DE202007013137U1

DE202007013137U1 - Brushing apparatus of an electric machine

Info

Publication number: DE202007013137U1
Application number: DE200720013137
Authority: DE
Original assignee: Hoffmann and Co Elektrokohle AG; Robert Bosch GmbH
Current assignee: Hoffmann and Co Elektrokohle AG; Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2017-09-19

Abstract

Bürstenapparat einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Starters für einen Verbrennungsmotor, mit Bürsten, die mindestens zwei Bürstenpaare bilden, einer Bürstenhalterung mit einem Bürstenhalteelement, an dem die Bürsten mit ihrer jeweils einen axialen Seite gehalten sind, und einem der Stromführung zu jeweils einer der Bürsten der Bürstenpaare dienenden Stromführungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromführungselement (18) Teil der Bürstenhalterung (19) ist und die Bürsten (2, 3, 4, 5, 6, 7) an ihrer jeweils anderen axialen Seite (20, 21) hält.Brushing apparatus of an electric machine, in particular a starter for an internal combustion engine, with brushes forming at least two pairs of brushes, a brush holder with a brush holding member on which the brushes are held with their one axial side, and one of the current guide to each one of the brushes Brush pair serving current-carrying element, characterized in that the current-carrying element (18) is part of the brush holder (19) and the brushes (2, 3, 4, 5, 6, 7) on their respective other axial side (20, 21) holds.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Bürstenapparat einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Starters für einen Verbrennungsmotor, mit Bürsten, die mindestens zwei Bürstenpaare bilden, einer Bürstenhalterung mit einem Bürstenhalteelement, an dem die Bürsten mit ihrer jeweils einen axialen Seite gehalten sind, und einem der Stromführung zu jeweils einer der Bürsten der Bürstenpaare dienenden Stromführungselement.The The invention relates to a brushing apparatus an electric machine, in particular a starter for a Internal combustion engine, with brushes, the at least two pairs of brushes form a brush holder with a brush holding element, on which the brushes are held with their one axial side, and one of current leadership to each one of the brushes the brush pairs serving current-carrying element.

Ein derartiger Bürstenapparat ist zum Beispiel bei Gleichstrommaschinen bekannt. Eine elektrische Gleichstrommaschine weist einen Anker (Rotor) mit Ankerwicklungen auf, die über den Bürstenapparat und einen entsprechenden, auf einer Welle des Ankers angeordneten Kommutator kontaktiert werden. Der Bürstenapparat umgibt den Anker im Bereich des Kommutators umfänglich. Zur Kontaktierung des im Betrieb rotierenden Kommutators werden die Bürsten mittels Federkraft auf dessen Metalllamellen gedrückt. Die Bürsten sind dabei alle axial einseitig an dem Bürstenhalteelement gehalten.One such brush apparatus is known for example in DC machines. An electric DC machine has an armature (rotor) with armature windings on that over the brush apparatus and a corresponding, arranged on a shaft of the armature Commutator be contacted. The brush apparatus surrounds the anchor circumferentially in the area of the commutator. To contact the rotating during operation commutator the brushes pressed by spring force on the metal blades. The to brush are all held axially on one side of the brush holder.

Eine typische Anwendung einer Gleichstrommaschine ist ein als Starter ausgebildeter Gleichstrommotor zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs. Eine typische Ankerbauform ist die Schaltung der Ankerwicklung als Wellenwicklung. Aufgrund der hohen Momentausbeute werden häufig sechspolige elektrische Maschinen verwendet, deren Stator zum Beispiel sechs Permanentmagnete aufweist. Starter von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge weisen in der Regel zwei Bürstenpaare auf. Der Strom wird von einer Relaisleitung (Litze 45) über ein ypsilonförmiges Stromführungselement zu den jeweils einen Bürsten der Bürstenpaare, nämlich den Bürsten mit positiver Polarität (Plus-Bürsten), geführt. Die Stromführung beziehungsweise Kontaktierung der jeweils anderen Bürsten der Bürstenpaare mit negativer Polarität (Minus-Bürsten) erfolgt meist über das Bürstenhalteelement. Im Falle von Zweistoffkohlen, welche an der jeweils ablaufenden Kante eine Kommutierungsschicht aufweisen, sind häufig unterschiedliche Teile für die Kohlen (Bürstenelemente) unterschiedlicher Polarität erforderlich.A Typical application of a DC machine is as a starter trained DC motor for starting an internal combustion engine of a motor vehicle. A typical anchor design is the circuit the armature winding as a wave winding. Because of the high momentum yield often used six-pole electrical machines, their stator for example has six permanent magnets. Starter of internal combustion engines for motor vehicles usually have two pairs of brushes on. The current is from a relay line (strand 45) on a ypsilonförmiges Current-carrying element to each one brush the brush pairs, namely the brushes with positive polarity (plus brushes), guided. The current management respectively Contacting the other brushes of the pairs of brushes with negative polarity (minus brushes) takes place mostly over the brush holding element. In the case of two-component coals, which at the respective expiring Edge have a Kommutierungsschicht are often different Parts for the coals (brush elements) different polarity required.

Bei einem derartigen Bürstenapparat ist eine wünschenswerte Reduktion der Stromdichte – bei sonst gleichem Aufbau – nur durch eine axiale Verlängerung der Bürsten und des Kommutators möglich. Dies würde bei der bisherigen Art der Bürstenhalterung jedoch deren Stabilität beeinträchtigen.at such a brush apparatus is a desirable one Reduction of the current density - otherwise same structure - only by an axial extension the brushes and the commutator possible. This would in the previous type of brush holder however, their stability affect.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Bereitstellung eines Bürstenapparates mit stabiler Bürstenhalterung ist vorgesehen, dass das Stromführungselement Teil der Bürstenhalterung ist und die Bürsten an ihrer jeweils anderen axialen Seite halten. Es ergibt sich eine axial beidseitige Halterung der Bürsten, durch die die Bürstenhalterung eine erhöhte Steifigkeit erhält. Der Bürstenapparat kontaktiert über einen entsprechend ausgestalteten Kommutator auf einer Welle eines Ankers (Rotors) eine Ankerwicklung des Ankers. Zur Kontaktierung des im Betrieb rotierenden Kommutators und somit des Ankers, werden die Bürsten mittels Federkraft auf Lamellen des Kommutators gedrückt. Die Stromführung beziehungsweise Kontaktierung der jeweils einen Bürsten der Bürstenpaare, nämlich diese mit positiver Polarität, erfolgt über das Bürstenhalteelement.to Provision of a brush apparatus with stable brush holder is provided that the current-carrying element Part of the brush holder is and the brushes hold on their respective other axial side. It results in a axially two-sided mounting of the brushes, through which the brush holder a increased Stiffness receives. The brush apparatus contacts via a appropriately designed commutator on a shaft of an anchor (Rotor) an armature winding of the armature. For contacting the im Operation rotating commutator and thus the anchor, the to brush pressed by means of spring force on slats of the commutator. The current leadership or contacting each of a brush of the Pairs of brushes, namely these with positive polarity, over the brush holding element.

Weitere Vorteile dieser Anordnung werden an folgendem Anwendungsbeispiel gezeigt: Eine typische Ankerbauform ist die Schaltung der Ankerwicklung als Wellenwicklung. Aufgrund der hohen Momentausbeute werden häufig sechspolige elektrische Maschinen verwendet, deren Stator zum Beispiel sechs Permanentmagnete aufweist. Durch die Bürstenhalterung mit dem Stromführungselement zur Halterung der Bürsten an ihrer jeweils anderen axialen Seite können die mindestens zwei Bürstenpaare unabhängig von ihrer Anzahl einfach kontaktiert werden. Durch Erhöhung der Anzahl der Bürstenpaare kann die Stromdichte bei äußerlich unveränderter oder nur gering veränderter Baugröße des Bürstenapparates verringert werden. Dies ist zum Beispiel bei Start-Stop-Anwendungen von Vorteil, bei denen eine hohe Anzahl von Startvorgängen geleistet werden muss. Die Verringerung der Stromdichte verringert den Bürstenverschleiß beträchtlich.Further Advantages of this arrangement are the following application example A typical armature design is the armature winding circuit as a wave winding. Due to the high torque yield are often six-pole used electric machines whose stator, for example, six Having permanent magnets. Through the brush holder with the current-carrying element for holding the brushes At their respective other axial side, the at least two pairs of brushes can be independent of their number simply be contacted. By increasing the Number of brush pairs can the current density at the outside unchanged or only slightly changed Size of the brush apparatus be reduced. This is advantageous, for example, in start-stop applications, where a high number of starts must be made. The reduction in current density significantly reduces brush wear.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben:
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bürstenhalteelement ein der Stromführung zu der jeweils anderen Bürste der Bürstenpaare dienendes Bürstenhalteelement ist. Somit dienen Stromführungselement und Bürstenhalteelement der Stromführung zu den zugeordneten Bürsten der Bürstenpaare hin beziehungsweise von den zugeordneten Bürsten der Bürstenpaare weg und gleichzeitig – als Teile der Bürstenhalterung – dem beidseitigen Halten der Bürsten.In the following, advantageous embodiments of the invention are described:
In particular, it is provided that the brush holding element is a current-carrying guide to the respective other brush of the brush pairs serving brush holding member. Thus, the current-carrying element and the brush-holding element serve to conduct the current to the associated brushes of the brush pairs or away from the associated brushes of the brush pairs and at the same time - as parts of the brush holder - to hold the brushes on both sides.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede der Bürsten eine Bürstenleitung aufweist und dass das Stromführungselement mit den Bürstenleitungen der jeweils einen Bürste und das Bürstenhalteelement mit den Bürstenleitungen der jeweils anderen Bürste der Bürstenpaare leitend verbunden ist. Es ergibt sich eine umfänglich alternierende Kontaktierung der Bürsten über ihre Bürstenleitungen mit dem Bürstenhalteelement auf der einen Seite und mit dem Stromführungselement auf der anderen Seite der Bürsten.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that each of the brushes has a brush line and that the current-carrying element is conductively connected to the brush lines of one brush and the brush holding element with the brush lines of the other brush of the brush pairs. This results in a circumferentially alternating contacting the Brushes over their brush leads with the brush holding member on one side and with the current carrying member on the other side of the brushes.

Mit Vorteil sind die Bürsten gleichmäßig über den Umfang der Bürstenhalterung an dieser gehalten. Durch die gleichmäßige Anordnung weist der Gesamtaufbau der Bürstenhalterung eine besonders hohe Steifigkeit auf.With Advantage are the brushes evenly over the Scope of brush holder held at this. Due to the uniform arrangement, the overall structure the brush holder a particularly high rigidity.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bürstenhalteelement als im Wesentlichen ringförmige Bürstenhalteplatte und/oder das Stromführungselement als im Wesentlichen ringförmige Stromführungsplatte ausgebildet sind. Bürstenhalteplatte und/oder Stromführungsplatte ermöglichen einen besonders einfachen, kompakten und doch steifen und stabilen Aufbau der Bürstenhalterung. Dabei ist insbesondere ein Aufbau mit Bürstenhalteplatte und Stromführungsplatte vorgesehen.at A development of the invention is provided that the brush holder as substantially annular Brush holding plate and / or the current-carrying element as substantially annular Current guide plate are formed. Brush holding plate and / or current-carrying plate enable a particularly simple, compact and yet stiff and stable Construction of the brush holder. In this case, in particular, a structure with brush holder plate and current guide plate intended.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Stromführungsplatte über ihren Innenumfang verteilt Ausnehmungen aufweist, in die an der anderen axialen Seite der Bürsten angeordnete Vorsprünge eingreifen. Die Bürstenhalteplatte weist bevorzugt ebenfalls über ihren Innenumfang verteilt Ausnehmungen auf, die in ihrer Funktion den Ausnehmungen der Stromführungsplatte entsprechen. Die Bürstenfassungen weisen jeweils auch an ihren einen axialen Seiten Vorsprünge zum Eingreifen in die Ausnehmungen der Bürstenhalteplatte auf. Die Vorsprünge sind an den (einen und/oder anderen) axialen Seiten von Bürstenfassungen der Bürsten ausgebildet und die Ausnehmungen sind – bei montiertem Bürstenapparat – in Gegenüberlage zu der von den Lamellen gebildeten Umfangsfläche des Kommutators angeordnet. in den Bürstenfassungen sind Federelemente angeordnet, die die Bürstenelemente, insbesondere Bürstenkohlen, bereichsweise aus Öffnungen der Bürstenfassungen heraus- und dabei zur Kontaktierung der Ankerwicklung auf die Lamellen des Kommutators drängen. Durch die nicht unerheblichen Federkräfte werden die Bürstenfassungen in die entgegengesetzte Richtung, und somit in die Ausnehmungen der Bürstenhalte- und der Stromführungsplatte hinein gedrängt. Der entstehende Ausnehmungs-Vorsprung-Formschluss fixiert die Bürsten in Umfangsrichtung und radial nach außen. Axial sind die Bürsten zwischen Bürstenhalte- und Stromführungsplatte ebenfalls durch Formschluss gehalten.With Advantage is provided that the current-carrying plate over their Inner circumference distributed recesses, in the other axial side of the brushes arranged projections intervention. The brush holder plate preferably also over their inner circumference distributes recesses in their function the recesses of the current-carrying plate correspond. The brush holders point each at its one axial side projections for Engaging in the recesses of the brush holder plate. The projections are at the (one and / or other) axial sides of brush sockets the brushes formed and the recesses are - with mounted brush - in opposition arranged to the circumferential surface of the commutator formed by the lamellae. in the brush frames spring elements are arranged, which are the brush elements, in particular brush coals, partially from openings of the brush holders. and thereby for contacting the armature winding on the slats of the Commutators crowd. Due to the not insignificant spring forces are the brush holders in the opposite direction, and thus in the recesses the brush holder and the current-carrying plate into it crowded. The resulting recess-projection-form closure fixes the brushes in the circumferential direction and radially outward. Axial are the brushes between brush holder and current-carrying plate also held by positive locking.

Bevorzugt ist die Anzahl der Bürstenpaare drei. Dies ergibt gegenüber zwei Bürstenpaaren folgende Vorteile: Die Verringerung der Stromdichte verringert den Bürstenverschleiß beträchtlich. Gleichzeitig wird bei einer als Wellenwicklung ausgebildeten Ankerwicklung durch das – gegenüber der bekannten Bürstenanordnung mit zwei Bürstenpaaren – zusätzliche Bürstenpaar aufgrund der insbesondere als Wellenwicklung ausgebildeten Ankerwicklung der Strom in drei statt zwei parallelen Ankerzweigen ein verringerter Innenwiderstand und eine verringerte Ankerinduktivität erreicht. Der geringere Innenwiderstand führt zu einer Leistungsanhebung. Die geringere Induktivität erleichtert die Kommutierung, wobei eine zusätzliche Verringerung des Bürstenverschleißes eintritt.Prefers the number of brush pairs is three. This results opposite two pairs of brushes The following advantages: Reducing the current density reduces the Brush wear considerably. simultaneously is by a trained as a wave winding armature winding that - compared to the known ones brush assembly with two brush pairs - additional Bürstenpaar due to the armature winding designed in particular as a wave winding the current in three instead of two parallel anchor branches a reduced Internal resistance and a reduced armature inductance achieved. The lower internal resistance leads to a power increase. The lower inductance facilitates the commutation, with an additional Reduction of brush wear occurs.

Mit Vorteil ist eine Leitung vorgesehen, über die die Stromführungsplatte mit Strom versorgt wird. Diese Leitung ist als Relaisleitung (Litze 45) ausgebildet.With Advantage is provided by a conduit over which the current-carrying plate is powered. This line is used as a relay line (Litze 45) is formed.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Stromführungselement oder die Leitung eine als Einschnürung ausgebildete Schmelzsicherung aufweist.Especially is provided that the current-carrying element or the conduit formed as a constriction fuse having.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. It shows:

1 einen Bürstenapparat, dessen Stromführungselement Teil einer Bürstenhalterung zur beidseitigen Halterung der Bürsten ist und 1 a brush apparatus whose current-carrying element is part of a brush holder for holding the brushes on both sides and

2 ein Wickelschema einer entsprechenden elektrischen Maschine. 2 a winding diagram of a corresponding electrical machine.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

Die 1 zeigt einen Bürstenapparat 1 mit sechs Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7, die drei Bürstenpaaren 8, 9, 10 zugeordnet sind. Die jeweils einen Bürsten 2, 4, 6 der Bürstenpaare 8, 9, 10 weisen eine positive Polarität auf (Plus-Bürsten 2, 4, 6) und die jeweils anderen Bürsten 3, 5, 7 der Bürstenpaare 8, 9, 10 weisen eine negative Polarität auf (Minus-Bürsten 3, 5, 7). Die jeweils einen Bürsten 2, 4, 6 und die jeweils anderen Bürsten 3, 5, 7 sind bezüglich einer Achse 11 einer Welle eines nicht gezeigten Ankers umfänglich alternierend angeordnet. Auf jede jeweils eine Bürste 2, 4, 6 folgt nach 60° eine der anderen Bürsten 3, 5, 7 und umgekehrt. Die beiden Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 eines Bürstenpaares 8, 9, 10 sind in Gegenüberlage, also um 180° versetzt. Jede der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 ist identisch aus einer elektrisch isolierenden Bürstenfassung 12, einem als Druckfeder 13 ausgebildeten Federelement 14, einem Bürstenelement 15 (Bürstenkohlen) und einer Bürstenleitung 16 zur Kontaktierung der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 aufgebaut.The 1 shows a brushing apparatus 1 with six brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 , the three pairs of brushes 8th . 9 . 10 assigned. The one brushes 2 . 4 . 6 the brush pairs 8th . 9 . 10 have a positive polarity (plus brushes 2 . 4 . 6 ) and the other brushes 3 . 5 . 7 the brush pairs 8th . 9 . 10 have a negative polarity (minus brushes 3 . 5 . 7 ). The one brushes 2 . 4 . 6 and the other brushes 3 . 5 . 7 are with respect to an axis 11 a wave of an anchor, not shown circumferentially arranged alternately. On each a brush 2 . 4 . 6 follows after 60 ° one of the other brushes 3 . 5 . 7 and vice versa. The two brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 a brush pair 8th . 9 . 10 are in opposition, so offset by 180 °. Each of the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 is identical to an electrically insulating brush holder 12 , as a compression spring 13 trained spring element 14 a brush element 15 (Brush coals) and a brush line 16 for contacting the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 built up.

Die Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 werden axial zwischen zwei Elementen 17, 18 einer Bürstenhalterung 19 gehalten. Auf der einen axialen Seite 20 der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 ist das Bürstenhalteelement 17 der Bürstenhalterung 19 und auf der gegenüberliegenden anderen axialen Seite 21 der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 ist das Stromführungselement 18 angeordnet.The brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 become axial between two elements 17 . 18 a brush holder 19 held. On the one axial side 20 the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 is the brush holding element 17 the brush holder 19 and on the opposite other axial side 21 the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 is the current-carrying element 18 arranged.

Beide Elemente 17, 18 sind als im Wesentlichen ringförmige Platten 22, 23 ausgebildet. Das Bürstenhalteelement 17 ist als Bürstenhalteplatte 22 und das Stromführungselement 18 ist als Stromführungsplatte 23 ausgebildet. Beide Platten 22, 23 weisen an ihrem jeweiligen Innenumfang 24 sechs Ausnehmungen 25 auf, von denen jedoch nur die Ausnehmungen 25 der Stromführungsplatte 23 sichtbar sind.Both elements 17 . 18 are as essentially annular plates 22 . 23 educated. The brush holder 17 is as a brush holder plate 22 and the current-carrying element 18 is as a current-carrying plate 23 educated. Both plates 22 . 23 have at their respective inner circumference 24 six recesses 25 on, of which, however, only the recesses 25 the current guide plate 23 are visible.

Jede Bürstenfassung 12 der Kohlebürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 weist auf jeder ihrer axialen Seiten 20, 21 jeweils einen Vorsprung 26 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 25 der Stromführungsplatte 23 beziehungsweise Bürstenhalteplatte 22 (nicht gezeigt) eingreift.Each brush holder 12 the carbon brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 points to each of its axial sides 20 . 21 one projection each 26 on, in a corresponding recess 25 the current guide plate 23 or brush holder plate 22 (not shown) engages.

Es ergibt sich folgende Funktion der Bürstenhalterung 19 mit dem Bürstenhalteelement 17 und dem Stromführungselement 18: Stromführungselement 18 und Bürstenhalteelement 17 dienen der Stromführung zu den zugeordneten einen Bürsten 2, 4, 6 der Bürstenpaare 8, 9, 10 hin beziehungsweise von den zugeordneten anderen Bürsten 3, 5, 7 der Bürstenpaare 8, 9, 10 weg und gleichzeitig – als Teile der Bürstenhalterung 19 – dem beidseitigen Halten aller Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7. Diese können dabei alle gleich ausgebildet sein. Die Bürstenhalterung 19 ist somit die zentrale Stromführungseinrichtung zur Ein- und Ausleitung des Stroms auf einen Kommutator 27 des Ankers. Eine als Relaisleitung („Litze 45" beziehungsweise „Leitung 45") ausgebildete Leitung 28 führt den Strom über den Bürstenapparat 1 in die in 2 gezeigte elektrische Maschine 29. Bei dem gezeigten Bürstenapparat der 1 verteilt das Stromführungselement 18 den Strom auf die drei jeweils einen Bürsten 2, 4, 6 (Plus-Bürsten) der Bürstenpaare 8, 9, 10, welche bei einer sechspoligen elektrischen Maschine 29 elektrisch im Winkel von 120° zueinander stehen. Über diese drei einen Bürsten 2, 4, 6 wird der Strom vom Kommutator 27 aufgenommen und in drei Ankerzweige geleitet. Vom Kommutator 27 nehmen wiederum die drei anderen Bürsten 3, 5, 7 den Strom auf und leiten diesen über das Bürstenhalteelement 17 an die Masse.This results in the following function of the brush holder 19 with the brush holding element 17 and the current-carrying element 18 : Current carrying element 18 and brush holding member 17 serve the power supply to the associated one brush 2 . 4 . 6 the brush pairs 8th . 9 . 10 towards or from the associated other brushes 3 . 5 . 7 the brush pairs 8th . 9 . 10 away and at the same time - as parts of the brush holder 19 - The two-sided holding all brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 , These can all be the same. The brush holder 19 is thus the central power management device for input and output of the current to a commutator 27 of the anchor. A designed as a relay line ("Litz 45" or "line 45") line 28 carries the electricity over the brush apparatus 1 in the in 2 shown electric machine 29 , In the brush apparatus shown the 1 distributes the current-carrying element 18 the electricity on the three brushes each one 2 . 4 . 6 (Plus brushes) of the brush pairs 8th . 9 . 10 , which in a six-pole electric machine 29 electrically at an angle of 120 ° to each other. About these three brushes 2 . 4 . 6 becomes the current from the commutator 27 taken and directed into three anchor branches. From the commutator 27 in turn take the three other brushes 3 . 5 . 7 the current and forward it via the brush holding element 17 to the mass.

Zur Kontaktierung der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 sind die einen Bürsten 2, 4, 6 über ihre Bürstenleitungen 16 mit dem Stromführungselement 18 und die anderen Bürsten 3, 5, 7 über ihre Bürstenleitungen 16 mit dem Bürstenhalteelement 17 verbunden. Dazu sind die Bürstenleitungen 16 vorzugsweise am jeweiligen Element 17, 18 angeschweißt. Beide Elemente 17, 18 bestehen dazu insbesondere aus Metall oder weisen jeweils zumindest ein Teil aus Metall auf.For contacting the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 are the one brushes 2 . 4 . 6 over her brush cables 16 with the current-carrying element 18 and the other brushes 3 . 5 . 7 over her brush cables 16 with the brush holding element 17 connected. These are the brush cables 16 preferably on the respective element 17 . 18 welded. Both elements 17 . 18 consist in particular of metal or each have at least one part of metal.

Die 2 zeigt charakteristische Komponenten der elektrischen Maschine 29 in einer schematischen Darstellung am Innenumfang des Stators und des Bürstenapparates 1 beziehungsweise am Außenumfang des Ankers und des Kommutators 27. In Nuten des Ankers liegt die als Wellenwicklung 30 ausgebildete Ankerwicklung 31 ein, die über die achtundzwanzig Lamellen 32 des Kommutators 27 bestromt werden. Dazu kontaktieren die Lamellen 32 des sich im Betrieb der elektrischen Maschine rotierenden Kommutators 27 fortlaufend wechselnd die Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 der drei Bürstenpaare 8, 9, 10. Im Bereich der nicht gezeigten, parallel verlaufenden Nuten weist der Stator sechs Pole auf, von denen jeweils ein Polschuh 33 dargestellt ist.The 2 shows characteristic components of the electric machine 29 in a schematic representation on the inner circumference of the stator and the brush apparatus 1 or on the outer circumference of the armature and the commutator 27 , In grooves of the anchor is the wave winding 30 trained armature winding 31 one over the twenty-eight louvers 32 of the commutator 27 be energized. To contact the slats 32 of the commutator rotating during operation of the electric machine 27 continuously changing the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 the three pairs of brushes 8th . 9 . 10 , In the region of the not shown, parallel grooves of the stator has six poles, of which in each case a pole piece 33 is shown.

Eine sechspolige elektrische Maschine mit einer derartige Ankeranordnung kann auch mit nur zwei Bürstenpaaren betrieben werden. Gegenüber einer solchen elektrischen Maschinen mit zwei Bürstenpaaren reduziert sich durch das dritte Bürstenpaar die Stromdichte bei äußerlich weitgehend unveränderter Baugröße. Die Verringerung der Stromdichte verringert den Bürstenverschleiß beträchtlich. Gleichzeitig wird bei einer als Wellenwicklung 30 ausgebildeten Ankerwicklung 31 durch das – gegenüber der bekannten Bürstenanordnung mit zwei Bürstenpaaren – zusätzliche Bürstenpaar aufgrund der Wellenwicklung 30 der Strom in drei statt zwei parallelen Ankerzweigen ein verringerter Innenwiderstand und eine verringerte Induktivität des Ankers erreicht. Der geringere Innenwiderstand führt zu einer Leistungsanhebung. Die geringere Induktivität erleichtert die Kommutierung, wobei eine zusätzliche Verringerung des Verschleißes der Bürsten 2, 3, 4, 5, 6, 7 eintritt.A six-pole electric machine with such an armature arrangement can also be operated with only two brush pairs. Compared to such an electric machine with two pairs of brushes reduced by the third pair of brushes, the current density at externally largely unchanged size. The reduction in current density significantly reduces brush wear. At the same time as a wave winding 30 trained armature winding 31 by - compared to the known brush arrangement with two pairs of brushes - additional brush pair due to the wave winding 30 the current in three instead of two parallel armature branches achieves a reduced internal resistance and a reduced inductance of the armature. The lower internal resistance leads to a power increase. The lower inductance facilitates commutation, with an additional reduction in the wear of the brushes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 entry.

Claims

Brushing apparatus of an electric machine, in particular a starter for an internal combustion engine, with brushes forming at least two pairs of brushes, a brush holder with a brush holding member on which the brushes are held with their one axial side, and one of the current guide to each one of the brushes Brush pair serving current-carrying element, characterized in that the current-carrying element ( 18 ) Part of the brush holder ( 19 ) and the brushes ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) on their respective other axial side ( 20 . 21 ) holds.

Brush apparatus according to claim 1, characterized in that the brush holding element ( 17 ) one of the power supply to the other brush ( 3 . 5 . 7 ) of the brush pairs ( 8th . 9 . 10 ) serving brush holder ( 17 ).

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that each of the brushes ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) a brush line ( 16 ) and that the current-carrying element ( 18 ) with the brushes ( 16 ) of one brush each ( 2 . 4 . 6 ) and the brush holding element ( 17 ) with the Brush cables ( 16 ) of the other brush ( 3 . 45 . 7 ) of the brush pairs ( 8th . 9 . 10 ) is conductively connected.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the brushes ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) evenly over the circumference of the brush holder ( 19 ) are held at this.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the brush holding element ( 17 ) as a substantially annular brush holder plate ( 22 ) and / or the current-carrying element ( 18 ) as a substantially annular current-carrying plate ( 23 ) are formed.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the current-carrying plate ( 23 ) over its inner circumference ( 24 ) distributes recesses ( 25 ), in which on the other axial side (21) of the brush holders ( 12 ) of carbon brushes ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 ) arranged projections ( 26 ) intervene.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the number of brush pairs ( 8th . 9 . 10 ) is three.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a line ( 27 ), via which the current-carrying plate ( 23 ) is supplied with electricity.

Brush apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the current-carrying element ( 18 ) or the line ( 27 ) has a designed as a constriction fuse