EP1784906A1 - Brush holder, preferably for a carbon brush - Google Patents

Brush holder, preferably for a carbon brush

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Publication number
EP1784906A1
EP1784906A1 EP05779174A EP05779174A EP1784906A1 EP 1784906 A1 EP1784906 A1 EP 1784906A1 EP 05779174 A EP05779174 A EP 05779174A EP 05779174 A EP05779174 A EP 05779174A EP 1784906 A1 EP1784906 A1 EP 1784906A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holder
brush
brush holder
carrier
walls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05779174A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erik Maurer
Markus Heidrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1784906A1 publication Critical patent/EP1784906A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/41—Brush holders cartridge type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148—Slidably supported brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/385—Means for mechanical fixation of the brush holder

Definitions

  • Brush holder preferably for a carbon brush
  • the invention relates to a brush holder, preferably for a carbon brush according to the preamble of claim 1 with at least one holder in which at least one
  • Brush is movably received, and with a carrier which carries the at least one holder and is fixed to the electric machine.
  • Such brush holders are designed only for a motor with a fixed number of poles.
  • the brush holder according to the invention preferably for a carbon brush with the features of claim 1 has the advantage that it is well suited as a single brush holder for a single brush or for a single brush holder, as it has substantially the shape of a circle segment. This allows the
  • Another advantage of a single brush holder is that it is small, whereby the tools for the brush holder are small compared to conventional brush support structures. On a similar sized tool surface more brush plates are ejected per tool; solely by the better utilization of the available area. And that although at least two brush holders must be used per motor. The area left for a commutator with conventional brush plates is now used. Nevertheless, all three requirements mentioned above are met. Characterized in that the beginning of the holder is formed off-center on the carrier and is inclined to the radial of the arc, a "dragged brush" is realized in a simple manner.
  • the attachment portions are formed by the carrier having two circular-segment-shaped walls each defining a groove at each of the two end faces, the two grooves being aligned with each other and at least partially separated by a bottom connecting the two walls simply attach the brush holder to a motor housing. Because the grooves on the carrier having two circular-segment-shaped walls each defining a groove at each of the two end faces, the two grooves being aligned with each other and at least partially separated by a bottom connecting the two walls simply attach the brush holder to a motor housing. Because the grooves on the carrier having two circular-segment-shaped walls each defining a groove at each of the two end faces, the two grooves being aligned with each other and at least partially separated by a bottom connecting the two walls simply attach the brush holder to a motor housing. Because the grooves on the carrier having two circular-segment-shaped walls each defining a groove at each of the two end faces, the two grooves being aligned with each other and at least partially separated by
  • Edge of the carrier are continuous and are not separated by the bottom, the brush holder can even deeper stuck in a recess in the motor housing.
  • the radii of the two circular-segment-shaped walls correspond to those of the housing wall of an electrical machine to be mounted.
  • recesses are provided on the walls, forming the spring tongues, wherein preferably on the walls facing webs are formed, forming the constrictions.
  • the holder is supported by a strut of the carrier, which starts off-center on the carrier and is connected to the end of the holder, can save material or clamp a component in the space, the brush holder is still mechanically stable.
  • the brush holder also has the advantage of a functionally symmetrical structure. Only a brush holder, ie brush plate with a metal charcoal quiver if necessary, and "dragged" brushes and springs per coal cross section are assembled.
  • the brush holders are built up only for one direction of rotation.Through 180 ° around a turning axis in a symmetry plane, he can do so
  • the brush holder has two end faces, has at least one holder, in which at least one brush is movably received, and a carrier, which supports the motor housing or pole housing or a bearing cover or bracket Holder carries and has the attachment portions with which the brush holder is fixed to the electric machine, wherein attachment portions are formed on both end sides of the carrier, that the carrier is fixed to both the one and the other end face on the electric machine.
  • a plane of symmetry extends between the fastening sections of the two end faces, since this results in a simple construction.
  • the plane of symmetry runs along the direction of movement of a brush in the at least one holder, since thereby brushes of different extent in the axial direction of the brush holder always run symmetrically to the mounting portions.
  • the holder is a U-shaped receptacle for a brush holder.
  • the holder can be easily manufactured and the brush holder to stock up easily.
  • the most preferred development is also that brush quivers are provided, since only with them motors with very high performance can be realized.
  • Such a brush holder with at least one brush and / or with at least one provided with a brush brush holder allows a simple way a kit.
  • an electric machine preferably commutator with one or more such brush holders, wherein the brush holder or is attached to an end face of the housing of the electric machine or are, a modular system can be easily realized.
  • FIG. 2 shows a perspective view of two individual brush holders in the housing of the electric machine of FIG. 1 in a first installation position
  • FIG. 3 is a perspective view of the single brush holder in the housing of the electric machine of Figure 1 in a second mounting position
  • FIG. 4 shows the individual brush holders according to FIG. 2 without housings and brushes
  • FIG. 5 shows a single brush holder according to Figure 2 in a view from above
  • FIG. 6 shows a single brush holder according to FIG. 2 in a view from below.
  • an electric machine 10 is shown simplified in a longitudinal section.
  • it is a brush-type DC motor, also called commutator, which is preferably used in a fan drive of a motor vehicle.
  • commutator also called commutator
  • the electrical machine 10 preferably has only one direction of rotation, which is why it is particularly intended for the already mentioned fan drive. Also due to the low noise, the electric machine 10 is best suited for a fan output.
  • a commutator is arranged on the shaft in the case of a brushed DC motor. In the case of a generator, this would be a slip ring. In both cases, however, it is a
  • the electric machine 10 comprises a housing 12, in particular a pole housing, and an armature 14 arranged therein.
  • the armature 14 has a shaft 16 and an armature package 17 with an armature winding not shown in detail.
  • Armature winding is connected via wires 18 with hooks of a commutator 20.
  • the commutator 20 is acted on the circumference of two carbon brushes or brushes 22 on two radially opposite sides.
  • the brushes 22 are two brush holder 24 is arranged, which is made as a plastic injection molded part.
  • the commutator 20, the brush 22 and the brush holder 24 form a commutation 26.
  • Die Brush holder 24 are preferably held or fixed by a cover 28 on the housing 12.
  • the lid 28 may also be a bearing cap or bearing bracket.
  • the brush holder 24 may also be used in a bearing cap or bearing bracket.
  • FIGS. 2 to 6 two brush holders 24 inserted into the housing 12 of the electrical machine 10 without the armature 14, the commutator 20 and the cover 28 are shown.
  • the brush holder 24 have substantially the shape of a circle segment and are fixed to an end face 29 of the housing 12 of the electric machine 10.
  • the brush holder 24 are inserted with fixing portions 90 in recesses 92 on the end face 29 of the housing 12 and held by the cover 28.
  • the brush holder 24 each have two end faces 30, 32. They each include a preferably U-shaped bracket 94 having side walls 94.1 and a bottom 94.2 in which a brush 22 is movably received over its brush holder 38.
  • the brush quivers 38 may be formed, manufactured and secured as known, for example, in EP 691 047 or US 5,696,418, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
  • the brush holders 24 each have a carrier 96, which has the shape of a circular arc segment. It carries the holder 94 and has fastening portions in the form of two circular-segment-shaped walls 98, 100, with which the brush holder 24 is fixed to the electric machine 10.
  • Walls 98, 100 are formed on the two end faces 30, 32 of the carrier 96 in such a way that the carrier 96 or the brush holder 24 can be fixed to the electric machine 10 both with the one end face 30 and the other end face 32.
  • the walls 98, 100 which are parallel to each other, the wall 98 inside and the
  • Wall 100 extends on the outside, each of the two end faces 30, 32 defining an axially extending groove 102, 104.
  • the two grooves 102, 104 are aligned with each other and are at least partially separated by a bottom 106 which connects the two walls 98, 100 together.
  • the grooves 102, 104 are continuous and not separated by the bottom 106. Characterized in that the grooves 102, 104 on
  • the radii of the two circular segment-shaped walls 98, 100 correspond with the radius of the inner surface of the housing wall and with the radius of the outer surface of the housing wall of the housing to be mounted electric machine 10.
  • axially extending recesses 108 are provided which form spring tongues 110. Also, on the walls 98, 100 facing webs 112 are formed, which form constrictions.
  • the plane of symmetry 114 preferably extends along the direction of movement of the brush 22 in the holder 94.
  • the bottom 108 forms with its frontal surfaces in the axial direction of the brush holder 24 aligned stops, of each End face 30, 32 each have the same distance from the plane of symmetry 114.
  • the holder 94 is disposed within the circular arc formed by the carrier 96.
  • the beginning or approach of the holder 94 is formed off-center on the carrier 96 and inclined to the radial of this arc. As a result, the brush 22 is at the commutator
  • the holder 94 is supported by a strut 116 of the carrier 96, which begins off-center on the carrier 96 and is connected to the end of the holder 94.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

The invention relates to a brush holder (24), preferably for a brush (22). Said holder comprises at least one retaining element (94), in which at least one brush (22) is held in a displaceable manner and a support (96), which carries the retaining element or elements (94) and fixes the brush holder (24) to the electric machine (10). The shape of the brush holder (24) is essentially a circular segment, thus permitting the construction of motors with different poles using only one type of brush holder.

Description

Bürstenhalter, vorzugsweise für eine KohlebürsteBrush holder, preferably for a carbon brush
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Bürstenhalter, vorzugsweise für eine Kohlebürste nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit wenigstens einer Halterung, in der wenigstens eineThe invention relates to a brush holder, preferably for a carbon brush according to the preamble of claim 1 with at least one holder in which at least one
Bürste beweglich aufgenommen ist, und mit einem Träger, der die wenigstens eine Halterung trägt und an der elektrischen Maschine fixiert ist. Derartige Bürstenhalter sind nur für einen Motor mit einer festgelegten Polzahl ausgelegt.Brush is movably received, and with a carrier which carries the at least one holder and is fixed to the electric machine. Such brush holders are designed only for a motor with a fixed number of poles.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der erfϊndungsgemäße Bürstenhalter, vorzugsweise für eine Kohlebürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass er sich ein gut als Einzelbürstenhalter für eine einzelne Bürste bzw. für einen einzelnen Bürstenköcher eignet, da er im Wesentlichen die Form eines Kreissegments hat. Dies ermöglicht denThe brush holder according to the invention, preferably for a carbon brush with the features of claim 1 has the advantage that it is well suited as a single brush holder for a single brush or for a single brush holder, as it has substantially the shape of a circle segment. This allows the
Aufbau verschiedenpoliger Motoren mit nur einem Bürstenhaltertyp. D.h. zum Beispiel die Verwendung von zwei, vier oder sechs dieser Baugruppen für den Zusammenbau von zwei-, vier- oder sechspoligen Motoren. Es reicht also aus, nur ein Einfachteil zu bauen und durch Mehrfachverwendung komplette Motoren zu fertigen. Dies wird dadurch erleichtert, dass der Träger im Wesentlichen die Form eines Kreisbogensegments hat und die Halterung innerhalb dieses Kreisbogens angeordnet ist.Construction of different pole motors with only one brush holder type. That For example, the use of two, four or six of these assemblies for the assembly of two-, four- or six-pole engines. So it is enough to build only one single part and to manufacture complete motors by multiple use. This is facilitated by the fact that the carrier has substantially the shape of a circular arc segment and the holder is arranged within this circular arc.
Ein weiterer Vorteil eines Einzelbürstenhalters liegt darin, dass er klein ist, wodurch auch die Werkzeuge für den Bürstenhalter verglichen mit konventionellen Bürstenträgeraufbauten klein sind. Auf einer ähnlich großen Werkzeugfläche werden mehr Bürstenplatten je Werkzeug ausgeworfen; alleine durch die bessere Ausnutzung der vorhandenen Fläche. Und das obwohl je Motor mindestens zwei Bürstenhalter verwendet werden müssen. Der Bereich der für einen Kommutator bei konventionellen Bürstenplatten ausgespart ist, wird jetzt mitverwendet. Dennoch werden alle drei eingangs genannten Anforderungen erfüllt. Dadurch, dass der Beginn der Halterung außermittig an dem Träger ausgebildet ist und zur Radialen des Kreisbogens geneigt ist, wird auf einfache Weise eine „geschleppte Bürste" realisiert.Another advantage of a single brush holder is that it is small, whereby the tools for the brush holder are small compared to conventional brush support structures. On a similar sized tool surface more brush plates are ejected per tool; solely by the better utilization of the available area. And that although at least two brush holders must be used per motor. The area left for a commutator with conventional brush plates is now used. Nevertheless, all three requirements mentioned above are met. Characterized in that the beginning of the holder is formed off-center on the carrier and is inclined to the radial of the arc, a "dragged brush" is realized in a simple manner.
Wenn die Befestigungsabschnitte dadurch ausgebildet sind, dass der Träger zwei kreissegmentförmige Wände hat, die an jeder der beiden Stirnseiten jeweils eine Nut begrenzen, wobei die beiden Nuten miteinander fluchten und zumindest teilweise durch einen Boden getrennt sind, der die beiden Wände miteinander verbindet, lässt sich der Bürstenhalter einfach an einem Motorgehäuse befestigen. Dadurch, dass die Nuten amWhen the attachment portions are formed by the carrier having two circular-segment-shaped walls each defining a groove at each of the two end faces, the two grooves being aligned with each other and at least partially separated by a bottom connecting the two walls simply attach the brush holder to a motor housing. Because the grooves on the
Rand des Trägers durchgehend sind und nicht durch den Boden getrennt sind, kann der Bürstenhalter noch tiefer in eine Ausnehmung im Motorengehäuse stecken. Vorzugsweise korrespondieren hierzu die Radien der beiden kreissegmentförmigen Wände mit dem der Gehäusewand einer zu montierenden elektrischen Maschine.Edge of the carrier are continuous and are not separated by the bottom, the brush holder can even deeper stuck in a recess in the motor housing. Preferably, the radii of the two circular-segment-shaped walls correspond to those of the housing wall of an electrical machine to be mounted.
Zur besseren Befestigung sind an den Wänden Aussparungen vorgesehen, die Federzungen ausbilden, wobei vorzugsweise an den Wänden einander zugewandte Stege ausgebildet sind, die Verengungen bilden.For better attachment recesses are provided on the walls, forming the spring tongues, wherein preferably on the walls facing webs are formed, forming the constrictions.
Dadurch, dass die Halterung von einer Strebe des Trägers abgestützt wird, die außermittig am Träger beginnt und mit dem Ende der Halterung verbunden ist, lässt sich Material einsparen bzw. ein Bauteil im Zwischenraum einklemmen, wobei der Bürstenhalter dennoch mechanisch stabil ist.The fact that the holder is supported by a strut of the carrier, which starts off-center on the carrier and is connected to the end of the holder, can save material or clamp a component in the space, the brush holder is still mechanically stable.
Der Bürstenhalter hat weiterhin den Vorteil eines funktional symmetrischen Aufbaus. Es wird nur noch ein Bürstenhalter, d.h. Bürstenplatte ggf. mit Metallkohleköcher, sowie „geschleppte" Bürsten und Federn je Kohlequerschnitt zusammengebaut. Die Bürstenträger werden nur noch für eine Drehrichtung aufgebaut. Durch Wenden um 180° um eine Wendeachse in einer Symmetrieebene, kann er so in ein Motor- oder Polgehäuse oder einem Lagerdeckel bzw. -bügel eingesetzt werden, dass beide Motordrehrichtungen realisiert werden können. Der Bürstenhalter hat zwei Stirnseiten, weist wenigstens eine Halterung auf, in der wenigstens eine Bürste beweglich aufgenommen ist, und einen Träger, der die Halterung trägt und der Befestigungsabschnitte aufweist, mit denen der Bürstenhalter an der elektrischen Maschine fixiert ist, wobei Befestigungsabschnitte derart an beiden Stirnseiten des Trägers ausgebildet sind, dass der Träger sowohl mit der einen als auch der anderen Stirnseite an der elektrischen Maschine fixierbar ist.The brush holder also has the advantage of a functionally symmetrical structure. Only a brush holder, ie brush plate with a metal charcoal quiver if necessary, and "dragged" brushes and springs per coal cross section are assembled.The brush holders are built up only for one direction of rotation.Through 180 ° around a turning axis in a symmetry plane, he can do so The brush holder has two end faces, has at least one holder, in which at least one brush is movably received, and a carrier, which supports the motor housing or pole housing or a bearing cover or bracket Holder carries and has the attachment portions with which the brush holder is fixed to the electric machine, wherein attachment portions are formed on both end sides of the carrier, that the carrier is fixed to both the one and the other end face on the electric machine.
Vorzugsweise verläuft zwischen den Befestigungsabschnitten der beiden Stirnseiten eine Symmetrieebene, da sich dadurch eine einfache Konstruktion ergibt. Vorteilhafterweise verläuft die Symmetrieebene entlang der Bewegungsrichtung einer Bürste in der wenigstens einen Halterung, da dadurch Bürsten unterschiedlicher Erstreckung in axialer Richtung des Bürstenhalters immer symmetrisch zu den Befestigungsabschnitten laufen.Preferably, a plane of symmetry extends between the fastening sections of the two end faces, since this results in a simple construction. Advantageously, the plane of symmetry runs along the direction of movement of a brush in the at least one holder, since thereby brushes of different extent in the axial direction of the brush holder always run symmetrically to the mounting portions.
Vorzugsweise ist die Halterung eine U-förmige Aufnahme für einen Bürstenköcher.Preferably, the holder is a U-shaped receptacle for a brush holder.
Dadurch lässt sich die Halterung leicht fertigen und der Bürstenköcher sich leicht bestücken. Die bevorzugteste Weiterbildung ist auch die, dass Bürstenköcher vorgesehen sind, da sich nur mit ihnen Motoren mit sehr hoher Leistung verwirklichen lassen.As a result, the holder can be easily manufactured and the brush holder to stock up easily. The most preferred development is also that brush quivers are provided, since only with them motors with very high performance can be realized.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind an wenigstens zwei sich gegenüberliegendenIn an advantageous development are at least two opposite ones
Seiten der Halterung Federzungen zur Bedämpfung eines Bürstenköchers angeordnet, die vorzugsweise straff an den Bürstenköchern anliegen. Dadurch kann das Geräusch reduziert werden.Side of the bracket spring tongues arranged to damp a brush holder, which preferably lie tightly against the brush bags. This can reduce the noise.
Ein derartiger Bürstenhalter mit wenigstens einer Bürste und/oder mit wenigstens einem mit einer Bürste versehenen Bürstenköcher ermöglicht auf einfache Weise einen Baukasten.Such a brush holder with at least one brush and / or with at least one provided with a brush brush holder allows a simple way a kit.
Mit einer elektrischen Maschine, vorzugsweise Kommutatormotor mit einem oder mehreren derartigen Bürstenhaltern, wobei der oder die Bürstenhalter an einer Stirnseite des Gehäuses der elektrischen Maschine befestigt ist bzw. sind, lässt sich leicht ein Baukasten realisieren.With an electric machine, preferably commutator with one or more such brush holders, wherein the brush holder or is attached to an end face of the housing of the electric machine or are, a modular system can be easily realized.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments emerge from the subclaims and the description.
Zeichnungdrawing
Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine elektrische Maschine in einem Längsschnitt,Two embodiments are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it: 1 shows an electrical machine in a longitudinal section,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht zweier Einzelbürstenhalter im Gehäuse der elektrischen Maschine von Figur 1 in einer ersten Einbaulage,FIG. 2 shows a perspective view of two individual brush holders in the housing of the electric machine of FIG. 1 in a first installation position,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Einzelbürstenhalter im Gehäuse der elektrischen Maschine von Figur 1 in einer zweiten Einbaulage,3 is a perspective view of the single brush holder in the housing of the electric machine of Figure 1 in a second mounting position,
Figur 4 die Einzelbürstenhalter nach Figur 2 ohne Gehäuse und Bürsten,FIG. 4 shows the individual brush holders according to FIG. 2 without housings and brushes,
Figur 5 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 2 in einer Ansicht von oben und5 shows a single brush holder according to Figure 2 in a view from above and
Figur 6 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 2 in einer Ansicht von unten.FIG. 6 shows a single brush holder according to FIG. 2 in a view from below.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In der Figur 1 ist ein Teil einer elektrischen Maschine 10 in einem Längsschnitt vereinfacht dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor, auch Kommutatormotor genannt, der vorzugsweise in einem Lüfterantrieb eines Kraftfahrzeugs zu Anwendung kommt. Es sind jedoch andere Anwendungen beispielsweise in einen Fensterheber, Wischerantrieb, Sitzversteller oder sonstigen Anwendungen in einem Kraftfahrzeug denkbar. Es kann sich aber auch um einen Generator handeln. Die elektrische Maschine 10 hat vorzugsweise nur eine Drehrichtung, weshalb sie besonders für den bereits erwähnten Lüfterantrieb bestimmt ist. Auch aufgrund der niedrigen Geräusche ist die elektrische Maschine 10 am besten für einen Lüfterabtrieb geeignet.In the figure 1, a part of an electric machine 10 is shown simplified in a longitudinal section. In the present embodiment, it is a brush-type DC motor, also called commutator, which is preferably used in a fan drive of a motor vehicle. However, other applications are conceivable, for example in a window regulator, wiper drive, seat adjuster or other applications in a motor vehicle. It can also be a generator. The electrical machine 10 preferably has only one direction of rotation, which is why it is particularly intended for the already mentioned fan drive. Also due to the low noise, the electric machine 10 is best suited for a fan output.
In der elektrischen Maschine 10 ist auf der Welle für den Fall, dass es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor handelt, ein Kommutator angeordnet. Im Falle eines Generators wäre dies ein Schleifring. In beiden Fällen handelt es sich jedoch um einIn the electric machine 10, a commutator is arranged on the shaft in the case of a brushed DC motor. In the case of a generator, this would be a slip ring. In both cases, however, it is a
Kontaktelement, das vorzugsweise rotiert.Contact element that rotates preferably.
Die elektrische Maschine 10 umfasst ein Gehäuse 12, insbesondere ein Polgehäuse, und einen darin angeordneten Anker 14. Der Anker 14 weist eine Welle 16 und ein Ankerpaket 17 mit einer nicht näher dargestellten Ankerwicklung auf. DieThe electric machine 10 comprises a housing 12, in particular a pole housing, and an armature 14 arranged therein. The armature 14 has a shaft 16 and an armature package 17 with an armature winding not shown in detail. The
Ankerwicklung ist über Drähte 18 mit Haken eines Kommutators 20 verbunden. Der Kommutator 20 wird am Umfang von zwei Kohlebürsten bzw. Bürsten 22 an zwei radial gegenüberliegenden Seiten beaufschlagt. Die Bürsten 22 sind zwei Bürstenhalter 24 angeordnet, der als Kunststoffspritzgussteil hergestellt ist. Der Kommutator 20, die Bürsten 22 und die Bürstenhalter 24 bilden eine Kommutierungsvorrichtung 26. Die Bürstenhalter 24 werden vorzugsweise durch einen Deckel 28 am Gehäuse 12 gehalten bzw. fixiert. Der Deckel 28 kann auch ein Lagerdeckel oder Lagerbügel sein. Die Bürstenhalter 24 können auch in einen Lagerdeckel oder Lagerbügel eingesetzt sein.Armature winding is connected via wires 18 with hooks of a commutator 20. The commutator 20 is acted on the circumference of two carbon brushes or brushes 22 on two radially opposite sides. The brushes 22 are two brush holder 24 is arranged, which is made as a plastic injection molded part. The commutator 20, the brush 22 and the brush holder 24 form a commutation 26. Die Brush holder 24 are preferably held or fixed by a cover 28 on the housing 12. The lid 28 may also be a bearing cap or bearing bracket. The brush holder 24 may also be used in a bearing cap or bearing bracket.
In den Figuren 2 bis 6 sind zwei in das Gehäuse 12 der elektrischen Maschine 10 eingesetzte Bürstenhalter 24 ohne den Anker 14, den Kommutator 20 und den Deckel 28 gezeigt. Die Bürstenhalter 24 haben im Wesentlichen die Form eines Kreissegments und sind an einer Stirnseite 29 des Gehäuses 12 der elektrischen Maschine 10 befestigt. Hierzu sind die Bürstenhalter 24 mit Befestigungsabschnitten 90 in Ausnehmungen 92 an der Stirnseite 29 des Gehäuses 12 gesteckt und vom Deckel 28 gehalten.In FIGS. 2 to 6, two brush holders 24 inserted into the housing 12 of the electrical machine 10 without the armature 14, the commutator 20 and the cover 28 are shown. The brush holder 24 have substantially the shape of a circle segment and are fixed to an end face 29 of the housing 12 of the electric machine 10. For this purpose, the brush holder 24 are inserted with fixing portions 90 in recesses 92 on the end face 29 of the housing 12 and held by the cover 28.
Die Bürstenhalter 24 weisen jeweils zwei Stirnseiten 30, 32 auf. Sie umfassen jeweils eine vorzugsweise U-förmige Halterung 94 mit Seitenwänden 94.1 und einem Grund 94.2, in der eine Bürste 22 über ihren Bürstenköcher 38 beweglich aufgenommen ist. Die Bürstenköcher 38 können so ausgebildet, hergestellt und befestigt sein, wie beispielsweise in der EP 691 047 oder US 5,696,418 bekannt, auf deren Offenbarung an dieser Stelle Bezug genommen wird. Ferner weisen die Bürstenhalter 24 jeweils einen Träger 96, der die Form eines Kreisbogensegments hat. Er trägt die Halterung 94 und weist Befestigungsabschnitte in der Form von zwei kreissegmentförmigen Wänden 98, 100 auf, mit denen der Bürstenhalter 24 an der elektrischen Maschine 10 fixiert ist. DieThe brush holder 24 each have two end faces 30, 32. They each include a preferably U-shaped bracket 94 having side walls 94.1 and a bottom 94.2 in which a brush 22 is movably received over its brush holder 38. The brush quivers 38 may be formed, manufactured and secured as known, for example, in EP 691 047 or US 5,696,418, the disclosure of which is hereby incorporated by reference. Furthermore, the brush holders 24 each have a carrier 96, which has the shape of a circular arc segment. It carries the holder 94 and has fastening portions in the form of two circular-segment-shaped walls 98, 100, with which the brush holder 24 is fixed to the electric machine 10. The
Wände 98, 100 sind derart an den beiden Stirnseiten 30, 32 des Trägers 96 ausgebildet, dass der Träger 96 bzw. der Bürstenhalter 24 sowohl mit der einen Stirnseite 30 als auch der anderen Stirnseite 32 an der elektrischen Maschine 10 fixierbar ist.Walls 98, 100 are formed on the two end faces 30, 32 of the carrier 96 in such a way that the carrier 96 or the brush holder 24 can be fixed to the electric machine 10 both with the one end face 30 and the other end face 32.
Die Wände 98, 100, die parallel zueinander verlaufen, wobei die Wand 98 innen und dieThe walls 98, 100 which are parallel to each other, the wall 98 inside and the
Wand 100 außen verläuft, begrenzen jeder der beiden Stirnseiten 30, 32 jeweils eine axial verlaufende Nut 102, 104. Die beiden Nuten 102, 104 fluchten miteinander und sind zumindest teilweise durch einen Boden 106 getrennt, der die beiden Wände 98, 100 miteinander verbindet. Am Rand des Trägers 96 sind die Nuten 102, 104 durchgehend und nicht durch den Boden 106 getrennt. Dadurch, dass die Nuten 102, 104 amWall 100 extends on the outside, each of the two end faces 30, 32 defining an axially extending groove 102, 104. The two grooves 102, 104 are aligned with each other and are at least partially separated by a bottom 106 which connects the two walls 98, 100 together. At the edge of the carrier 96, the grooves 102, 104 are continuous and not separated by the bottom 106. Characterized in that the grooves 102, 104 on
Außenumfang des Bürstenhalters 24 angeordnet sind, verlaufen sie zumindest bereichsweise durchgehend von der einen Stirnseite 30 zur anderen Stirnseite 32. Die Radien der beiden kreissegmentförmigen Wände 98, 100 korrespondieren mit dem Radius der Innenfläche der Gehäusewand und mit dem Radius der Außenfläche der Gehäusewand der zu montierenden elektrischen Maschine 10. An den Wänden 98, 100 - -The radii of the two circular segment-shaped walls 98, 100 correspond with the radius of the inner surface of the housing wall and with the radius of the outer surface of the housing wall of the housing to be mounted electric machine 10. On the walls 98, 100 - -
sind axial verlaufende Aussparungen 108 vorgesehen, die Federzungen 110 ausbilden. Auch sind an den Wänden 98, 100 einander zugewandte Stege 112 ausgebildet, die Verengungen bilden.axially extending recesses 108 are provided which form spring tongues 110. Also, on the walls 98, 100 facing webs 112 are formed, which form constrictions.
Wie besonders gut aus Figur 4 hervorgeht, verläuft durch den Boden 108 der Wände 98,As best seen in Figure 4, through the bottom 108 of the walls 98,
100 eine bezüglich der Befestigung und der Lage der Bürsten 22 funktionale Symmetrieebene 114. Die Symmetrieebene 114 verläuft vorzugsweise entlang der Bewegungsrichtung der Bürste 22 in der Halterung 94. Der Boden 108 bildet mit seinen stirnseitigen Oberflächen in Axialrichtung des Bürstenhalters 24 ausgerichtete Anschläge, die von jeder Stirnseite 30, 32 den jeweils gleichen Abstand zur Symmetrieebene 114 haben.The plane of symmetry 114 preferably extends along the direction of movement of the brush 22 in the holder 94. The bottom 108 forms with its frontal surfaces in the axial direction of the brush holder 24 aligned stops, of each End face 30, 32 each have the same distance from the plane of symmetry 114.
Die Halterung 94 ist innerhalb des vom Träger 96 gebildeten Kreisbogens angeordnet. Der Beginn oder Ansatz der Halterung 94 ist außermittig an dem Träger 96 ausgebildet und zur Radialen dieses Kreisbogens geneigt. Dadurch ist die Bürste 22 am KommutatorThe holder 94 is disposed within the circular arc formed by the carrier 96. The beginning or approach of the holder 94 is formed off-center on the carrier 96 and inclined to the radial of this arc. As a result, the brush 22 is at the commutator
20 in Richtung seiner Drehrichtung geneigt, was einen leiseren Lauf ergibt. Die Halterung 94 wird von einer Strebe 116 des Trägers 96 abgestützt wird, die außermittig am Träger 96 beginnt und mit dem Ende der Halterung 94 verbunden ist.20 inclined in the direction of its rotation, resulting in a quieter running. The holder 94 is supported by a strut 116 of the carrier 96, which begins off-center on the carrier 96 and is connected to the end of the holder 94.
Wie besonders aus der Figur 4 hervorgeht, sind an zwei sich gegenüberliegenden SeitenAs can be seen in particular from FIG. 4, they are on two opposite sides
118, 120 der Halterung 94 Federzungen 122 zur Bedämpfung des Bürstenköchers 38 angeordnet. Da die Federzungen 122 unter Vorspannung anliegen, bedampfen sie die Flächen, an denen sie aufliegen. Diese Flächen werden von der sich im Bürstenköcher 38 tangential zur Kommutatordrehrichtung bewegenden Bürste 22 dadurch angeregt, dass sie rhythmisch gegen diese Wand schlägt. Diese (die Bürstenköcherwand) wiederum wird durch den rotierenden Kommutator 20 zum Schwingen angeregt, besonders durch ungleichmäßige Reibverhältnisse zwischen der Bürste und dem Kommutator 20. Die Federzungen 122 wirken wie Stoßdämpfer, die die Schwingung schneller abklingen lassen, als wenn die Fläche frei unter Einfluss der Eigendämpfung ausschwingen würde. 118, 120 of the holder 94 spring tongues 122 for damping the brush holder 38 arranged. Since the spring tongues 122 rest under prestress, they vaporize the surfaces on which they rest. These surfaces are excited by the brush 22 moving tangentially to Kommutatordrehrichtung brush 22 characterized in that it beats rhythmically against this wall. This (the brush quiver wall) in turn is excited by the rotating commutator 20 to vibrate, especially by uneven Reibverhältnisse between the brush and the commutator 20. The spring tongues 122 act as shock absorbers, which can decay the vibration faster than when the surface free under the influence Self-damping would swing out.

Claims

Ansprücheclaims
1. Bürstenhalter (24), vorzugsweise für eine Bürste (22), mit wenigstens einer Halterung (94), in der wenigstens eine Bürste (22) beweglich aufgenommen ist, und mit einem Träger (96), der die wenigstens eine Halterung (94) trägt und mit dem der Bürstenhalter (24) an der elektrischen Maschine (10) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der1. Brush holder (24), preferably for a brush (22), with at least one holder (94) in which at least one brush (22) is movably received, and with a support (96), the at least one holder (94 ) and with which the brush holder (24) is fixed to the electric machine (10), characterized in that the
Bürstenhalter (24) im Wesentlichen die Form eines Kreissegments hat.Brush holder (24) has substantially the shape of a circle segment.
2. Bürstenhalter (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (96) im Wesentlichen die Form eines Kreisbogensegments hat und die Halterung (94) innerhalb dieses Kreisbogensegments angeordnet ist.2. brush holder (24) according to claim 1, characterized in that the carrier (96) has substantially the shape of a circular arc segment and the holder (94) is disposed within this circular arc segment.
3. Bürstenhalter (24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn der Halterung (94) außermittig an dem Träger (96) ausgebildet ist und zur Radialen des Kreisbogens geneigt ist.3. brush holder (24) according to claim 1 or 2, characterized in that the beginning of the holder (94) off-center on the support (96) is formed and is inclined to the radial of the circular arc.
4. Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsabschnitte (98, 100, 102, 104, 106) zur Fixierung des Bürstenhalters (24) an einer elektrischen Maschine (10) dadurch ausgebildet sind, dass der Träger (96) zwei kreissegmentförmige Wände (98, 100) hat, die an jeder der beiden Stirnseiten (30, 32) jeweils eine axial verlaufende Nut (102, 104) begrenzen, wobei die beiden Nuten (102, 104) miteinander fluchten und zumindest teilweise durch einen Boden (106) getrennt sind, der die beiden Wände (98, 100) miteinander verbindet.4. brush holder (24) according to any one of the preceding claims, characterized in that fastening portions (98, 100, 102, 104, 106) for fixing the brush holder (24) on an electrical machine (10) are formed in that the carrier ( 96) has two circular-segment-shaped walls (98, 100) each defining an axially extending groove (102, 104) on each of the two end faces (30, 32), wherein the two grooves (102, 104) are aligned with each other and at least partially through a floor (106) are separated, which connects the two walls (98, 100) together.
5. Bürstenhalter (24) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (102, 104) am Rand des Trägers (96) durchgehend sind und nicht durch den Boden (106) getrennt sind.5. brush holder (24) according to claim 4, characterized in that the grooves (102, 104) at the edge of the carrier (96) are continuous and not separated by the bottom (106).
6. Bürstenhalter (24) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radien der einander zugewandten Flächen der beiden kreissegmentförmigen Wände (98, 100) mit dem der Wand des Gehäuses (12) einer zu montierenden elektrischen Maschine (10) korrespondieren.6. brush holder (24) according to claim 4 or 5, characterized in that the radii of the mutually facing surfaces of the two circular-segment-shaped walls (98, 100) with the wall of the housing (12) of an electrical machine to be mounted (10) correspond.
7. Bürstenhalter (24) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Wänden (98, 100) Aussparungen (108) vorgesehen sind, die Federzungen (110) ausbilden, und/oder dass an den Wänden (98, 100) einander zugewandte Stege (112) ausgebildet sind, die Verengungen bilden.7. brush holder (24) according to one of claims 4 to 6, characterized in that on the walls (98, 100) recesses (108) are provided, the spring tongues (110) form, and / or that on the walls (98, 100) facing webs (112) are formed, which form constrictions.
8. Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (94) von einer Strebe (116) des Trägers (96) abgestützt wird, die außermittig am Träger (96) beginnt und mit dem Ende der Halterung (94) verbunden ist.8. Brush holder (24) according to one of the preceding claims, characterized in that the holder (94) by a strut (116) of the carrier (96) is supported, which starts off-center on the carrier (96) and with the end of the holder ( 94) is connected.
9. Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (94) eine U-förmige Aufnahme für einen9. brush holder (24) according to any one of the preceding claims, characterized in that the holder (94) has a U-shaped receptacle for a
Bürstenköcher (38) ist.Brush quiver (38) is.
1 O.Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens zwei sich gegenüberliegenden Seiten (118, 120) der Halterung (94) Federzungen (122) zur Bedämpfung eines Bürstenköchers (38) angeordnet sind.1 O.Bsten holder (24) according to any one of the preceding claims, characterized in that on at least two opposite sides (118, 120) of the holder (94) spring tongues (122) for damping a brush holder (38) are arranged.
11. Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsabschnitte (98, 100, 102, 104, 106) am Außenumfang des Bürstenhalters (24) angeordnet sind und zumindest bereichsweise durchgehend von der einen Stirnseite (30) zur anderen Stirnseite (32) verlaufen.11. Brush holder (24) according to any one of the preceding claims, characterized in that the fastening portions (98, 100, 102, 104, 106) on the outer circumference of the brush holder (24) are arranged and at least partially continuously from one end face (30) other end face (32) run.
12.Bürstenhalter (24) mit wenigstens einer Bürste (22) und/oder mit wenigstens einem mit einer Bürste (22) versehenen Bürstenköcher (38) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.12. Brush holder (24) with at least one brush (22) and / or with at least one provided with a brush (22) brush holder (38) according to one of the preceding claims.
13. Elektrische Maschine (10), vorzugsweise Kommutatormotor mit wenigstens einem Bürstenhalter (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Electrical machine (10), preferably a commutator motor with at least one brush holder (24) according to one of the preceding claims.
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