V-shaped, wherein between the bottom of the recess and the abutment portion of the spring element is formed a distance.

Um insbesondere bei einer Drehdichtungsumkehr des Elektromotors, wie sie bei Komfortantrieben in Kraftfahrzeugen üblich ist, ein Verkippen des Bürstenelements in dem Führungselement in Umfangsrichtung des Kommutators zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass das Bürstenelement um eine Schwenkachse schwenkbar ist, die senkrecht zur Symmetrieebene des Bürstenelements und parallel zu einer Drehachse eines Ankers des Elektromotors verläuft.In order to enable a tilting of the brush element in the guide element in the circumferential direction of the commutator, in particular in a rotary seal reversal of the electric motor, as is customary in comfort drives in motor vehicles, it is provided that the brush element is pivotable about a pivot axis perpendicular to the plane of symmetry of the brush element and runs parallel to a rotation axis of an armature of the electric motor.

In bevorzugter konstruktiver Ausbildung des Federelements und zur Vermeidung, dass das Federelement mit seinem (spitzen) Ende unmittelbar an dem Bürstenelement anliegt, ist es vorgesehen, dass der Anlageabschnitt des Federelements gebogen ausgebildet ist. Insbesondere kann das Federelement dabei in Form eines gewundenen Drahtes ausgebildet sein, so dass durch eine entsprechende Befestigung des dem Anlageabschnitt abgewandten Ende des Federelements und unter einer entsprechenden Orientierung der gewundenen Federabschnitte die gewünschte Vorspannung zur Kraftbeaufschlagung des Bürstenelements erzeugbar ist. In a preferred structural design of the spring element and to avoid that the spring element rests with its (pointed) end directly to the brush element, it is provided that the abutment portion of the spring element is formed bent. In particular, the spring element may be formed in the form of a coiled wire, so that the desired bias for applying force to the brush element can be generated by a corresponding attachment of the abutment portion facing away from the end of the spring element and under a corresponding orientation of the coiled spring portions.

Die Erfindung umfasst auch einen Elektromotor mit einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Bürstenanordnung. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Elektromotor als drehrichtungsumkehrbarer, sensorloser Elektromotor ausgebildet ist. Unter einem sensorlosen Elektromotor wird dabei verstanden, dass die Bewegungssteuerung des Elektromotors zumindest hilfsweise unter Nutzung des über das Bürstenelement auswertbaren Stromsignals ermöglicht wird.The invention also encompasses an electric motor with a brush arrangement according to the invention described so far. In particular, it is provided that the electric motor is designed as a reversible, sensorless electric motor. A sensorless electric motor is understood here to mean that the motion control of the electric motor is enabled at least in the alternative using the current signal that can be evaluated via the brush element.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:

  • 1 einen Elektromotor im Bereich einer erfindungsgemäßen Bürstenanordnung in einem Querschnitt,
  • 2 die Bürstenanordnung gemäß 1 in einem Längsschnitt,
  • 3 ein Bürstenelement der Bürstenanordnung gemäß 1 und 2 mit einem Federelement in einem Längsschnitt,
  • 4 einen Schnitt in der Ebene IV-IV der 3,
  • 5 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 3 in Richtung des Pfeils V der 3 und
  • 6 ein Detail der 3 bei einem geschwenkten Bürstenelement.
This shows in:
  • 1 an electric motor in the region of a brush arrangement according to the invention in a cross section,
  • 2 the brush assembly according to 1 in a longitudinal section,
  • 3 a brush element of the brush assembly according to 1 and 2 with a spring element in a longitudinal section,
  • 4 a section in the level IV-IV of the 3 .
  • 5 a plan view of the arrangement according to 3 in the direction of arrow V of 3 and
  • 6 a detail of 3 at a pivoted brush element.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

In den 1 und 2 ist ein Teil eines Elektromotors 10 vereinfacht dargestellt. Bei dem Elektromotor 10 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 10 verstanden, insbesondere ein Fensterhebermotor, ein Schiebedachmotor oder ähnliches.In the 1 and 2 is a part of an electric motor 10 shown in simplified form. At the electric motor 10 it is a brushed DC motor, which is preferably, but not limiting, used in a comfort drive of a motor vehicle. Under a comfort drive is in the context of the invention, in particular a reversible, ie reversible direction of rotation electric motor 10 understood, in particular a window motor, a sunroof motor or the like.

Der Anker 13 des Elektromotors 10 ist in einer Drehachse 11 in Richtung des Doppelpfeils 12 drehbar gelagert. Der Kommutator 14 des Elektromotors 10 weist an seinem Umfang in bekannter Art und Weise elektrisch voneinander getrennt angeordnete, senkrecht zur Zeichenebene der 1 verlaufende, längliche Lamellen 15 auf. Weiterhin weist der Elektromotor 10 eine Bürstenanordnung 100 auf, die in Wirkverbindung mit dem Kommutator 14 bzw. dessen Lamellen 15 angeordnet ist.The anchor 13 of the electric motor 10 is in a rotation axis 11 in the direction of the double arrow 12 rotatably mounted. The commutator 14 of the electric motor 10 has at its periphery in a known manner electrically separated from each other, perpendicular to the plane of the 1 running, elongated slats 15 on. Furthermore, the electric motor 10 a brush arrangement 100 on, in operative connection with the commutator 14 or its fins 15 is arranged.

Die Bürstenanordnung 100 weist die erforderliche Anzahl an Bürstenelementen 20 bzw. Schleifkontakten auf, wobei in den Figuren lediglich ein einziges Bürstenelement 20 dargestellt ist. Das Bürstenelement 20 ist aus Kohle oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt. Das einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Bürstenelement 20 ist in einer einen ebenfalls zumindest im Wesentlichen rechteckförmigen (Innen-) Querschnitt aufweisenden Bürstenführung 21 als Führungselement in Richtung des Kommutators 14 beweglich angeordnet. Zwischen den Seitenwänden 22 des Bürstenelements 20 und den Führungswänden 23 der Bürstenführung 21 ist ein Spalt 24 ausgebildet, so dass das Bürstenelement 20 innerhalb der Bürstenführung 21 mit Bewegungsspiel angeordnet ist.The brush arrangement 100 has the required number of brush elements 20 and sliding contacts, wherein in the figures, only a single brush element 20 is shown. The brush element 20 is made of carbon or other suitable material. The having a rectangular cross-section brush element 20 is in a likewise at least substantially rectangular (inner) cross-section having brush guide 21 as a guide element in the direction of the commutator 14 movably arranged. Between the side walls 22 of the brush element 20 and the guide walls 23 the brush guide 21 is a gap 24 formed, so that the brush element 20 within the brush guide 21 arranged with movement play.

Auf der dem Kommutator 14 zugewandten Seite liegt das Bürstenelement 20 mit seiner einen Stirnfläche 26 an den Lamellen 15 des Kommutators 14 an. Insbesondere dient die Bürstenführung 21 auch dazu, das Bürstenelement 20 zum Kommutator 14 bzw. dessen Lamellen 15 auszurichten, sodass das Bürstenelement 20 mit seiner Längsachse 25 senkrecht zur Drehachse 11 ausgerichtet ist, und wobei die Längsachse 25 des Bürstenelements 20 die Drehachse 11 schneidet.On the commutator 14 facing side is the brush element 20 with its one end face 26 at the slats 15 of the commutator 14 at. In particular, the brush guide is used 21 also to the brush element 20 to the commutator 14 or its fins 15 align so that the brush element 20 with its longitudinal axis 25 perpendicular to the axis of rotation 11 is aligned, and wherein the longitudinal axis 25 of the brush element 20 the axis of rotation 11 cuts.

Die Bürstenführung 21 ist beispielhaft als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt und Bestandteil eines im Übrigen nicht dargestellten Bürstenhalters bzw. mit dem Bürstenhalter verbunden. Zur Anlage der Stirnfläche 26 des Bürstenelements 20 an die Lamellen 15 des Kommutators 14 ist das Bürstenelement 20 in Richtung seiner Längsachse 25, d.h. in Richtung zur Drehachse 11 hin mit einer Kraft F kraftbeaufschlagt. Die Kraft F wird mittels eines Federelements 30 erzeugt, das mit einem Anlageabschnitt 31 im Bereich einer Vertiefung 32 des Bürstenelements 20 anliegt, wobei die Vertiefung 32 an der der Stirnfläche 26 gegenüberliegenden Stirnfläche 33 des Bürstenelements 20 angeordnet bzw. ausgebildet ist.The brush guide 21 is exemplified as an injection molded part made of plastic and part of an otherwise not shown brush holder or connected to the brush holder. To create the end face 26 of the brush element 20 to the slats 15 of the commutator 14 is the brush element 20 in the direction of its longitudinal axis 25 , ie in the direction of the axis of rotation 11 out with a force F force. The force F is by means of a spring element 30 generated with a plant section 31 in the area of a depression 32 of the brush element 20 is present, with the recess 32 at the end face 26 opposite end face 33 of the brush element 20 is arranged or formed.

Die Vertiefung 32 ist symmetrisch zu einer Symmetrieebene 35 des Bürstenelements 20 ausgerichtet. Sie weist zwei gegenüberliegend angeordnete Seitenflächen 36, 37 auf, die in etwa V-förmig zueinander angeordnet sind und mit einem einen Grund 38 aufweisenden, gekrümmt ausgebildeten Bodenabschnitt 39 miteinander verbunden sind. Wesentlich ist, dass die Symmetrieebene 35 der Vertiefung 32 parallel zur Zeichenebene der 1, d.h. senkrecht zur Längserstreckung der Lamellen 15 verläuft bzw. angeordnet ist.The depression 32 is symmetrical to a plane of symmetry 35 of the brush element 20 aligned. It has two oppositely arranged side surfaces 36 . 37 on, which are arranged approximately V-shaped to each other and with a reason 38 having, curved trained bottom portion 39 connected to each other. It is essential that the plane of symmetry 35 the depression 32 parallel to the drawing plane of the 1, d .H. perpendicular to the longitudinal extent of the slats 15 runs or is arranged.

Das Federelement 30 ist vorzugsweise aus einem einen runden Querschnitt aufweisenden Draht ausgebildet und weist mehrere Windungen 42 auf, innerhalb derer mit geringem Radialspiel ein Halteelement 44 angeordnet ist. Das Halteelement 44 dient der Positionierung eines Federabschnitts 45, dessen Ende den Anlageabschnitt 31 ausbildet. Wie insbesondere anhand der 4 erkennbar ist, ist der Endbereich des Anlageabschnitts 31 gebogen bzw. gekrümmt ausgebildet, derart, dass ein Krümmungsradius r in Richtung des Grunds 38 der Vertiefung 32 am Bürstenelement 20 weist. Weiterhin ist insbesondere anhand der 5 erkennbar, dass der Anlageabschnitt 31 ebenfalls symmetrisch zur Symmetrieebene 35 angeordnet ist, d.h. zur Vertiefung 32 ausgerichtet ist.The spring element 30 is preferably formed of a circular cross-section wire and has several turns 42 on, within those with low radial clearance a holding element 44 is arranged. The holding element 44 serves to position a spring section 45 whose end is the investment section 31 formed. As in particular on the basis of 4 is recognizable, is the end portion of the abutment portion 31 bent or curved, such that a radius of curvature r in the direction of the ground 38 the depression 32 on the brush element 20 has. Furthermore, in particular with reference to the 5 recognizable that the investment section 31 also symmetrical to the plane of symmetry 35 is arranged, ie for depression 32 is aligned.

Insbesondere anhand einer Zusammenschau der 3 bis 5 ist darüber hinaus erkennbar, dass der Anlageabschnitt 31 an zwei, in Bezug zur Symmetrieebene 35 beabstandeten und gegenüberliegend angeordneten Punkten 46, 47 als Anlagepunkte an den beiden Seitenflächen 36, 37 der Vertiefung 32 punktförmig anliegt, wobei zwischen dem Grund 38 der Vertiefung 32 und dem Anlageabschnitt 31 ein Abstand A ausgebildet ist (5). Diese 2-Punkt-Anlage des Anlageabschnitts 31 im Bereich der Vertiefung 32 bewirkt, dass das Bürstenelement 20 entsprechend der Darstellung der 4 in Richtung des Doppelpfeils 48 in einer senkrecht zur Zeichenebene der 4 verlaufenden Richtung bzw. parallel zur Symmetrieebene 35 schwenkbar ist. Die Richtung des Doppelpfeils 48 bzw. die in der 5 erkennbare Schwenkachse 51 verläuft dabei parallel zur Drehachse 11 des Ankers 13, sodass bei einer Drehrichtungsumkehr des Elektromotors 10 ein Verkippen des Bürstenelements 20 in der Bürstenführung 21 stattfinden kann.In particular, based on a synopsis of 3 to 5 is also recognizable that the investment section 31 at two, with respect to the plane of symmetry 35 spaced and oppositely arranged points 46 . 47 as investment points on the two side surfaces 36 . 37 the depression 32 punctiform, being between the bottom 38 the depression 32 and the investment section 31 a distance A is formed ( 5 ). This 2-point system of the plant section 31 in the area of the depression 32 causes the brush element 20 according to the representation of 4 in the direction of the double arrow 48 in a plane perpendicular to the plane of the 4 extending direction or parallel to the plane of symmetry 35 is pivotable. The direction of the double arrow 48 or in the 5 recognizable pivot axis 51 runs parallel to the axis of rotation 11 of the anchor 13 so that when the direction of rotation of the electric motor 10 a tilting of the brush element 20 in the brush guide 21 can take place.

Weiterhin ist anhand der 6 erkennbar, dass bei einem Schwenken des Bürstenelements 20 in Richtung des Doppelpfeils 49 in einer senkrecht zur Symmetrieebene 35 verlaufenden Richtung sich die beiden Punkte 46, 47 in unterschiedlicher Richtung entlang der Seitenwände 36, 37 der Vertiefung 32 entlang bewegen, wodurch Reaktionskräfte als Gegenkräfte zu den Kräften F1 und F2 erzeugt werden, die ein Rückstellen des Bürstenelement 20 entgegen der Auslenkbewegung bewirken.Furthermore, based on the 6 recognizable that upon pivoting of the brush element 20 in the direction of the double arrow 49 in a direction perpendicular to the plane of symmetry 35 extending direction, the two points 46 . 47 in different directions along the side walls 36 . 37 the depression 32 along, whereby reaction forces are generated as opposing forces to the forces F 1 and F 2 , which is a return of the brush element 20 cause against the deflection movement.

Die soweit beschriebene Bürstenanordnung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The brush arrangement described so far 100 can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014209987 A1 [0002]DE 102014209987 A1 [0002]

Claims (10)

Bürstenanordnung (100) für einen Elektromotor (10), mit einem einen Querschnitt aufweisenden Bürstenelement (20), das in einer Bürstenführung (21) längsbeweglich und mit zwischen Seitenwänden (22) des Bürstenelements (20) und Führungswänden (23) der Bürstenführung (21) ausgebildeten Spalten (24) mit Bewegungsspiel angeordnet ist, wobei das Bürstenelement (20) auf der einer Stirnfläche (26) zur Anlage an einen Kommutator (14) abgewandten Seite eine Vertiefung (32) aufweist, die sich in Richtung eines Grunds (38) der Vertiefung (32) verengt, und mit einem einen gewölbten Anlageabschnitt (31) aufweisenden Federelement (30), wobei der Anlageabschnitt (31) im Bereich der Vertiefung (32) anliegt, und wobei das Federelement (30) mit seinem Anlageabschnitt (31) das Bürstenelement (20) in Richtung der Stirnfläche (26) bzw. in Richtung einer Längsachse (25) kraftbeaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (31) des Federelements (30) zur Ausbildung einer 2-Punkt-Anlage bezüglich eines Schnitts durch die Vertiefung (32) an gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen (36, 37) der Vertiefung (32) anliegt.A brush assembly (100) for an electric motor (10) comprising a brush member (20) having a cross section and movable longitudinally in a brush guide (21) between side walls (22) of the brush member (20) and guide walls (23) of the brush guide (21st) ) formed with columns (24) is arranged with movement play, wherein the brush element (20) on the end face (26) for abutment with a commutator (14) facing away from a recess (32) extending in the direction of a bottom (38) the depression (32) narrows, and with a curved contact portion (31) having spring element (30), wherein the abutment portion (31) in the region of the recess (32) is present, and wherein the spring element (30) with its contact portion (31). the brush element (20) in the direction of the end face (26) or in the direction of a longitudinal axis (25) kraftbeaufschlagt, characterized in that the contact portion (31) of the spring element (30) for forming a 2-Pu nkt system with respect to a section through the recess (32) on oppositely disposed side surfaces (36, 37) of the recess (32). Bürstenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seitenflächen (36, 37) in der Vertiefung (32) symmetrisch zu einer Symmetrieebene (35) angeordnet sind.Brush arrangement after Claim 1 , characterized in that the two side surfaces (36, 37) in the recess (32) are arranged symmetrically to a plane of symmetry (35). Bürstenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (32) zumindest näherungsweise im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, und dass zwischen einem Grund (38) der Vertiefung (32) und dem Federelement (30) ein Abstand (A) ausgebildet ist.Brush arrangement after Claim 1 or 2 , characterized in that the recess (32) is at least approximately V-shaped in cross-section, and that between a base (38) of the recess (32) and the spring element (30) is formed a distance (A). Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (20) um eine Schwenkachse (51) schwenkbar ist, die senkrecht zur Symmetrieebene (35) des Bürstenelements (20) und parallel zu einer Drehachse (11) eines Ankers (13) des Elektromotors (10) verläuft.Brush arrangement according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the brush element (20) about a pivot axis (51) is pivotable, which is perpendicular to the plane of symmetry (35) of the brush member (20) and parallel to a rotation axis (11) of an armature (13) of the electric motor (10) , Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (31) des Federelements (30) mit der Symmetrieebene (35) ausgerichtet ist.Brush arrangement according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that the abutment portion (31) of the spring element (30) is aligned with the plane of symmetry (35). Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement/30) im Bereich des Anlageabschnitts (31) gebogen ausgebildet ist.Brush arrangement according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the spring element / 30) in the region of the contact portion (31) is formed bent. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (30) aus einem gewundenen Draht mit rundem Querschnitt ausgebildet ist.Brush arrangement according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the spring element (30) is formed from a coiled wire with a round cross-section. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (32) in Form eines Längsschlitzes ausgebildet ist, der sich vorzugsweise etwa parallel zu den Seitenwänden (22) des Bürstenelements (20) erstreckt, die vorzugsweise einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt des Bürstenelements (20) bilden.Brush arrangement according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the recess (32) is in the form of a longitudinal slot which preferably extends approximately parallel to the side walls (22) of the brush element (20), which preferably form an approximately rectangular cross-section of the brush element (20). Elektromotor (10) mit einer Bürstenanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Electric motor (10) with a brush arrangement (100) according to one of Claims 1 to 9 , Elektromotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (10) als drehrichtungsumkehrbarer - insbesondere sensorloser - Elektromotor (10) mit einem Rotor ausgebildet ist, bei dem ein Motorstrom für die Bestimmung der Drehlage des Rotors verwendet wird.Electric motor after Claim 9 , characterized in that the electric motor (10) as Drehrichtungsumkehrbarer - in particular sensorless - electric motor (10) is formed with a rotor, in which a motor current is used for the determination of the rotational position of the rotor.
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