DE102016226120A1

DE102016226120A1 - Electric machine

Info

Publication number: DE102016226120A1
Application number: DE102016226120.7A
Authority: DE
Inventors: Rainer Stoeckl; Mathias Fein; Jens Leister; Peter Farr
Original assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-28

Abstract

Elektrische Maschine (100), mit einem Stator (183) und einem Rotor (180), mit einem rotorseitigen Kontaktapparat (63) und einem mit dem rotorseitigen Kontaktapparat (63) wechselwirkenden Gegenkontaktapparat (50), wobei der Gegenkontaktapparat (50) zumindest ein Gleitkontaktelement (52) und eine Aufnahme (51) für dieses Gleitkontaktelement (52) aufweist, und das Gleitkontaktelement (52) in der Aufnahme (51) in eine Achsenrichtung (R) verschiebbar ist, dass die Aufnahme (51) zwei Aufnahmehälften (70, 73) aufweist, und eine Aufnahme (51) eine Rückwand (118) aufweist und die eine Aufnahmehälfte (70) und die andere Aufnahmehälfte (73) je einen Rückwandteil (90) aufweisen, wobei jedes der Rückwandteile (90) zwischen dem Gleitkontaktelement (52) und der Rückwand (118) je eine Eingriffskontur (96) aufweist, in die ein Eingriffselement (129) eingreift.An electric machine (100) comprising a stator (183) and a rotor (180), a rotor-side contact apparatus (63), and a mating contact apparatus (50) interacting with the rotor-side contact apparatus (63), the mating contact apparatus (50) comprising at least one sliding contact member (52) and a receptacle (51) for this sliding contact element (52), and the sliding contact element (52) in the receptacle (51) in an axial direction (R) is displaceable, that the receptacle (51) has two receiving halves (70, 73 ), and a receptacle (51) has a rear wall (118) and the one receiving half (70) and the other receiving half (73) each have a rear wall part (90), wherein each of the rear wall parts (90) between the sliding contact element (52) and the rear wall (118) each having an engagement contour (96) into which an engagement element (129) engages.

Description

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 203 810 A1 ist eine gattungsgemäße elektrische Maschine bekannt. Diese weist einen rotorseitigen Kontaktapparat auf, der typischerweise als Kommutator oder Kollektor bezeichnet wird. Darüber hinaus ist dort ein ortsfester, d. h. statorseitiger, mit dem rotorseitigen Kontaktapparat wechselwirkender Gegenkontaktapparat bekannt. Dieser Gegenkontaktapparat weist beispielsweise ein Gleitkontaktelement (Bürste) und eine Aufnahme für dieses Gleitkontaktelement auf. Die Aufnahme für dieses Gleitkontaktelement ist durch zwei Aufnahmehälften gebildet. Die Aufnahmehälften weisen jeweils eine Rückwand auf, an denen sich jeweils ein Federelement bzw. eine Feder abstützt. Diese Feder stützt sich an der Rückwand ab und überträgt eine Gegenkraft auf das Gleitkontaktelement, welches sich in der Aufnahme befindet. Dieses Gleitkontaktelement wird damit auf den rotorseitigen Kontaktapparat (Kollektor, Kommutator, Schleifring) übertragen. Die Rückwand der Aufnahme ist dort im Wesentlichen glatt.From the German patent application DE 10 2012 203 810 A1 is a generic electric machine known. This has a rotor-side contact apparatus, which is typically referred to as a commutator or collector. In addition, there is known a stationary, ie statorseitiger, interacting with the rotor-side contact apparatus counter contact apparatus. This mating contact apparatus has, for example, a sliding contact element (brush) and a receptacle for this sliding contact element. The receptacle for this sliding contact element is formed by two receiving halves. The receiving halves each have a rear wall, on each of which a spring element or a spring is supported. This spring is supported on the rear wall and transmits a counterforce on the sliding contact element, which is located in the receptacle. This sliding contact element is thus transferred to the rotor-side contact apparatus (collector, commutator, slip ring). The rear wall of the receptacle is essentially smooth there.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass ein Zusammenhalten bzw. zueinander definiertes Anordnen der einen und der anderen Aufnahmehälfte zusammen dadurch vereinfacht wird, indem jedes der Rückwandteile eine Aufnahme für je eine Eingriffskontur aufweist, in die ein Eingriffselement eingreift und dadurch eine feste Zuordnung der Lagen der beiden Aufnahmehälften zueinander ermöglicht ist. Im Prinzip kann durch eine derartige bevorzugt formschlüssige Verbindung durch die Federn, insbesondere Bürstenandruckfedern, auf Elemente zum Verrasten der beiden oder zumindest zwei Aufnahmehälften, verzichtet werden. Es kann auch auf weitere bzw. zusätzliche oder alternative Verbindungselemente zum Zuordnen der Lage der beiden Aufnahmehälften verzichtet werden. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn besonders steife, harte Werkstoffe für die Ausbildung der beiden Aufnahmehälften Schnappverbindungen nicht oder nur schlecht ausgebildet werden können, weil die Stoffe für derartige Verbindungen weniger gut geeignet, z. B. spröde, sind.The electrical machine according to the invention with the features of the main claim has the advantage over the prior art that a holding together or mutually defined arranging the one and the other half together is simplified by each of the rear wall parts has a receptacle for each engagement contour, in which engages an engagement element and thereby a fixed assignment of the positions of the two receiving halves is allowed to each other. In principle, by such a preferably positive connection by the springs, in particular Bürstenandruckfedern, on elements for locking the two or at least two receiving halves are dispensed with. It is also possible to dispense with further or additional or alternative connecting elements for assigning the position of the two receiving halves. This is particularly advantageous when particularly stiff, hard materials for the formation of the two receiving halves snap connections can not or only poorly formed, because the materials for such compounds less well suited, for. B. brittle, are.

Eine besonders bevorzugte Ausführung ist dadurch gegeben, dass die Feder eine Spiralfeder ist und eine Windung der Feder mit der einen Eingriffskontur in der einen Aufnahmehälfte und deren Rückwandteil und mit der anderen Eingriffskontur der anderen Aufnahmehälfte und ihrem Rückwandteil derart wechselwirkt, dass eine Relativverschiebung der beiden Aufnahmehälften zueinander verhindert wird. Besonders bevorzugt ist die Ausführung derart, dass zumindest eines der Rückwandteile einen Vorsprung aufweist, der sich vorzugsweise zum Gleitkontaktelement erstreckt und zusammen mit einem Freiraum neben dem Vorsprung die Eingriffskontur ist. „Neben“ kann insbesondere bedeuten, dass der Freiraum und der Vorsprung in drehaxialer Richtung gesehen, nebeneinander angeordnet sind. Drehaxiale Richtung bezieht sich dabei auf einen Rotor der elektrischen Maschine und dessen Drehachse. „Neben“ kann auch bedeuten, dass der Vorsprung und die Eingriffskontur in Umfangsrichtung, d.h. in eine Richtung um die Rotationsachse des Rotors angeordnet sind. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Vorsprung und der Freiraum nicht nur in axialer Richtung, d.h. in Rotordrehrichtung, sondern auch zusätzlich in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Zwecks Vereinfachung der Fertigung und des Aufwands bei der Herstellung des Gegenkontaktapparats und dabei bei der Herstellung der Aufnahme für dieses Gleitkontaktelement oder die Aufnahmen für die Gleitkontaktelemente ist vorgesehen, dass beide Rückwandteile eine derartige Eingriffskontur aufweisen. Dies heißt, dass vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Eingriffskontur sowohl aus einem Freiraum als auch einem Vorsprung neben dem Freiraum ausgebildet ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer Eingriffskontur in einer Aufnahmehälfte sind der zumindest eine Vorsprung und der zumindest eine Freiraum jeweils ringförmig, wobei die eine Windung der Feder bzw. Spiralfeder in die Freiräume eingreift. Alternativ kann für den Vorsprung auch eine Anordnung ausgewählt sein, die beispielsweise einen oder mehrere Vorsprünge je Rückwandteil vorsehen, die beispielsweise auf einem gemeinsamen Ring angeordnet sind. So wäre es beispielsweise möglich, dass zwei Zapfen sich von einem Rückwandteil aus erstrecken und auf einem derartigen Ring angeordnet sind.A particularly preferred embodiment is given by the fact that the spring is a coil spring and one turn of the spring interacts with one engagement contour in one receiving half and the rear wall portion and the other engagement contour of the other half and its rear wall portion such that a relative displacement of the two receiving halves prevents each other. Particularly preferably, the embodiment is such that at least one of the rear wall parts has a projection which preferably extends to the sliding contact element and together with a free space next to the projection is the engagement contour. "In addition" may mean, in particular, that the free space and the projection seen in the rotational axial direction, are arranged side by side. Rotational axial direction refers to a rotor of the electric machine and its axis of rotation. "Besides" may also mean that the projection and the engagement contour in the circumferential direction, i. are arranged in a direction about the axis of rotation of the rotor. Moreover, it is also possible that the projection and the clearance not only in the axial direction, i. are arranged in the rotor rotation direction, but also in the circumferential direction next to each other. For the purpose of simplifying the production and the expense in the manufacture of the mating contact apparatus and thereby in the production of the receptacle for this sliding contact element or the receptacles for the sliding contact elements is provided that both rear wall parts have such an engagement contour. This means that it is preferably provided that the engagement contour is formed both from a free space and a projection next to the free space. According to a particularly preferred embodiment of an engagement contour in a receiving half of the at least one projection and the at least one free space are each annular, wherein the one turn of the spring or coil spring engages in the free spaces. Alternatively, an arrangement may be selected for the projection, for example, provide one or more projections per rear wall part, which are arranged for example on a common ring. Thus, it would be possible, for example, that two pins extend from a rear wall part and are arranged on such a ring.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die zwei Aufnahmehälften der Aufnahme gleich ausgebildet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die beiden Aufnahmehälften derartig ausgebildet sind, dass durch einander gegenüberliegende Anordnung, d.h. dass auf eine Aufnahmehälfte mit in eine bestimmte Richtung ausgerichteten Aufnahmen für die Gleitkontaktelemente eine andere Aufnahme aufgesetzt wird bzw. ist, die ebenso mit ihrer Aufnahme für ein Gleitkontaktelement auf die andere Aufnahme gesetzt wird bzw. ist. Dadurch wird die gemeinsame Aufnahme für ein Gleitkontaktelement gebildet.In particular, it is provided that the two receiving halves of the receptacle are identical. In particular, it is provided that the two receiving halves are formed such that by opposing arrangement, i. that on one half of the receptacle with aligned in a certain direction recordings for the Gleitkontaktelemente another recording is placed or is, which is also set with their recording for a sliding contact on the other recording or is. As a result, the common receptacle is formed for a sliding contact element.

Für den Gegenkontaktapparat, d.h. für die Anordnung, welche zumindest eine Aufnahme für einen Gleitkontakt bzw. ein Gleitkontaktelement aufweist, d.h. für einen Gegenkontaktapparat mit bevorzugt einer Aufnahme oder zwei Aufnahmen oder vier Aufnahmen oder beispielsweise auch sechs Aufnahmen für ein derartiges Gleitkontaktelement, kann vorgesehen sein, dass der Gegenkontaktapparat gegen ein anderes feststehendes Teil der elektrischen Maschine mittelbar oder unmittelbar - d.h. beispielsweise gegen ein Polrohr oder einen Bürstendeckels oder ein anderes feststehendes Teil der elektrischen Maschine, abgestützt ist. Darüber hinaus ist auf einer anderen Seite des Gegenkontaktapparats vorgesehen, dass dieser zumindest mittelbar in eine axiale Richtung gegen ein Teil des Stators abgestützt ist. Hierzu sind hier Dinge umfasst, die beispielsweise elektromechanisch relevante Teile als auch nicht relevante Teile umfasst. Zu den elektromechanisch bzw. elektromagnetisch relevanten Teilen gehören beispielsweise Permanentmagnete, die am Außenumfang des Rotors angeordnet sind und für den rotierenden Betrieb der elektrischen Maschine und des Rotors unerlässlich sind. Statt Permanentmagneten können genauso gut an dieser Stelle auch Polschuhe angeordnet sein, um die elektrische Erregerwicklungen gewickelt sind bzw. angeordnet sind, die folglich für einen elektromagnetisch erregten Stator von Bedeutung sind. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Gegenkontaktapparat in einer Alternative an radial innen orientierten Vorsprüngen, beispielweise eines Polrohrs, abgestützt ist und dadurch eine axiale Abstützung erfolgt. In einer weiteren Alternative kann auch vorgesehen sein, dass zwischen elektromagnetisch bzw. elektromechanisch relevanten Teilen des Stators (Permanentmagneten, Polschuhen mit Erregerwicklung) und dem Gegenkontaktapparat, beispielsweise auch eine der Abstützung dienende Zwischenanordnung, wie ein Ring beispielsweise, vorgesehen sein kann. Des Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen dem Gegenkontaktapparat und einem anderen feststehenden Teil ein Federelement angeordnet ist. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass ein derartiges Federelement toleranzausgleichend wirkt. So kann ein anderes feststehendes Teil beispielsweise ein sogenannter bürstenseitiger Gehäusedeckel sein oder ein anderes Element, welches vom Rotor bzw. dem elektromechanisch bzw. elektromagnetisch relevanten Teil des Rotors, d. h. z. B. dem Blechpaket jenseits von den Aufnahmen des Gegenkontaktapparats fest angeordnet ist. Besonders bevorzugt stützt sich dabei das Federelement zwischen dem Gegenkontaktapparat und dem anderen feststehenden Teil ab. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Federelement ringförmig angeordnet ist und dadurch besonders bevorzugt rund um einen Endabschnitt der Rotorwelle angeordnet ist.For the mating contact apparatus, ie for the arrangement which has at least one receptacle for a sliding contact or a sliding contact element, ie for a mating contact apparatus with preferably one receptacle or two receptacles or four receptacles or, for example, also six receptacles for such a sliding contact element, can be provided that the counter contact apparatus against another fixed part of the electrical machine is indirectly or directly - that is supported, for example, against a pole tube or a brush cover or another fixed part of the electric machine. In addition, it is provided on another side of the mating contact apparatus that it is at least indirectly supported in an axial direction against a part of the stator. For this purpose, here are things that includes, for example, electromechanically relevant parts as well as non-relevant parts. The electromechanically or electromagnetically relevant parts include, for example, permanent magnets, which are arranged on the outer circumference of the rotor and are essential for the rotating operation of the electric machine and the rotor. Instead of permanent magnets, it is just as possible to arrange pole shoes at this point, around which the electrical excitation windings are wound or arranged, which are consequently important for an electromagnetically excited stator. Moreover, it is also possible that the mating contact apparatus is supported in an alternative to radially inwardly oriented projections, for example a pole tube, and thereby takes place an axial support. In a further alternative can also be provided that between electromagnetically or electromechanically relevant parts of the stator (permanent magnets, pole shoes with exciter winding) and the mating contact apparatus, for example, a support serving intermediate arrangement, such as a ring may be provided. Furthermore, it is preferably provided that a spring element is arranged between the mating contact apparatus and another stationary part. The advantage of such an arrangement is that such a spring element acts to compensate tolerance. Thus, another fixed part may for example be a so-called brush-side housing cover or another element which is fixedly arranged by the rotor or the electromechanically or electromagnetically relevant part of the rotor, ie, for example, the laminated core beyond the receptacles of the mating contact apparatus. Particularly preferably, the spring element is supported between the mating contact apparatus and the other stationary part. In a particularly preferred embodiment, it is provided that the spring element is arranged in an annular manner and is thereby particularly preferably arranged around an end section of the rotor shaft.

Die Anordnung des Gegenkontaktapparats, des Federelements und den beiden feststehenden Teilen kann auch umgekehrt angeordnet sein. So kann alternativ auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Gegenkontaktapparat und dem Teil des Stators, beispielsweise einem Permanentmagneten oder einem Polschuh mit Wicklung oder einem anderen Vorsprung des Polrohrs, das vorzugsweise ringförmige Federelement angeordnet ist und auf der anderen Seite sich der Gegenkontaktapparat axial gegen ein anderes feststehenden Teil, wie beispielweise einen Polgehäusedeckel oder etwas anderes Feststehendes vom Rotor aus gesehen jenseits der Bürsten befindliches Teil abstützt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest an einer der Aufnahmehälften eine Eingriffskontur angeformt ist, in die ein Teilbereich des Federelements eingreift. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Eingriffskontur an der Aufnahmehälfte eine Abstützung nach radial außen ermöglicht, die ein axiales Verspannen des Federelements zwischen dem Gegenkontaktapparat und einem feststehenden Teil ermöglicht. Insbesondere ist vorgesehen, dass das vorzugsweise ringförmige Federelement sich nach radial außen erstreckende U-förmige Abschnitte aufweist, die der Anzahl an Aufnahmen entsprechen. Das bedeutet beispielweise bei einem Gegenkontaktapparat mit vier Aufnahmen, dass das Federelement bevorzugt wie ein Kreuz aufgebaut ist, bzw. das Federelement die Außenkontur eines Kreuzes abbildet. Insgesamt ist für das Federelement in der elektrischen Maschine vorgesehen, dass dieses sich mit einem Teilbereich am Gegenkontaktelement abstützt und mit einem anderen Teilbereich an dem anderen feststehenden Teil abstützt und dabei verformt ist.The arrangement of the mating contact apparatus, the spring element and the two fixed parts can also be arranged vice versa. Thus, alternatively, it can also be provided that between the mating contact apparatus and the part of the stator, for example a permanent magnet or a pole piece with winding or another projection of the pole tube, which is preferably arranged annular spring element and on the other side, the mating contact apparatus axially against another fixed part, such as a Polgehäusedeckel or something else fixed from the rotor as seen beyond the brush located part supports. It is particularly preferably provided that an engagement contour is formed on at least one of the receiving halves, in which engages a portion of the spring element. In particular, it is provided that the engagement contour on the receiving half allows a support radially outward, which allows an axial bracing of the spring element between the mating contact apparatus and a fixed part. In particular, it is provided that the preferably annular spring element has radially outwardly extending U-shaped portions corresponding to the number of shots. This means, for example, in a mating contact apparatus with four receptacles, that the spring element is preferably constructed as a cross, or the spring element, the outer contour of a cross images. Overall, it is provided for the spring element in the electric machine, that this is supported with a portion of the mating contact element and is supported with another portion of the other fixed part and is deformed.

Für den Gegenkontaktapparat bzw. die zwei vorzugsweise gleich aufgebauten Aufnahmehälften ist vorgesehen, dass diese aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polyamid oder auch einem Duroplasten hergestellt sind. Die Anordnung ist nicht auf eine Gleichstrommaschine, wie sie typischerweise eine Startvorrichtung für Kraftfahrzeuge repräsentiert, beschränkt. Die elektrische Maschine könnte genauso gut auch als Wechselstrommaschine oder Universalmotor ausgebildet sein. Grundsätzlich kommen alle elektrischen Maschinen für eine derartige Vorrichtung in Frage, bei denen ein rotorseitiger Kontaktapparat (Kommutator, Kollektor, Schleifringe) vorgesehen sind, die auf der Seite des Gegenkontakts einen Gegenkontaktapparat aufweisen, der zumindest ein Gleitkontaktelement aufweist, das auf dem Kollektor bzw. Kommutator bzw. dem zumindest einen Schleifring entlang gleitet. Zu den allgemeineren Vorteilen dieses Vorschlags gehört es, dass nur eine geringe Teileanzahl erforderlich ist. Insbesondere gilt dies gegenüber den Lösungen, die Bürstenhalteplatten mit Einzelaufnahmen (Bürstenfassung) für Gleitkontakte umfassen. Durch diese Anordnung ist es möglich, insbesondere bei mehreren zu verwendenden Gleitkontakten eine präzisere und spielärmere Positionierung der Gleitkontakte untereinander zu ermöglichen. Insbesondere bei der Verwendung einer vierpoligen Maschine, deren Pole insbesondere um 90° am Innenumfang des Statorgehäuses angeordnet sind, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die beiden Aufnahmehälften spiegelbildlich zueinander angeordnet und gegeneinander um 90° versetzt zusammen gefügt sind. Es ist möglich mit nur zwei Teilen die gesamten Bürstenfassungen zu verwirklichen. Beide Teile können aus demselben Werkzeug stammen, d.h. im selben Werkzeug gespritzt bzw. gepresst sein. Dadurch werden Werkzeugkosten und Montageaufwand verringert. Die einzelnen Bürstenführungen sind spielfrei zueinander positioniert, unerwünschte Bewegungen der Gleitkontakte zueinander und auch jeweils für sich können verringert werden. Der Verschleiß der Gleitkontakte wird verringert und dadurch die Lebensdauer der Gleitkontakte verlängert. Durch einfaches Ineinanderstecken der vorzugsweise zwei Aufnahmehälften lässt sich eine formschlüssige Verbindung ermöglichen, die durch die Bürstenandruckfedern ermöglicht ist. Auf Verrastelemente oder zusätzliche Verbindungselemente zum Stecken kann verzichtet werden. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn sich bei besonders steifen, harten Werkstoffen Schnappverbindungen nur schlecht realisieren lassen. Die Bürstenandruckfedern bzw. Federn zwischen Rückwand und Gleitkontakt und dem Eingriff der Federn in die Eingriffskontur werden die beiden Aufnahmehälften formschlüssig zueinander verriegelt.For the counter contact apparatus or the two preferably identically constructed receiving halves is provided that they are made of a plastic such as polyamide or a thermoset. The arrangement is not limited to a direct current machine, as it typically represents a starting device for motor vehicles. The electric machine could just as well be designed as an alternating current machine or universal motor. In principle, all electrical machines for such a device in question, in which a rotor-side contact apparatus (commutator, collector, slip rings) are provided which have on the side of the mating contact a mating contact apparatus having at least one sliding contact element on the collector or commutator or the at least one slip ring slides along. Among the more general advantages of this proposal is that only a small number of parts is required. This applies in particular to the solutions which comprise brush holders with individual holders (brush holder) for sliding contacts. By this arrangement, it is possible, in particular with several sliding contacts to be used to allow a more precise and less play positioning of the sliding contacts with each other. In particular, when using a four-pole machine, the poles are arranged in particular by 90 ° on the inner circumference of the stator, can be advantageously provided that the two receiving halves arranged in mirror image to each other and offset from each other by 90 ° are joined together. It is possible with only two parts to realize the entire brush frames. Both parts can come from the same tool, ie be sprayed or pressed in the same tool. This reduces tooling costs and assembly costs. The individual brush guides are positioned free of play with each other, undesired movements of the sliding contacts to one another and also individually can be reduced. The wear of the sliding contacts is reduced, thereby extending the life of the sliding contacts. By simply nesting the preferably two receiving halves can allow a positive connection, which is made possible by the Bürstenandruckfedern. On Verrastelemente or additional connecting elements for plugging can be omitted. This is particularly advantageous when it is difficult to realize snap connections with particularly stiff, hard materials. The Bürstenandruckfedern or springs between the rear wall and sliding contact and the engagement of the springs in the engagement contour, the two receiving halves are positively locked to each other.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 in einer Längsschnittansicht eine als Andrehvorrichtung ausgebildete elektrische Maschine in einer allgemeinen Darstellung,
2a eine erste Aufnahmehälfte eines Gegenkontaktapparats,
2b eine zweite Aufnahmehälfte des Gegenkontaktapparats zur Aufnahme des Gleitkontaktelements,
3a die zwei Aufnahmehälften aus 2a und 2b nach dem Zusammenbau und dem Einsetzen einer Feder und dem Gleitkontaktelement in einem Axialschnitt, der in Richtung einer Rotationsachse des Rotors geführt ist,
3b die Darstellung aus 3a in einer anderen Ansicht, d. h. von radial innen aus der Position der Rotationsachse,
3c eine Seitenansicht in einer Oberflächenebene eines Wangenteils,
4 ein Formteil, welches für vier Aufnahmehälften vorgesehen ist, die untereinander einen gleichmäßigen Abstand zur nächstbenachbarten Aufnahmehälfte haben,
5 den Gegenkontaktapparat, ausgeführt aus zwei Formteilen, wie sie aus 4 bekannt sind, mit je vier Aufnahmehälften, die sich mit dem gegenüberliegenden Teil zu jeweils einer Aufnahme, hier insgesamt vier Aufnahmen für Gleitkontaktelemente ergänzen,
6 einen Schnitt durch den Gegenkontaktapparat aus 5 durch zwei einander gegenüberliegende Gleitkontakte,
7 den Gleitkontaktapparat aus 5 mit einem aufgesetzten Federelement,
8 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch die elektrische Maschine in schematischer Darstellung, wobei die prinzipielle Anordnung von Gegenkontaktapparat, Federelement und der axial beidseitigen Abstützung dargestellt ist.

Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:

1 in a longitudinal sectional view of a trained as cranking electric machine in a general representation,
2a a first receiving half of a mating contact apparatus,
2 B a second receiving half of the mating contact apparatus for receiving the sliding contact element,
3a the two recording halves off 2a and 2 B after assembly and insertion of a spring and the sliding contact element in an axial section, which is guided in the direction of a rotational axis of the rotor,
3b the presentation 3a in another view, ie from radially inward from the position of the axis of rotation,
3c a side view in a surface plane of a cheek part,
4 a molded part, which is provided for four receiving halves, which have a uniform distance from one another to the next adjacent receiving half,
5 the mating contact apparatus, made of two moldings, as they are made 4 are known, each with four receiving halves, which complement each other with the opposite part to each recording, here a total of four shots for Gleitkontaktelemente,
6 a section through the mating contact apparatus 5 by two opposing sliding contacts,
7 the sliding contact 5 with an attached spring element,
8th in a schematic representation of a longitudinal section through the electric machine in a schematic representation, wherein the basic arrangement of mating contact apparatus, spring element and the axial double-sided support is shown.

Die 1 zeigt in einer Längsschnittansicht eine als Andrehvorrichtung bzw. Starter ausgebildete elektrische Maschine 100 einer Verbrennungskraftmaschine mit Relais 42, auch als Schalt- oder Einrückrelais ausgeführt.The 1 shows in a longitudinal sectional view designed as a starter or starter electric machine 100 an internal combustion engine with relays 42 , also designed as a switching or contact relay.

Ein Gehäuse 10 der elektrischen Maschine 100 besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil 11 und einem Deckel 13, die durch nicht weiter dargestellte Schrauben miteinander verbunden sind. Das zylindrische Gehäuseteil 11 ist hinten durch den Deckel 13 verschlossen, in dessen Mittelteil eine nach außen gerichtete, geschlossene Nabe angeformt ist. In der Nabe befindet sich eine Lagerstelle, in welcher das hintere Ende einer Antriebswelle oder Ankerwelle 17 eines elektrischen Andrehmotors 18 gelagert ist, dessen Anker mit der Bezugszahl 19 bezeichnet ist. Radial außerhalb des Ankers 19 befinden sich an der Wand des Gehäuseteils 11 mehrere Magnete des Andrehmotors 18, die vorliegend als Permanentmagnete 20 ausgebildet sind, aber auch in anderen Formen, wie als elektrisch erregte Magnete, ausgebildet sein können.A housing 10 the electric machine 100 consists of a cylindrical housing part 11 and a lid 13 , which are interconnected by screws, not shown. The cylindrical housing part 11 is behind the lid 13 closed, in the middle part of an outwardly directed, closed hub is formed. In the hub is a bearing, in which the rear end of a drive shaft or armature shaft 17 an electric starter motor 18 is stored, whose anchor with the reference number 19 is designated. Radially outside the anchor 19 are located on the wall of the housing part 11 several magnets of the Andrehmotors 18 , in the present case as permanent magnets 20 are formed, but also in other forms, such as electrically excited magnets may be formed.

Das vordere Ende der Ankerwelle 17 ist mit einem im Durchmesser reduzierten Endabschnitt 22 in einer achsgleich verlaufenden, nicht weiter dargestellten Sackbohrung 23 einer Abtriebswelle 24 gelagert. Das andere Ende der Abtriebswelle 24 ist in einem das Gehäuseteil 11 verschließenden Lagerschild 25 und einer an diesem angeformten Nabe 26 gelagert. Die Ankerwelle 17 hat nahe ihres dem Lagerschild 25 zugewandten Endes eine Verzahnung 28 (Sonnenrad), in welche Planetenräder 29 eingreifen, die auch mit einem außenliegenden, feststehenden Hohlrad 30 eines Planetengetriebes 31 kämmen (= Vorgelege). Ein Planetenträger 12 treibt die Abtriebswelle 24 an, auf welcher ein Freilauf 33 angeordnet ist, dessen Innenring 34 einen Fortsatz 35 (Ritzel) aufweist, an dem eine Außenverzahnung 36 ausgebildet ist. Der Außenring 37 des Freilaufs 33 ist über ein Steilgewinde 38 mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Auf ihn wirkt eine sogenannte Einspurfeder 39 ein. Durch axiales Verschieben des Freilaufs 33 kann die Außenverzahnung 36 mit einem Zahnkranz 40 der Brennkraftmaschine zwecks des Startvorgangs in Eingriff gebracht werden. Dies geschieht mit Hilfe des Einrückrelais 42, in welchem beim Einschalten des Stroms ein Magnetanker über einen Fortsatz 43 einen Hebel 44 verschwenkt, der über eine Kulisse 45, die zwischen Scheiben 46 liegt, den Freilauf 33 nach links verschiebt. Der Hebel 44 ist zweiarmig ausgebildet und mittels Zapfen 48, in einem gehäusefesten Lager 49 schwenkbar angeordnet. Auf diesen Vorgang ist nur kurz eingegangen, da nicht erfindungswesentlich.The front end of the armature shaft 17 is with a reduced diameter end portion 22 in a coaxially extending, not shown blind bore 23 an output shaft 24 stored. The other end of the output shaft 24 is in one the housing part 11 closing end shield 25 and one at this molded hub 26 stored. The armature shaft 17 has near their the bearing shield 25 facing end a gearing 28 (Sun wheel), in which planetary gears 29 engage, which also with an external stationary ring gear 30 a planetary gear 31 combing (= transfer). A planet carrier 12 drives the output shaft 24 on which a freewheel 33 is arranged, whose inner ring 34 an extension 35 (Pinion), on which an external toothing 36 is trained. The outer ring 37 of the freewheel 33 is over a steep thread 38 with the output shaft 24 connected. A so-called Einspurfeder acts on him 39 one. By axial displacement of the freewheel 33 can the external teeth 36 with a sprocket 40 the engine are engaged for the purpose of starting. This is done with the help of the engagement relay 42 in which, when the current is switched on, a magnet armature is connected via an extension 43 a lever 44 swung over a backdrop 45 between slices 46 lies, the freewheel 33 moves to the left. The lever 44 is designed with two arms and by means of pins 48 , in a housing-proof warehouse 49 arranged pivotally. On this process is received only briefly, since not essential to the invention.

Auf der Ankerwelle 17 sitzt nahe ihrem hinteren lagerseitigen Ende in 1 eine als Federstahl-Scheibe ausgebildete Ankeranlaufscheibe, welche einerseits an einem Kommutator, hier auch als rotorseitiger Kontaktapparat 63 bezeichnet, anliegt und andererseits an einem Anlaufscheibenteil, welcher zwischen dem als Kommutatorlager dienenden Deckel 13 und dem Kontaktapparat 63 angeordnet ist. Eine Kohlenbürstenhaltereinrichtung, hier als Gegenkontaktapparat 50 bezeichnet, mit Bürstenfassungseinheiten, hier als Aufnahmen 51 bezeichnet, in denen Kohlebürsten, hier als Gleitkontaktelemente 52 bezeichnet, beweglich angeordnet sind, ist vorgesehen.On the armature shaft 17 sits near its back bearing end in 1 designed as a spring steel disc anchor stop disk, which on the one hand to a commutator, here as a rotor-side contact apparatus 63 denotes, is applied and on the other hand on a thrust washer part which between the serving as a commutator lid 13 and the contact apparatus 63 is arranged. A carbon brush holder device, here as a counter contact apparatus 50 referred to, with brush detection units, here as recordings 51 in which carbon brushes, here as Gleitkontaktelemente 52 referred to, are arranged movable, is provided.

Am Gegenkontaktapparat 50 sind die Aufnahmen 51 integriert, in welchen die Kohlen, Kohlenbürsten bzw. Gleitkontaktelemente 52 angeordnet sind, die sich unter Federkraft an den rotorseitigen Kontaktapparat 63 anlegen, welcher an der Ankerwelle 17 angeordnet ist. Bei einigen Gleitkontaktelementen 52 handelt es sich um Minuskohlen, bei anderen Gleitkontaktelementen 52 um Pluskohlen. Diese sind über Anschlusslitzen an einen Kabelschuh angeschlossen, der mit einem Kontakt 68 des Einrückrelais 42 verbunden ist.At the counter contact apparatus 50 are the recordings 51 integrated, in which the coals, carbon brushes or Gleitkontaktelemente 52 are arranged, which are under spring force to the rotor-side contact apparatus 63 create, which at the armature shaft 17 is arranged. For some sliding contact elements 52 these are minus coals, with other sliding contact elements 52 around plus coals. These are connected via connecting leads to a cable lug, which comes with a contact 68 the engagement relay 42 connected is.

In 2a ist eine erste Aufnahmehälfte 70 dargestellt. In 2b ist eine zweite Aufnahmehälfte 73 dargestellt. Die Aufnahmehälfte 70 weist in einem bevorzugt zentralen Bereich einen Profilabschnitt 75 auf. Dieser Profilabschnitt 75 ist bevorzugt ein U-förmiges Profil bzw. zumindest teilweise U-förmiges Profil und ist dazu geeignet, eine typischerweise im wesentlichen rechteckförmige bzw. quaderförmige Bürste bzw. ein derartiges Gleitkontaktelement 52 derartig aufzunehmen, dass dieses in diesem Profilabschnitt 75 bevorzugt geradlinig geführt werden kann. Im Anschluss an den bevorzugt U-förmigen Profilabschnitt 75 schließt sich beiderseits an den Profilabschnitt ein in diesem Fall bogenförmiger Abschnitt 77 an. Dieser Abschnitt 77 erstreckt sich parallel zu dem Führungsteil des Profilabschnitts 75. Der Profilabschnitt 75 weist ein offenes Ende 78 auf. Der Profilabschnitt 75 hat darüber hinaus dem offenen Ende 78 entgegengesetzt ein geschlossenes Ende 80. Vom offenen Ende 78 betrachtet und nach dem geschlossenen Ende 80 befindet sich eine bogenförmige Wand, deren eine Oberfläche das geschlossene Ende 80 verwirklicht. Die bogenförmige Wand 82, der bogenförmige Abschnitt 77 zur einen Seite des Profilabschnitts 75 und der andere bogenförmige Abschnitt 77 zu anderen Seite des Profilabschnitts 75 bilden insgesamt über die Länge der bogenförmigen Wand in Richtung zum offenen Ende 78 einen insgesamt ein etwa halbzylindermantelförmigen Bereich.In 2a is a first recording half 70 shown. In 2 B is a second half of the recording 73 shown. The half of the recording 70 has a profile section in a preferably central area 75 on. This profile section 75 is preferably a U-shaped profile or at least partially U-shaped profile and is suitable, a typically substantially rectangular or cuboid brush or such a sliding contact element 52 absorb such that this in this profile section 75 preferably can be performed in a straight line. Subsequent to the preferably U-shaped profile section 75, a profile which in this case is arcuate section closes on both sides on the profile section 77 at. this section 77 extends parallel to the guide part of the profile section 75 , The profile section 75 has an open end 78 on. The profile section 75 beyond that has the open end 78 opposite a closed end 80 , From the open end 78 considered and after the closed end 80 There is an arcuate wall, one surface of which is the closed end 80 realized. The arched wall 82 , the arcuate section 77 to one side of the profile section 75 and the other arcuate section 77 to the other side of the profile section 75 form a total of the length of the arcuate wall toward the open end 78 a total of about a half-cylinder shell-shaped area.

Von dem einen bogenförmigen Abschnitt 77, welcher sich rechts vom Profilabschnitt 75 befindet (2a), geht ein Wangenteil 84 aus. Ein Ende des Wangenteils 84 ist durch einen Zapfen 87 gebildet. Von dem anderen bogenförmigen Abschnitt 77 zur Linken des Profilabschnitts 75 geht ein weiteres Wangenteil 88 aus, welches mit einem Zapfen 89 endet. Vom offenen Ende 78 betrachtet in Richtung zu dem geschlossenen Ende 80 des Profilabschnitts 75 ist hinter der bogenförmigen Wand 82 eine Rückwand 90 erkennbar. Diese Rückwand weist bevorzugt eine Aussparung 92 auf, die bevorzugt halbkreisförmig ausgebildet ist. Das Rückwandteil 90 weist eine Eingriffskontur 96 auf. Wie später gezeigt ist, ist vorgesehen, dass in diese Eingriffskontur 96 ein Eingriffselement eingreift. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass der Zapfen 87, 89 jeweils so ausgebildet ist, dass dieser besonders bevorzugt als mittig auf einem Ende eines Wangenteils 84 bzw. 88 stehender Zapfen 87, 89 ausgebildet ist. Durch diese mittige Anordnung des bzw. der Zapfen 87 bzw. 89 auf den Wangenteilen 84 bzw. 88 ergibt sich eine stufige Kontur. Die dabei entstehende Stufe beiderseits des Zapfens 87 bzw. 89 dient dazu ein Anschlag zu sein, wie später gezeigt ist.From the one arcuate section 77 , which is on the right side of the profile section 75 located ( 2a ), goes a cheek part 84 out. An end of the cheek part 84 is through a pin 87 educated. From the other arcuate section 77 to the left of the profile section 75 go another cheek part 88 out, which with a pin 89 ends. From the open end 78 looks towards the closed end 80 of the profile section 75 is behind the arched wall 82 a back wall 90 recognizable. This rear wall preferably has a recess 92 on, which is preferably formed semicircular. The back wall part 90 has an engagement contour 96. As will be shown later, it is provided that in this engagement contour 96 an engagement element engages. It should be mentioned at this point that the pin 87, 89 is each formed so that this particularly preferably as the center of one end of a cheek part 84 respectively. 88 standing pin 87 . 89 is trained. Through this central arrangement of the pin or 87 respectively. 89 on the cheek parts 84 respectively. 88 results in a stepped contour. The resulting step on both sides of the pin 87 respectively. 89 serves to be a stop, as shown later.

Der bogenförmige Abschnitt 77 an der linken Seite des Profilabschnitts 75 ist ein Teil einer Oberfläche einer Seitenwand 98. Auf der rechten Seite des Profilabschnitts 75, dort wo ebenfalls ein bogenförmiger Abschnitt 77 angeordnet ist, ist dieser Abschnitt 77 ebenfalls Teil einer Seitenwand 99. Diese Seitenwand 98 bzw. 99 dient jeweils unter anderem dazu, eine zwischen dem Rückwandteil 90 und dem Gleitkontaktelement angeordnete Feder seitlich zu führen.The arcuate section 77 on the left side of the profile section 75 is a part of a surface of a sidewall 98 , On the right side of the profile section 75 , where also where a bow-shaped section 77 is arranged, this section is 77 also part of a side wall 99 , This sidewall 98 or 99 serves, among other things, to guide a spring arranged between the rear wall part 90 and the sliding contact element laterally.

In 2b ist eine andere Aufnahmehälfte 73 dargestellt. Diese Aufnahmehälfte weist vorzugsweise einige Gemeinsamkeiten mit der Aufnahmehälfte 70 auf. So hat auch sie einen Profilabschnitt 75, der ein offenes Ende 78 aufweist. Der Profilabschnitt hat hier ebenfalls ein geschlossenes Ende 80. An das geschlossene Ende 80 schließt sich eine bogenförmige Wand 82 an, die eine bogenförmige, d.h. hier eine Oberfläche aufweist, die ein Teilabschnitt eines bzw. einer innenzylindrischen Oberfläche eines Mantels (Hohlmantel) ist. Besonders bevorzugt geht diese bogenförmige Wand 82 in die Oberfläche einer Seitenwand 98 über. Von dem Profilabschnitt 75 geht zur Linken nicht nur die eben erwähnte Seitenwand 98 aus, sondern zur Rechten auch eine weitere Seitenwand 99. Auch diese Seitenwand 99 der weiteren Aufnahmehälfte 73 weist einen bogenförmigen Abschnitt 77 auf, der hier jedoch im Wesentlichen nur durch eine zum offenen Ende 78 ausgerichtete Art einer Stirnseite der Seitenwand 99 erkennbar ist. Die Seitenwand 99 ist funktional in Richtung des Profils des Profilabschnitts 75 zweigeteilt. So ist ein Längenabschnitt in der erwähnten Richtung als ein in Umfangsrichtung dickerer Abschnitt vorgesehen, der dicker ist als ein anderer Längenabschnitt in Richtung des Profils des Profilabschnitts 75. Dieser andere Längenabschnitt ist in Umfangsrichtung dünner als der andere Längenabschnitt ausgebildet. Der dickere Längenabschnitt hat die Bezugszahl 103, der dünnere Längenabschnitt hat die Bezugszahl 105. In einer Verlängerung des dickeren Längenabschnitts 103 der Seitenwand 99, d. h. am dünneren Längenabschnitt 105, ist eine Aussparung 108, die vorzugsweise und im Wesentlichen eine rechteckige Form aufweist. Diese Aussparung 108 ist vorzugsweise - wie in 2b dargestellt - auch in der anderen Seitenwand 98 eingearbeitet bzw. angeformt. Ein Boden 110 der Aussparung 108 weist eine Öffnung 113, vorzugsweise als Durchgangsöffnung gestaltet, auf. In 2b ist nicht erkennbar, dies ist aber gestalterisch vorgesehen, dass die Aussparung 108 in der Seitenwand 98 ebenfalls einen Boden sowie eine Öffnung aufweist. Die Aufnahmehälfte 73 weist an dem vom offenen Ende 78 abgewandten Ende der Aufnahmehälfte in Richtung R (vorgesehene Richtung auf einem Radius zur vorgesehenen geplanten späteren Drehachse) ein Rückwandteil 90 auf. Dieses Rückwandteil weist ebenso vorzugsweise eine Aussparung 92 auf, die die Form eines halbierten Kreiszylinders hat (halbmondförmig). Das Rückwandteil 90 hat auch hier eine Eingriffskontur 96.In 2 B is another half of the recording 73 shown. This receiving half preferably has some similarities with the receiving half 70 on. So she also has a profile section 75 who has an open end 78 having. The profile section also has a closed end here 80 , To the closed end 80 closes an arcuate wall 82 at, which has an arcuate, ie here has a surface which is a partial section of or an inner cylindrical surface of a jacket (hollow jacket). Particularly preferred is this arcuate wall 82 in the surface of a side wall 98 via. From the profile section 75 On the left is not just the sidewall just mentioned 98 but on the right also another sidewall 99 , Also this sidewall 99 the other half of the recording 73 has an arcuate section 77 on, but here essentially only by one to the open end 78 aligned kind of a front side of the side wall 99 is recognizable. The side wall 99 is functional in the direction of the profile section profile 75 divided in two. Thus, a length portion in the mentioned direction is provided as a circumferentially thicker portion which is thicker than another length portion in the direction of the profile of the profile portion 75 , This other length section is thinner in the circumferential direction than the other length section. The thicker length section has the reference number 103, the thinner length section has the reference number 105 , In an extension of the thicker length section 103 the side wall 99 ie on the thinner length section 105 , is a recess 108 which preferably and substantially has a rectangular shape. This recess 108 is preferably - as in 2 B shown - also in the other side wall 98 incorporated or molded. A floor 110 the recess 108 has an opening 113 , preferably designed as a passage opening, on. In 2 B is not recognizable, but this is provided by design that the recess 108 in the side wall 98 also has a bottom and an opening. The half of the recording 73 indicates that from the open end 78 opposite end of the receiving half in the direction R (intended direction on a radius to the planned planned later axis of rotation), a rear wall part 90 on. This rear wall part also preferably has a recess 92 on, which has the shape of a halved circular cylinder (crescent-shaped). The back wall part 90 also has an engagement contour here 96 ,

3a zeigt eine Aufnahme 51, in der ein Gleitkontaktelement 52 aufgenommen ist. Die Darstellung in 3a entspricht im Übrigen einem Längsschnitt durch die Aufnahme 51 und dies im Grunde genommen durch eine Drehachse 116 der Ankerwelle 17. Die Drehachse 116 ist von ihrer prinzipiellen Lage her dargestellt. Auf der linken Seite der Darstellung erkennt man eine aus den beiden Rückwandteilen 90 gebildete Rückwand 118. Darüber hinaus ist die durch die beiden Aussparungen 92 gebildete insgesamt kreiszylindrische Öffnung erkennbar. In diesem Längsschnitt durch die Rückwand 118 und die Eingriffskonturen 96 ist erkennbar, dass die Rückwand 118 bzw. das eine Rückwandteil 90 und das andere Rückwandteil 90 jeweils einen Freiraum 120 aufweisen. In diesen Ausführungsbeispielen ist der Freiraum 120 einer jeden Aufnahmehälfte 70, 73 bzw. einer jeden Eingriffskontur 96 insbesondere als ringförmiger Freiraum 120 gestaltet. Radial innerhalb des Freiraums 120 befindet sich insbesondere ein Vorsprung 123. Dieser Vorsprung 123 ist in einem jeden Rückwandteil 90 hier beispielhaft als ringförmiger bzw. halbringförmiger Steg bzw. Rand ausgebildet, der sich von dem Freiraum 120 und dessen tiefstem Punkt abhebt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen beide Rückwandteile 90 eine Eingriffskontur 96 auf, die jeweils einen Freiraum 120 und einen bzw. mindestens einen Vorsprung 123 umfasst bzw. aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Feder 126, hier ausgeführt als Spiralfeder bzw. insbesondere zylindrische Spiralfeder, zwischen dem Rückwandteil 90 und einem Gleitkontaktelement 52 angeordnet. Die Feder 126 stützt sich an der Rückwand 118 ab und überträgt die Federkraft auf eine zur Rückwand 118 gerichtete Rückseite des Gleitkontaktelements 52. Das Gleitkontaktelement 52 ist dadurch auf den rotorseitigen Kontaktapparat 63, d.h. auf Lamellen eines Kommutators oder Kollektors gedrückt. Eine zylindrische Oberfläche eines derartigen rotorseitigen Kontaktapparats 63 ist durch eine Linie unmittelbar rechts neben dem Gleitkontaktelement 52 symbolisch dargestellt. Hier ist in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere dargestellt, dass der zumindest eine Vorsprung 123 und der zumindest eine Freiraum 120 jeweils insbesondere ringförmig sind, wobei eine Windung 128 der Feder 126 in die Freiräume 120 eingreift. 3a shows a picture 51 in which a sliding contact element 52 is included. The representation in 3a otherwise corresponds to a longitudinal section through the recording 51 and this basically by a rotation axis 116 the armature shaft 17 , The rotation axis 116 is represented by its basic position. On the left side of the illustration you can see one from the two back wall parts 90 formed back wall 118 , In addition, the through the two recesses 92 formed overall circular cylindrical opening recognizable. In this longitudinal section through the back wall 118 and the engagement contours 96 is recognizable that the back wall 118 or a back wall part 90 and the other back wall part 90 each a free space 120 exhibit. In these embodiments, the free space 120 each half of the recording 70 . 73 or each engagement contour 96 in particular as a ring-shaped free space 120 designed. Radial within the free space 120 In particular, there is a lead 123 , This lead 123 is in every back wall part 90 formed here by way of example as a ring-shaped or semi-annular web or edge extending from the free space 120 and its lowest point. In this embodiment, both back wall parts 90 an engagement contour 96 on, each one a free space 120 and one or at least one projection 123 includes or has. In this embodiment, a spring 126 , designed here as a spiral spring or in particular cylindrical spiral spring, between the rear wall part 90 and a sliding contact element 52 arranged. The feather 126 rests on the back wall 118 and transfers the spring force to a back wall 118 directed back of the sliding contact element 52 , The sliding contact element 52 is characterized on the rotor-side contact apparatus 63 , that is pressed on slats of a commutator or collector. A cylindrical surface of such a rotor-side contact apparatus 63 is by a line immediately to the right of the sliding contact element 52 symbolically represented. Here it is shown in this embodiment in particular that the at least one projection 123 and the at least one free space 120 each are in particular annular, with one turn 128 the feather 126 into the open spaces 120 intervenes.

In 3b ist eine Ansicht des Gleitkontaktelements 52 in der Aufnahme 51 in 3a von radial innen dargestellt. Ein rechteckförmiger bzw. im wesentlicher rechteckförmiger Querschnitt des Gleitkontaktelements 52 ist gut erkennbar. Es ist ebenfalls gut erkennbar, dass dieses Gleitkontaktelement im unteren Teil bzw. der Aufnahmehälfte 73 und deren Profilabschnitt 75 aufgenommen ist. Das Gleitkontaktelement 52 ist im in 3b oberen Teil im Profilabschnitt 75 der Aufnahmehälfte 70 aufgenommen. In dieser Ansicht sind auch die beiden Vorsprünge 123 der beiden Aufnahmehälften 70 bzw. 73 zumindest ausschnittweise zu erkennen. Des Weiteren ist hier auch zu erkennen, dass sich die Feder 126 in dem bzw. den ringförmigen Freiräumen 120 befindet. Dabei sitzt die Feder 126 als ein Eingriffselement zwischen den beiden Eingriffskonturen 96 in einem Freiraum bzw. den beiden Freiräumen 120 ein. Durch die Gestaltung der Vorsprünge 123 innerhalb einer ersten Windung 128 der Feder 126 koppelt die erste Windung 128 der Feder 126 als Eingriffselement die beiden Aufnahmehälften 70 bzw. 73. Durch diese Anordnung wird somit durch die als Spiralfeder ausgebildete Feder 126 und eine Windung 128, insbesondere der ersten Windung der Feder 126, und die Feder 126 mit der einen Eingriffskontur 96 und mit der anderen Eingriffskontur 96 derartig gewechselt, dass eine Relativverschiebung der beiden Aufnahmehälften 70, 73 zueinander verhindert wird. Die Relativverschiebung wird insbesondere in drehaxialer Richtung, d.h. in Richtung der Drehachse 116 verhindert. Ein Eingriffselement 129 ist demnach eine Feder 126. In 3b ist im Übrigen auch dargestellt, wie eine sogenannte Bürstenlitze 130 zwischen einer Seitenwand 99 der Aufnahmehälfte 70 und einer Seitenwand der Aufnahmehälfte 73 hindurchgeführt ist. Es wird somit deutlich, dass zwischen den beiden Aufnahmehälften 70 bzw. 73 zwischen zwei Seitenwänden 98, 99 eine Aussparung 133 gebildet ist, die für den Durchtritt einer Bürstenlitze 130 vorgesehen ist. In 3b sind im Übrigen auch zwei Enden zweier Zapfen 87 bzw. 89 erkennbar.In 3b is a view of the sliding contact element 52 in the recording 51 in 3a represented by radially inward. A rectangular or substantially rectangular cross-section of the sliding contact element 52 is easily recognizable. It is also clearly visible that this sliding contact element in the lower part or the receiving half 73 and their profile section 75 is included. The sliding contact element 52 is in the 3b upper part in profile section 75 the half of the recording 70 added. In this view are also the two projections 123 the two recording halves 70 respectively. 73 to recognize at least partially. Furthermore, it can also be seen here that the spring 126 in the ring or the free spaces 120 located. The spring is seated 126 as an engagement element between the two engagement contours 96 in a free space or the two open spaces 120 one. By the design of the projections 123 within a first turn 128 the feather 126 couples the first turn 128 the feather 126 as an engagement element, the two receiving halves 70 respectively. 73 , By this arrangement is thus formed by the trained as a spiral spring spring 126 and a turn 128 , in particular the first turn of the spring 126 , and the spring 126 with one engagement contour 96 and with the other engagement contour 96 changed such that a relative displacement of the two receiving halves 70 . 73 prevents each other. The relative displacement is in particular in the rotational axial direction, ie in the direction of the axis of rotation 116 prevented. An engaging element 129 is therefore a spring 126 , In 3b is also shown, as a so-called Bürstenlitze 130 between a side wall 99 the half of the recording 70 and a side wall of the receiving half 73 passed through. It thus becomes clear that between the two receiving halves 70 respectively. 73 between two side walls 98 . 99 a recess 133 is formed, which is for the passage of a brush strand 130 is provided. In 3b are also two ends of two pins 87 respectively. 89 recognizable.

In 3c ist eine Seitenansicht in einer Oberflächenebene des Wangenteils 88 dargestellt. Es ist gut zu erkennen, wie der Zapfen 89 durch eine Öffnung 113 im Boden 110 hindurchgesteckt ist.In 3c is a side view in a surface plane of the cheek part 88 shown. It is good to see how the pin 89 through an opening 113 in the ground 110 is inserted through it.

Das Ausführungsbeispiel nach den 2a, 2b, 3a, 3b und 3c steht zunächst für das Ausführungsbeispiel eines Gegenkontaktapparats 50, der lediglich eine Aufnahme 51 für ein Gleitkontaktelement 52 aufweist. Insofern ist die oben beschriebene Darstellung und Beschreibung universell und ist daher auf Gegenkontaktapparate 50 anwendbar, die mehrere Aufnahmen 51 aufweisen. Dem entsprechend ist in 4 ein Formteil 120 dargestellt, welches dafür vorgesehen ist, vier Aufnahmen 51 zu verwirklichen. In diesem Fall weist das Formteil 120 somit bevorzugt einstückig ausgeführt als ein Kunststoffformteil aus einem insbesondere glasfaser- oder andersfaserverstärkten Thermoplasten, wie beispielsweise Polyamid oder einem Duroplasten, vier Aufnahmen 51 auf. Dabei sind zwei Aufnahmehälften 70 einander vorzugsweise diametral gegenüber (um vorzugsweise 180° beabstandet) angeordnet. Zwischen diesen beiden vorzugsweise diametral beabstandeten Aufnahmehälften 70 sind zwei weitere Aufnahmehälften 73 ebenso diametral einander gegenüberliegend angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel für dieses Formteil 120 sind die Abstände zwischen den einzelnen Aufnahmehälften 73 und 70 jeweils 90°. Eine derartige Winkelbeabstandung ist nicht zwingend. Je nach Polanordnung kann der Abstand der Aufnahmehälften 70 und 73 beispielsweise zwischen zwei solchen Aufnahmehälften auch beispielsweise 120° aufweisen und der Abstand einer dieser beiden Aufnahmehälften zur nächstgelegenen Aufnahmehälfte beispielsweise lediglich 60°. Der Winkelabstand zwischen der zuletzt genannten Aufnahmehälfte zur vierten noch nicht erwähnten Aufnahmehälfte könnte beispielsweise dann wiederum 120° aufweisen. Oder mit anderen Worten, der Winkel α kann beispielsweise 120° betragen und der Winkel β 60° oder für das hier bildlich dargestellte Ausführungsbeispiel jeweils 90°. Die einzelnen Aufnahmehälften 70, 73 sind einstückig über Plattenabschnitte 140, 142, 144 und 146 verbunden. Die einzelnen Aufnahmehälften 70, 73 sind die Aufnahmehälften 70, 73, die zu den 2a und 2b beschrieben sind.The embodiment of the 2a . 2 B . 3a . 3b and 3c first stands for the embodiment of a counter contact apparatus 50 , the only one recording 51 for a sliding contact element 52 having. In this respect, the illustration and description described above is universal and is therefore on mating contact devices 50 applicable, the multiple shots 51 exhibit. Accordingly, in 4 a molding 120 shown, which is intended for four shots 51 to realize. In this case, the molded part 120 thus preferably integrally formed as a plastic molding of a particular glass fiber or otherwise fiber reinforced thermoplastics, such as polyamide or a thermoset, four shots 51 on. There are two receiving halves 70 preferably diametrically opposite each other (preferably spaced apart by 180 °). Between these two preferably diametrically spaced receiving halves 70 are two more recording halves 73 equally diametrically opposite each other. In this embodiment for this molding 120 are the distances between the individual recording halves 73 and 70 each 90 °. Such angular spacing is not mandatory. Depending on the pole arrangement, the distance of the receiving halves 70 and 73 For example, between two such receiving halves, for example, 120 ° and the distance of one of these two receiving halves to the nearest half of recording, for example, only 60 °. The angular distance between the last-mentioned receiving half to the fourth not yet mentioned receiving half, for example, then again 120 °. Or in other words, the angle α can be, for example, 120 ° and the angle β 60 ° or for the embodiment illustrated here in each case 90 °. The individual recording halves 70 . 73 are in one piece over panel sections 140 . 142 . 144 and 146 connected. The individual recording halves 70 . 73 are the receiving halves 70, 73, to the 2a and 2 B are described.

In 5 ist ein Gegenkontaktapparat 50 dargestellt, der folgende Bauteile aufweist: So zeigt der in 5 dargestellte Gegenkontaktapparat 50 zwei Formteile 120. Das in 5 unten dargestellte Formteil 120 entspricht dem Formteil, welches in 4 dargestellt ist. Auf dieses Formteil 120 ist ein zumindest größtenteils, wenn nicht vollständig gleiches Formteil 120 aufgesetzt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Formteile 120 identisch. Die beiden Formteile sind dabei derartig aufeinandergesetzt, dass durch Aufnahmehälften 70 und Aufnahmehälften 73 jeweils eine Aufnahme 51 gebildet ist. Hierzu sind - ausgehend von dem Formteil 120 der 4 - die beiden Formteile 120 derartig aufeinandergesetzt, dass eine Aufnahmehälfte 70 mit einer Aufnahmehälfte 73 eine Aufnahme 51 bildet. D. h. ausgehend von 4 und dem Formteil 120, welches in 4 dargestellt ist, ist ein gleiches, vorzugsweise identisches Formteil 120 derartig auf das in 4 dargestellte Formteil aufgesetzt, indem erstens das zweite Formteil um 90° im Uhrzeigersinn gedreht ist und im Anschluss daran das Formteil aus der Ebene der Plattenabschnitte 140 bis 146 dann derartig hochkant gedreht ist, indem die in 4 dargestellte Aufnahmehälfte 70 auf „10-Uhr-Position“ dann auf „2-Uhr-Position“ gedreht wird und im Anschluss daran auf die Aufnahmehälfte 73 gesetzt wird bzw. ist, welche in 4 bei einem anderen Formteil auf Position 8 Uhr wäre. Anhand von 4 ist gut zu erkennen, dass die einzelnen Plattenabschnitte 140, 142, 144 und 146 vorzugsweise mittig jeweils einen Schlitz 148 an der nach radial nach außen gerichteten Kante des Plattenabschnitts 140, 142, 144 und 146 aufweisen. Ein entsprechender Schlitz ist zwar beim Plattenteil 142 nicht dargestellt, aber dennoch vorhanden. Wie in 5 dargestellt ist, dienen die Schlitze dazu, einen Teil einer Litze bzw. Bürstenlitze 130 klemmend aufzunehmen. Diese Bürstenlitze 130 wird dadurch in eine vorpositionierte Haltung gebracht.In 5 is a mating contact apparatus 50 shown, which has the following components 5 illustrated Gegenkontaktapparat 50 two moldings 120 , This in 5 Shown below molding 120 corresponds to the molding, which in 4 is shown. On this molding 120 is an at least largely, if not completely the same molding 120 placed. In the embodiment shown here are both molded parts 120 identical. The two moldings are placed on each other in such a way that by receiving halves 70 and recording halves 73 one recording each 51 is formed. These are - starting from the molding 120 of the 4 - the two moldings 120 placed in such a way that a half of recording 70 with a half-holder 73 a recording 51 forms. Ie. starting from 4 and the molding 120 which is in 4 is shown, is an identical, preferably identical molding 120 so on the in 4 shown molded molding by firstly the second mold part is rotated by 90 ° clockwise and then the molded part of the plane of the plate sections 140 to 146 then turned upside down by the in 4 shown half of the recording 70 is turned to "10 o'clock position" then to "2 o'clock position", and then to the recording half 73 is set or is which in 4 in another molding on position 8th Clock would be. Based on 4 It is good to see that the individual plate sections 140 . 142 . 144 and 146 preferably in the middle in each case a slot 148 on the radially outwardly directed edge of the plate section 140 . 142 . 144 and 146 exhibit. A corresponding slot is indeed at the plate part 142 not shown, but still available. As in 5 is shown, serve the slots to a portion of a strand or brush strand 130 to take up clamping. This brush strand 130 is thereby brought into a prepositioned posture.

Nach dem Vorpositionieren oder auch vor dem Vorpositionieren der Bürstenlitze 130 oder der Bürstenlitzen 130 kann beispielsweise auf einer Seite eines Formteils 120 eine Stromschiene 149 positioniert bzw. befestigt werden. Die Stromschiene 149 weist dabei bevorzugt eine Kontaktfläche auf, die bevorzugt radial innerhalb eines Endes 151 der Bürstenlitze 130 angeordnet ist. In dieser Gegenüberposition des Endes 151 der Bürstenlitze 130 und der Kontaktfläche der Stromschiene 149 ist vorgesehen, dass beispielsweise ein Schweißgerät, vorzugsweise Schweißzange, das Ende 151 mit der Kontaktfläche stoffschlüssig verbindet.After pre-positioning or before pre-positioning the brush strand 130 or the brush strands 130 For example, on one side of a molding 120 a power rail 149 be positioned or attached. The busbar 149 in this case preferably has a contact surface, which is preferably radially within one end 151 the brush strand 130 is arranged. In this opposite position of the end 151 the brush strand 130 and the contact surface of the busbar 149 it is provided that, for example, a welding device, preferably welding tongs, the end 151 connects to the contact surface cohesively.

In 6 ist ein Querschnitt durch den Gegenkontaktapparat 50 dargestellt. Der zugehörige Schnitt durch die entsprechenden Gleitkontakte 52 verläuft durch die beiden Aufnahmen 51, die in 5 auf Position 11 Uhr und Position 5 Uhr dargestellt sind.In 6 is a cross section through the mating contact apparatus 50 shown. The corresponding section through the corresponding sliding contacts 52 passes through the two shots 51 , in the 5 on position 11 Clock and position 5 Clock are shown.

7 zeigt im Prinzip den Gegenkontaktapparat 50, wie er aus der 5 bekannt ist. Wie gut zu erkennen ist, ist auf einer Seite, in 7 auf der dort dargestellten Oberseite des Gegenkontaktapparats 50, ein Federelement 150 aufgesetzt. Dieses Federelement 150 hat eine allgemein ringförmige Gestalt, die in diesem Fall gleichmäßig kreuzförmig ist. Die kreuzförmige Gestalt dieses Federelements 150 ist dadurch erreicht, indem insgesamt vier U-förmige Abschnitte 153 geformt sind, die an ihrem radial nach innen ragenden Ende einstückig mit einem Winkelabschnitt bzw. Winkelbereich 156 verbunden sind. Das Federelement 150 kann im nicht auf den Gegenkontaktapparat 50 montierten Zustand, d.h. im nicht-montierten Zustand, beispielweise insgesamt eben sein, so dass die U-förmigen Abschnitte 153 und die Bögen 156 insgesamt in einer Ebene liegen. Auf der Rückseite eines Formelements 120 sind je Aufnahmehälfte 70 bzw. 73 Stutzen 160, 161, 162 und 163 angeformt. Diese Stutzen weisen wiederum von den Aufnahmehälften 70, 73 wegweisenden Enden jeweils eine Eingriffskontur 165, 166, 167 und 168 auf. Diese Eingriffskontur wird bevorzugt durch mindestens einen radial angeordneten Zapfen 170 und einen zweiten radial weiter außen angeordneten Zapfen 173 gebildet. Diese beiden Zapfen 170, 173 greifen dabei zwischen sich einen Abschnitt des U-förmigen Bereichs 153. In der Summe ermöglichen die Eingriffskonturen 167 nach dem Einlegen des Federelements 150, dass dieses axial etwas vorgespannt ist. Dabei ergibt sich die in 7 dargestellte Form, bei der die Bögen 156 axial von der Rückseite des Gegenkontaktapparats 50 abstehen. Das Federelement 150 wird somit durch die einzelnen Eingriffskonturen 165 bis 168 etwas verspannt und dadurch insbesondere eine nicht ebene, d.h. räumliche Gestalt des Federelements 150 erzielt. Es ist somit offenbart, dass an einer der Aufnahmehälften 70, 73 eine Eingriffskontur 165 bis 168 angeformt ist, in die ein Teilbereich, bevorzugt als U-förmiger Bereich 153, des Federelements 150 eingreift. 7 shows in principle the mating contact apparatus 50 as he from the 5 is known. How well it is recognizable on one side, in 7 on the top of the counter contact apparatus shown there 50 , a spring element 150 placed. This spring element 150 has a generally annular shape, which is uniformly cross-shaped in this case. The cruciform shape of this spring element 150 is achieved by a total of four U-shaped sections 153 are formed, which at its radially inwardly projecting end integral with an angular section or angular range 156 are connected. The spring element 150 can not on the counter contact apparatus 50 assembled state, ie in the unassembled state, for example, be completely flat, so that the U-shaped sections 153 and the bows 156 Total lying in one plane. On the back of a formula element 120 are each half of the recording 70 respectively. 73 Support 160 . 161 . 162 and 163 formed. These sockets point in turn from the receiving halves 70 . 73 pioneering ends each an engagement contour 165 . 166 . 167 and 168 on. This engagement contour is preferably by at least one radially arranged pin 170 and a second radially outwardly disposed pin 173 educated. These two cones 170 . 173 engage between them a section of the U-shaped area 153 , In sum, the engagement contours allow 167 after inserting the spring element 150 in that this is somewhat preloaded axially. This results in the 7 illustrated form in which the bows 156 axially from the back of the mating contact apparatus 50 protrude. The spring element 150 is thus by the individual engagement contours 165 to 168 somewhat braced and thus in particular a non-planar, ie spatial shape of the spring element 150 achieved. It is thus disclosed that on one of the receiving halves 70 . 73 an engagement contour 165 to 168 is formed, in which a partial area, preferably as a U-shaped area 153 , of the spring element 150 intervenes.

In 8 ist dargestellt, wie eine elektrische Maschine 100 in einer sehr allgemeinen Form in Zusammenhang mit dem Gegenkontaktapparat 50 ausgeführt sein kann. In dieser schematischen Ansicht ist beispielsweise eine Ankerwelle 17 dargestellt, um die herum ein Anker 19 angeordnet ist. Diese Teile sind beispielsweise Teile eines Rotors 180, der von einem Stator 183 umgeben ist. Rund um den Rotor 180 sind Polelemente 184 angeordnet, die beispielsweise als Polschuhe, welche von Erregerwicklungen umwickelt sind (elektrische Erregung) oder durch Permanentmagnete (permanentmagnetische Erregung) gebildet sind. Diese Polelemente 184 sind innerhalb eines sogenannten Polgehäuses angeordnet bzw. befestigt, welches hier das eingangs erwähnte Gehäuseteil 11 ist. An einem axialen Ende des Gehäuseteils 11, ist beispielsweise ein Deckel befestigt. Dieser Deckel 186 verschließt zumindest einen Teil des Gehäuseteils 11. Hier ist dargestellt, wie der Gegenkontaktapparat 50 zwischen den Polelementen 184 und einem Ende des Gehäuses 11, hier bevorzugt an einem Deckel 186, durch das Federelement 150 abgestützt ist. Das Federelement 150 stützt sich somit mit einem anderen Teilbereich als den zuvor erwähnten u-förmigen Teilbereichen 165 bis 168, nämlich den Bögen 156 an dem Deckel 186 ab.In 8th is shown as an electric machine 100 in a very general form in connection with the mating contact apparatus 50 can be executed. In this schematic view, for example, an armature shaft 17 represented around it an anchor 19 is arranged. These parts are, for example, parts of a rotor 180 that of a stator 183 is surrounded. Around the rotor 180 are pole elements 184 arranged, for example, as pole pieces, which are wound by exciter windings (electrical excitation) or by permanent magnets (permanent magnetic excitation) are formed. These pole elements 184 are arranged or mounted within a so-called Polgehäuses, which here the initially mentioned housing part 11 is. At an axial end of the housing part 11 For example, a lid is attached. This lid 186 closes at least a part of the housing part 11 , Here is shown how the mating contact apparatus 50 between the pole elements 184 and one end of the housing 11 , here preferably on a lid 186 , by the spring element 150 is supported. The spring element 150 thus supports with a different portion than the aforementioned U-shaped portions 165 to 168 namely the bows 156 on the lid 186 from.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012203810 A1 [0001]

Claims

An electric machine (100) comprising a stator (183) and a rotor (180), a rotor-side contact apparatus (63), and a mating contact apparatus (50) interacting with the rotor-side contact apparatus (63), the mating contact apparatus (50) comprising at least one sliding contact member (52) and a receptacle (51) for this sliding contact element (52), and the sliding contact element (52) in the receptacle (51) in an axial direction (R) is displaceable, that the receptacle (51) has two receiving halves (70, 73 ), and a receptacle (51) has a rear wall (118) and the one receiving half (70) and the other receiving half (73) each have a rear wall part (90), characterized in that each of the rear wall parts (90) between the sliding contact element (52) and the rear wall (118) each have an engagement contour (96), in which an engagement element (129) engages.

Electric machine after Claim 1 , characterized in that the engagement element (129) is a spring (126).

Electric machine after Claim 2 , characterized in that the spring (126) is a spiral spring and a turn (128) of the spring (126) interacts with one engagement contour (96) and with the other engagement contour (96) such that a relative displacement of the two receiving halves (70 , 73) is prevented from each other.

Electric machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the rear wall parts (90) has a projection (123) which preferably extends to the sliding contact element (52) and together with a free space (120) adjacent to the projection (123) Engagement contour (96) is.

Electric machine after Claim 4 , characterized in that both rear wall parts (90) have such an engagement contour (96).

Electric machine according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the at least one projection (123) and the at least one free space (120) are each annular, wherein the one turn (128) of the spring (126) engages in the free spaces (120).

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the mating contact apparatus (50) on the one hand at least indirectly in an axial direction against a part of the stator (183) is supported and on the other hand indirectly or directly supported against another fixed part.

Electric machine after Claim 7 , characterized in that between the mating contact apparatus (50) and the other fixed part, a spring element (150) is arranged.

Electric machine after Claim 8 , characterized in that the spring element (150) is annular.

Electric machine according to one of the preceding Claims 8 or 9 , characterized in that on one of the receiving halves (70, 73) an engagement contour (167) is integrally formed, in which engages a portion of the spring element (150).

Electric machine after Claim 10 , characterized in that the spring element (150) is supported with a different portion of the other fixed part and deformed.

Electric machine according to one of the preceding claims, characterized in that the mating contact apparatus (50) has four or six receptacles (51).

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the two receiving halves (70,73) are the same.