EP2195891A1 - Brush for an electrical machine, and electrical machine - Google Patents

Brush for an electrical machine, and electrical machine

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Publication number
EP2195891A1
EP2195891A1 EP08786432A EP08786432A EP2195891A1 EP 2195891 A1 EP2195891 A1 EP 2195891A1 EP 08786432 A EP08786432 A EP 08786432A EP 08786432 A EP08786432 A EP 08786432A EP 2195891 A1 EP2195891 A1 EP 2195891A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brush
spring
straight
stiffener
brush spring
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Withdrawn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
EP08786432A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Achim Hawighorst
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 EP2195891A1 publication Critical patent/EP2195891A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01R39/39—Brush holders wherein the brush is fixedly mounted in the holder

Definitions

  • the invention relates to a brush for an electric machine, comprising a brush spring and at least one brush body disposed thereon, wherein the brush spring is substantially C-shaped and has two legs extending away from the brush body on both sides, with which the brush spring in a brush holder of an electric motor can be arranged, wherein the brush spring has straight and curved portions.
  • Brushes of the type mentioned are known from the prior art. Such brushes are arranged pressed in an electrical machine with the brush body against a commutator of an electric motor. The extending away from the brush body legs of the brush spring can be arranged or fastened, for example by means of insertion on a brush holder of the electric motor. Such a brush is proposed for example in DE 102 23 630 A1.
  • the brush spring has straight and curved areas, curved areas being understood to mean strongly curved areas that are essentially curved, and straight areas, areas that are really straight or only slightly curved are. Due to the straight and curved areas, the brush spring gets its C-shape.
  • the invention provides that the brush spring in at least a portion of one of the straight areas has a stiffener.
  • a stiffener As a result, an optimal position and / or orientation of the brush body slidably attached to the commutator is always guaranteed. Even at high frictional forces, the act on the brush body or on the brush due to the rotation of the commutator, tilting and / or displacement of the brush body is prevented relative to the commutator.
  • the portion having the stiffening extends over the entire straight region of the brush spring.
  • each of the straight regions of the brush spring has stiffening in at least one section.
  • the stiffening or the section extends over the entire longitudinal extent of the respective straight region.
  • the spring movement of the brush spring is limited to the curved areas, so that substantially only in the curved areas an elastic spring movement can take place.
  • the brush as a whole is stiffened so far that the brush body is always optimally aligned with the commutator, in particular, a tilting and / or twisting of the brush body is prevented, and that it still has sufficient to ensure the function flexibility.
  • At least one of the straight areas is adjacent to the brush body.
  • the brush body is arranged centrally on the stiffening having straight portion of the brush spring.
  • the stiffening is designed as a stiffener produced by plastic deformation. It is therefore provided that the stiffening is formed by a plastic deformation of the brush spring itself. This offers a particularly cost-effective and simple way of producing the advantageous brush.
  • the stiffening is designed as embossing and / or bending stiffening.
  • the embossing stiffener can be formed, for example, by embossing stiffening ribs which extend in the direction of the legs of the brush spring.
  • the bending stiffener can be created, for example, by bending an edge region of the brush spring in the section, in particular by an angle of 90 °, so that a (bending) projection extending in the longitudinal extent of the brush spring is produced.
  • the stiffening is formed on an edge region of the brush spring.
  • the advantageous stiffening can be generated in a simple manner by means of bending and / or embossing, as already stated.
  • the brush spring in the section on a formed by two stiffeners U-profile has two stiffeners, which are advantageously designed as embossing and / or bending stiffener, wherein the stiffeners are aligned or arranged such that the brush spring in the section has a U-profile.
  • a stiffening is provided in the section on each side of the brush spring or on each edge region.
  • the brush spring has an assembly aid.
  • the mounting aid allows for easy mounting of the brush and the commutator, wherein the mounting aid is advantageously designed such that the brush simply pushed onto the commutator or the commutator in an arrangement of one or more advantageous brushes which are attached to a brush holder of the electric machine , can be pushed.
  • the assembly aid is advantageously formed by at least one insertion bevel arranged on the straight region adjacent to the brush body.
  • the insertion bevel causes the brush spring to spring back / back, so that the commutator does not catch on the brush body during assembly.
  • the insertion bevel ensures a "gentle" pushing back of the brush, in particular of the brush head, by the commutator during assembly.
  • the insertion bevel is formed as a spring plate, which is arranged on the brush body adjacent the straight region. The spring plate can be attached in a simple manner on the brush spring, for example by means of gluing, soldering, notching, screwing or the like.
  • the spring plate is formed integrally with the brush spring, wherein the spring plate is preferably produced by means of a stamping-bending process.
  • the spring plate is preferably arranged centrally on the brush spring and formed narrower than the brush spring, so that enough material for the brush spring is available, which ensures the actual function of the brush spring and the desired stiffening.
  • the insertion bevel or the spring plate is also conceivable to arrange the insertion bevel or the spring plate on a curved region of the brush spring.
  • the spring plate of the brush spring to a
  • Kommutatoranliege the brush body arranged obliquely. This ensures that during assembly of the brush body is pushed back so far that he does not hooked to the commutator.
  • an insertion be arranged on several sides of the brush body.
  • the invention relates to an electric machine, which advantageously has at least one brush, as described above.
  • the advantageously designed brush increases the service life of the electrical machine.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an advantageous trained
  • Brush for an electric machine shows the brush with an assembly aid
  • Figure 4 shows the brush with the mounting aid in a cross-sectional view
  • Figure 5 shows another embodiment of an advantageous brush for an electrical machine.
  • the brush 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a brush 1 for an electrical machine, which is suitable for cooperation with a commutator of the electric machine.
  • the brush 1 has a substantially C-shaped brush spring 2 and a brush body 3 arranged thereon.
  • the brush body 3 is arranged substantially centrally on the brush spring 2, wherein the brush spring 2 has two sides extending away from the brush body 3 legs 4.5, with which the brush spring 2 can be arranged in a brush holder of the electric machine.
  • the brush spring 2 has a straight region 6. This is followed on both sides, that is, on each of the legs 4, 5, a curved portion 7, which is formed approximately semicircular.
  • Each curved region 7 is followed in each case by a short straight region 8.
  • the curved portions 7 are aligned such that the brush body 3 is arranged substantially on the opposite side of the straight portions 8 of the brush spring 2.
  • the brush body 3 Upon application of the brush body 3 with a pressure in the direction of an arrow 9 thus the brush body 3 can be pushed back by a spring movement of the brush spring 2 in the direction of the arrow 9, whereby manufacturing tolerances and wear are compensated.
  • the brush spring 2 With adjoining the areas 8 ends 10 of the legs 4 and 5, the brush spring 2 can be mounted in the brush holder of the electric machine.
  • a portion 11 of the straight portion 6, which extends over the entire length of the straight portion 6, has a stiffener 12.
  • the stiffening 12 is formed by two bending stiffeners 13, 14, which are arranged on each edge region of the brush spring 2.
  • the bending stiffeners 13, 14 are advantageously bent by 90 ° or bent, integrally formed with the brush spring 2 bending projections 15.
  • the stiffener 12 is in this case therefore formed by bending or Abwinkein of the material of the brush spring 2 in the edge region.
  • FIG. 2 shows a further development of the brush 1 shown in FIG. 1, wherein both here and in the following figures from FIG. 1 known elements are provided with the same reference numerals.
  • the brush 1 shown schematically in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that, in addition to the stiffening 12, it has an assembly aid 16.
  • the mounting aid 16 has two spring plates 17, 18 which are arranged spaced from the brush body 3 on the brush spring 2 and are aligned obliquely so that they of the brush spring 2 on a Kommutatoranliege Chemistry 3 'of the brush body 3, which cooperates with the commutator show ,
  • the spring plates 18 project beyond the brush body 3 with their free ends.
  • the brush body 3 is pushed back in the direction of the arrow 9 by the insertion bevels 19, 20 formed by the spring plates 17, 18, so that the brush body 3 does not get stuck with one of its side surfaces on the commutator or pushes against the commutator.
  • FIG. 3 shows the brush 1 shown in FIG. 2 in a plan view.
  • the stiffening 12 forming bending stiffeners 13 and 14 are clearly visible.
  • the stiffener 12 having portion 11 is smaller than the area 6, or it could be several such sections along the straight portion 6 may be arranged.
  • the brush spring 2 is hereby made wider than the brush body 3, so that the bending stiffeners 13, 14 lead past the brush body 3.
  • the bending stiffeners 13, 14 or the stiffening 12 extends over the entire area 6, there is a particular rigidity of the brush spring 2, in particular in the area of the area 6.
  • the spring plates 17 and 18 of the assembly aid 16 are also formed narrower than the brush spring 2 and thus lie between the bending stiffeners 13 and 14.
  • FIG. 4 shows the brush 1 of FIG. 3 in a cross-sectional view.
  • the spring plates 17, 18 of the insertion bevels 19, 20 can, as shown schematically in Figure 2, on the brush spring 2 by means of gluing, soldering and / or
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the brush 1 in a schematic representation, the brush 1 of FIG. 5 essentially corresponding to the brush 1 from FIG.
  • the main difference is that the C-shaped brush spring 2 does not have a straight portion 6 in which the brush body 3 is arranged, but two obliquely aligned straight portions 21 which form a cup-shaped receptacle 35 22 in the brush spring 2 between them in which the brush body 3 is arranged.
  • the straight portions 21 represent an alternative way to form the mounting aid 16.
  • each of the straight portions 21 has a portion with a stiffener 23, which may be formed as described above. Wherein also the portion comprising the stiffening 23 extends over the entire straight region.
  • the cup-shaped receptacle 22 has, at the side of the brush body 3, two essentially parallel straight regions 24 which are likewise provided with a stiffening 25 along a section.
  • the stiffeners 25 and 23 can also be designed as bending stiffeners, as described above, or as embossing stiffeners.

Abstract

The invention relates to a brush for an electrical machine, having a brush spring and at least one brush body which is arranged on said brush spring, wherein the brush spring is of substantially C-shaped design and has two limbs which extend away from the brush body on either side and with which limbs the brush spring can be arranged on a brush carrier of an electric motor, wherein the brush spring has straight and curved regions. Provision is made for the brush spring (2) to have a reinforcement (12, 23, 25) on at least one section (11) of one of the straight regions (6, 21, 24).

Description

Bürste für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine Brush for an electric machine and electric machine
Die Erfindung betrifft eine Bürste für eine elektrische Maschine, mit einer Bürstenfeder und mindestens einem daran angeordneten Bürstenkörper, wobei die Bürstenfeder im Wesentlichen C-förmig ausgebildet ist und zwei sich beidseitig von dem Bürstenkörper wegerstreckende Schenkel besitzt, mit denen die Bürstenfeder in einem Bürstenträger eines Elektromotors anordenbar ist, wobei die Bürstenfeder gerade und gekrümmte Bereiche aufweist.The invention relates to a brush for an electric machine, comprising a brush spring and at least one brush body disposed thereon, wherein the brush spring is substantially C-shaped and has two legs extending away from the brush body on both sides, with which the brush spring in a brush holder of an electric motor can be arranged, wherein the brush spring has straight and curved portions.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Bürsten der eingangs genannten Art bekannt. Derartige Bürsten werden in einer elektrischen Maschine mit dem Bürstenkörper gegen einen Kommutator eines Elektromotors gedrückt angeordnet. Die sich von dem Bürstenkörper wegerstreckenden Schenkel der Bürstenfeder können dabei beispielsweise mittels Einstecken an einem Bürstenträger des Elektromotors angeordnet beziehungsweise befestigt werden. Eine derartige Bürste wird beispielsweise in der DE 102 23 630 A1 vorgeschlagen. Um der Bürste gute Feder-Eigenschaften zu verleihen, weist die Bürstenfeder gerade und gekrümmte Bereiche auf, wobei unter gekrümmten Bereichen stark gekrümmte Bereiche zu verstehen sind, die im Wesentlichen kurvenförmig ausgebildet sind, und unter geraden Bereichen, Bereiche die echt gerade oder nur leicht gekrümmt sind. Durch die geraden und gekrümmten Bereiche erhält die Bürstenfeder ihre C-Form.Brushes of the type mentioned are known from the prior art. Such brushes are arranged pressed in an electrical machine with the brush body against a commutator of an electric motor. The extending away from the brush body legs of the brush spring can be arranged or fastened, for example by means of insertion on a brush holder of the electric motor. Such a brush is proposed for example in DE 102 23 630 A1. In order to impart good spring properties to the brush, the brush spring has straight and curved areas, curved areas being understood to mean strongly curved areas that are essentially curved, and straight areas, areas that are really straight or only slightly curved are. Due to the straight and curved areas, the brush spring gets its C-shape.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung sieht vor, dass die Bürstenfeder in mindestens einem Abschnitt eines der geraden Bereiche eine Versteifung aufweist. Hierdurch wird eine optimale Position und/oder Ausrichtung des an dem Kommutator gleitend anliegenden Bürsten körpers stets gewährleistet. Auch bei hohen Reibkräften, die auf den Bürstenkörper beziehungsweise auf die Bürste aufgrund der Rotation des Kommutators wirken, wird ein Verkippen und/oder Verschieben des Bürsten körpers relativ zu dem Kommutator verhindert. Vorteilhafterweise erstreckt sich der die Versteifung aufweisende Abschnitt über den gesamten geraden Bereich der Bürstenfeder. Besonders bevorzugt weist jeder der geraden Bereiche der Bürstenfeder in mindestens einem Abschnitt eine Versteifung auf. Vorteilhafterweise erstreckt sich die Versteifung beziehungsweise der Abschnitt über die gesamte Längserstreckung des jeweiligen geraden Bereichs. Durch die Versteifung eines, mehrerer oder aller geraden Bereiche der Bürstenfeder wird die Federbewegung der Bürstenfeder auf die gekrümmten Bereiche beschränkt, sodass im Wesentlichen nur in den gekrümmten Bereichen eine elastische Federbewegung erfolgen kann. Hierdurch wird die Bürste insgesamt so weit versteift, dass der Bürstenkörper stets optimal zu dem Kommutator ausgerichtet ist, wobei insbesondere ein Verkippen und/oder Verdrehen des Bürsten körpers verhindert wird, und dass sie dennoch eine zum Gewährleisten der Funktion ausreichende Flexibilität aufweist.The invention provides that the brush spring in at least a portion of one of the straight areas has a stiffener. As a result, an optimal position and / or orientation of the brush body slidably attached to the commutator is always guaranteed. Even at high frictional forces, the act on the brush body or on the brush due to the rotation of the commutator, tilting and / or displacement of the brush body is prevented relative to the commutator. Advantageously, the portion having the stiffening extends over the entire straight region of the brush spring. Particularly preferably, each of the straight regions of the brush spring has stiffening in at least one section. Advantageously, the stiffening or the section extends over the entire longitudinal extent of the respective straight region. By stiffening one, several or all straight areas of the brush spring, the spring movement of the brush spring is limited to the curved areas, so that substantially only in the curved areas an elastic spring movement can take place. As a result, the brush as a whole is stiffened so far that the brush body is always optimally aligned with the commutator, in particular, a tilting and / or twisting of the brush body is prevented, and that it still has sufficient to ensure the function flexibility.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt mindestens einer der geraden Bereiche benachbart zum Bürstenkörper. Bevorzugt ist der Bürstenkörper mittig auf dem die Versteifung aufweisenden geraden Bereich der Bürstenfeder angeordnet.According to a development of the invention, at least one of the straight areas is adjacent to the brush body. Preferably, the brush body is arranged centrally on the stiffening having straight portion of the brush spring.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Versteifung als eine durch plastische Verformung erzeugte Versteifung ausgebildet. Es ist also vorgesehen, dass die Versteifung durch eine plastische Verformung der Bürstenfeder selbst gebildet ist. Dies bietet eine besonders kostengünstige und einfache Möglichkeit zur Herstellung der vorteilhaften Bürste.According to a development of the invention, the stiffening is designed as a stiffener produced by plastic deformation. It is therefore provided that the stiffening is formed by a plastic deformation of the brush spring itself. This offers a particularly cost-effective and simple way of producing the advantageous brush.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Versteifung als Präge- und/oder Biegeversteifung ausgebildet ist. Die Prägeversteifung kann beispielsweise durch Einprägen von Versteifungsrippen, die sich in Richtung der Schenkel der Bürstenfeder erstrecken, gebildet sein. Die Biegeversteifung kann beispielsweise durch ein Biegen eines Randbereiches der Bürstenfeder in dem Abschnitt, insbesondere um einen Winkel von 90°, erstellt werden, sodass ein sich in Längserstreckung der Bürstenfeder erstreckender (Biege-) Vorsprung entsteht. Bevorzugt ist die Versteifung an einem Randbereich der Bürstenfeder ausgebildet. Hier kann auf einfache Art und Weise mittels Biegen und/oder Prägen, wie bereits gesagt, die vorteilhafte Versteifung erzeugt werden. Durch eine derartige Präge- und/oder Biegeversteifung wird der die Versteifung aufweisende gerade Bereich der Bürstenfeder um ein Vielfaches gegen ein elastisches Verformen/Verbiegen versteift, sodass dieser Bereich für eine Federbewegung der Bürstenfeder im Wesentlichen nicht zur Verfügung steht.Furthermore, it is provided that the stiffening is designed as embossing and / or bending stiffening. The embossing stiffener can be formed, for example, by embossing stiffening ribs which extend in the direction of the legs of the brush spring. The bending stiffener can be created, for example, by bending an edge region of the brush spring in the section, in particular by an angle of 90 °, so that a (bending) projection extending in the longitudinal extent of the brush spring is produced. Preferably, the stiffening is formed on an edge region of the brush spring. Here, the advantageous stiffening can be generated in a simple manner by means of bending and / or embossing, as already stated. By such embossing and / or bending stiffening of the stiffening having straight portion of the brush spring is stiffened by a multiple against elastic deformation / bending, so that this area is not available for a spring movement of the brush spring substantially.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bürstenfeder in dem Abschnitt ein durch zwei Versteifungen gebildetes U-Profil auf. Es ist somit also vorgesehen, dass der Abschnitt des geraden Bereichs zwei Versteifungen, die vorteilhafterweise als Präge- und/oder Biegeversteifung ausgebildet sind, aufweist, wobei die Versteifungen derart ausgerichtet beziehungsweise angeordnet sind, dass die Bürstenfeder in dem Abschnitt ein U-Profil aufweist. Mit anderen Worten ist in dem Abschnitt an jeder Seite der Bürstenfeder beziehungsweise an jedem Randbereich eine Versteifung vorgesehen. Hierdurch wird eine besonders hohe Versteifung der Bürstenfeder im geraden Bereich gewährleistet.According to a development of the invention, the brush spring in the section on a formed by two stiffeners U-profile. Thus, it is thus provided that the portion of the straight region has two stiffeners, which are advantageously designed as embossing and / or bending stiffener, wherein the stiffeners are aligned or arranged such that the brush spring in the section has a U-profile. In other words, a stiffening is provided in the section on each side of the brush spring or on each edge region. As a result, a particularly high stiffening of the brush spring is ensured in the straight area.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Bürstenfeder eine Montagehilfe auf. Die Montagehilfe ermöglicht ein einfaches Montieren von der Bürste und dem Kommutator, wobei die Montagehilfe vorteilhafterweise derart ausgebildet ist, dass die Bürste einfach auf den Kommutator aufgeschoben oder der Kommutator in eine Anordnung von einer oder mehrerer vorteilhafter Bürsten, die an einem Bürstenträger der Elektromaschine befestigt sind, geschoben werden kann.In an advantageous development of the invention, the brush spring has an assembly aid. The mounting aid allows for easy mounting of the brush and the commutator, wherein the mounting aid is advantageously designed such that the brush simply pushed onto the commutator or the commutator in an arrangement of one or more advantageous brushes which are attached to a brush holder of the electric machine , can be pushed.
Vorteilhafterweise ist dazu die Montagehilfe von mindestens einer auf dem dem Bürstenkörper benachbarten geraden Bereich angeordneten Einführschräge gebildet. Die Einführschräge bewirkt beim Einschieben der Bürste oder des Kommutators ein Zurückfedern/Zurückdrängen der Bürstenfeder, sodass der Kommutator bei der Montage nicht an dem Bürstenkörper verhakt. Durch die Einführschräge wird ein „sanftes" Zurückdrängen der Bürste, insbesondere des Bürstenkopfes, durch den Kommutator bei der Montage gewährleistet. Zweckmäßigerweise ist die Einführschräge als Federblech ausgebildet, das auf dem dem Bürstenkörper benachbarten geraden Bereich angeordnet ist. Das Federblech kann auf einfache Art und Weise auf der Bürstenfeder, beispielsweise mittels Kleben, Löten, Rasten, Verschrauben oder Ähnlichem befestigt werden. Bevorzugt ist das Federblech einstückig mit der Bürstenfeder ausgebildet, wobei das Federblech vorzugsweise mittels eines Stanz-Biege- Prozesses hergestellt wird. Dabei ist das Federblech vorzugsweise mittig auf der Bürstenfeder angeordnet und schmaler als die Bürstenfeder ausgebildet, sodass genug Material für die Bürstenfeder zur Verfügung steht, das die eigentliche Funktion der Bürstenfeder sowie die gewünschte Versteifung gewährleistet. Natürlich ist es auch denkbar, die Einführschräge beziehungsweise das Federblech an einem gekrümmten Bereich der Bürstenfeder anzuordnen.For this purpose, the assembly aid is advantageously formed by at least one insertion bevel arranged on the straight region adjacent to the brush body. When inserting the brush or the commutator, the insertion bevel causes the brush spring to spring back / back, so that the commutator does not catch on the brush body during assembly. The insertion bevel ensures a "gentle" pushing back of the brush, in particular of the brush head, by the commutator during assembly. Conveniently, the insertion bevel is formed as a spring plate, which is arranged on the brush body adjacent the straight region. The spring plate can be attached in a simple manner on the brush spring, for example by means of gluing, soldering, notching, screwing or the like. Preferably, the spring plate is formed integrally with the brush spring, wherein the spring plate is preferably produced by means of a stamping-bending process. In this case, the spring plate is preferably arranged centrally on the brush spring and formed narrower than the brush spring, so that enough material for the brush spring is available, which ensures the actual function of the brush spring and the desired stiffening. Of course, it is also conceivable to arrange the insertion bevel or the spring plate on a curved region of the brush spring.
Zweckmäßigerweise ist das Federblech von der Bürstenfeder zu einerConveniently, the spring plate of the brush spring to a
Kommutatoranliegefläche des Bürsten körpers hin schräg verlaufend angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass bei der Montage der Bürstenkörper so weit zurückgedrängt wird, dass er nicht mit dem Kommutator verhakt. Vorteilhafterweise ist auf mehreren Seiten des Bürsten körpers eine Einführschräge angeordnet.Kommutatoranliegefläche the brush body arranged obliquely. This ensures that during assembly of the brush body is pushed back so far that he does not hooked to the commutator. Advantageously, an insertion be arranged on several sides of the brush body.
Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, die vorteilhafterweise mindestens eine Bürste, wie sie oben stehend beschrieben ist, aufweist. Durch die vorteilhaft ausgebildete Bürste wird die Lebensdauer der elektrischen Maschine erhöht. Durch Vorsehen der oben beschriebenen Montagehilfe wird darüber hinaus die Montage der elektrischen Maschine vereinfacht.Furthermore, the invention relates to an electric machine, which advantageously has at least one brush, as described above. The advantageously designed brush increases the service life of the electrical machine. By providing the mounting aid described above, moreover, the assembly of the electric machine is simplified.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to some figures. Show this
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer vorteilhaft ausgebildetenFigure 1 shows a first embodiment of an advantageous trained
Bürste für eine elektrische Maschine, Figur 2 die Bürste mit einer Montagehilfe,Brush for an electric machine, 2 shows the brush with an assembly aid,
Figur 3 die Bürste mit der Montagehilfe in einer Draufsicht,3 shows the brush with the mounting aid in a plan view,
Figur 4 die Bürste mit der Montagehilfe in einer Querschnittsdarstellung undFigure 4 shows the brush with the mounting aid in a cross-sectional view and
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Bürste für eine elektrische Maschine.Figure 5 shows another embodiment of an advantageous brush for an electrical machine.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bürste 1 für eine elektrische Maschine, die zum Zusammenwirken mit einem Kommutator der elektrischen Maschine geeignet ist. Die Bürste 1 weist eine im Wesentlichen C-förmige Bürstenfeder 2 und einen daran angeordneten Bürstenkörper 3 auf. Der Bürstenkörper 3 ist im Wesentlichen mittig an der Bürstenfeder 2 angeordnet, wobei die Bürstenfeder 2 zwei sich beidseitig von dem Bürstenkörper 3 wegerstreckenden Schenkel 4,5 besitzt, mit denen die Bürstenfeder 2 in einem Bürstenträger der elektrischen Maschine anordenbar ist. Im Bereich des Bürstenkörpers 3 weist die Bürstenfeder 2 einen geraden Bereich 6 auf. Daran schließt sich beidseitig, also an jedem der Schenkel 4, 5 ein gekrümmter Bereich 7 an, der in etwa halbkreisförmig ausgebildet ist. Jedem gekrümmten Bereich 7 schließt sich jeweils ein kurzer gerader Bereich 8 an. Die gekrümmten Bereiche 7 sind derart ausgerichtet, dass der Bürstenkörper 3 im Wesentlichen auf der den geraden Bereichen 8 gegenüberliegenden Seite der Bürstenfeder 2 angeordnet ist. Bei Beaufschlagung des Bürsten körpers 3 mit einem Druck in Richtung eines Pfeils 9 kann somit der Bürstenkörper 3 durch eine Federbewegung der Bürstenfeder 2 in Richtung des Pfeils 9 zurückgedrängt werden, wodurch im Betrieb Fertigungstoleranzen sowie Verschleiß ausgeglichen werden. Mit an die Bereiche 8 anschließenden Enden 10 der Schenkel 4 und 5 kann die Bürstenfeder 2 in dem Bürstenträger der elektrischen Maschine befestigt werden. Ein Abschnitt 11 des geraden Bereichs 6, der sich über die gesamte Länge des geraden Bereichs 6 erstreckt, weist eine Versteifung 12 auf. Die Versteifung 12 wird dabei von zwei Biegeversteifungen 13, 14 gebildet, die an jeweils einem Randbereich der Bürstenfeder 2 angeordnet sind. Die Biegeversteifungen 13, 14 sind vorteilhafterweise um 90° gebogene beziehungsweise abgewinkelte, einstückig mit der Bürstenfeder 2 ausgebildete Biegevorsprünge 15. Die Versteifung 12 ist hierbei also durch Verbiegen beziehungsweise Abwinkein vom Material der Bürstenfeder 2 im Randbereich gebildet. Durch die Versteifung 12 des geraden Bereichs 6 der Bürstenfeder 2 werden Winkeländerungen beziehungsweise ein Verkippen und/oder Verdrehen des Bürsten körpers 3 und/oder der Bürste 1 im Betrieb verhindert. Für eine Federbewegung stehen im Wesentlichen nur noch die gekrümmten Bereiche 7 der Bürstenfeder 2 zur Verfügung.1 shows a schematic representation of a first embodiment of a brush 1 for an electrical machine, which is suitable for cooperation with a commutator of the electric machine. The brush 1 has a substantially C-shaped brush spring 2 and a brush body 3 arranged thereon. The brush body 3 is arranged substantially centrally on the brush spring 2, wherein the brush spring 2 has two sides extending away from the brush body 3 legs 4.5, with which the brush spring 2 can be arranged in a brush holder of the electric machine. In the region of the brush body 3, the brush spring 2 has a straight region 6. This is followed on both sides, that is, on each of the legs 4, 5, a curved portion 7, which is formed approximately semicircular. Each curved region 7 is followed in each case by a short straight region 8. The curved portions 7 are aligned such that the brush body 3 is arranged substantially on the opposite side of the straight portions 8 of the brush spring 2. Upon application of the brush body 3 with a pressure in the direction of an arrow 9 thus the brush body 3 can be pushed back by a spring movement of the brush spring 2 in the direction of the arrow 9, whereby manufacturing tolerances and wear are compensated. With adjoining the areas 8 ends 10 of the legs 4 and 5, the brush spring 2 can be mounted in the brush holder of the electric machine. A portion 11 of the straight portion 6, which extends over the entire length of the straight portion 6, has a stiffener 12. The stiffening 12 is formed by two bending stiffeners 13, 14, which are arranged on each edge region of the brush spring 2. The bending stiffeners 13, 14 are advantageously bent by 90 ° or bent, integrally formed with the brush spring 2 bending projections 15. The stiffener 12 is in this case therefore formed by bending or Abwinkein of the material of the brush spring 2 in the edge region. By stiffening 12 of the straight portion 6 of the brush spring 2 angle changes or tilting and / or twisting of the brush body 3 and / or the brush 1 are prevented during operation. For a spring movement are essentially only the curved portions 7 of the brush spring 2 available.
Die Figur 2 zeigt eine Weiterbildung der in der Figur 1 dargestellten Bürste 1 , wobei sowohl hier als auch in den folgenden Figuren aus der Figur 1 bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die in der Figur 2 schematisch dargestellte Bürste 1 unterscheidet sich von der aus der Figur 1 darin, dass sie zusätzlich zu der Versteifung 12 eine Montagehilfe 16 aufweist. Die Montagehilfe 16 weist zwei Federbleche 17, 18 auf, die beabstandet zu dem Bürstenkörper 3 auf der Bürstenfeder 2 angeordnet und schräg ausgerichtet sind, sodass sie von der Bürstenfeder 2 auf eine Kommutatoranliegefläche 3' des Bürsten körpers 3, die mit dem Kommutator zusammenwirkt, zeigen. Vorteilhafterweise überragen die Federbleche 18 mit ihren freien Enden den Bürstenkörper 3. Bei der Montage des Kommutators oder der Bürste 1 wird der Bürstenkörper 3 in Richtung des Pfeils 9 durch die von den Federblechen 17, 18 gebildeten Einführschrägen 19, 20 zurückgedrängt, sodass der Bürstenkörper 3 nicht mit einer seiner Seitenflächen an dem Kommutator hängenbleibt beziehungsweise gegen den Kommutator stößt.FIG. 2 shows a further development of the brush 1 shown in FIG. 1, wherein both here and in the following figures from FIG. 1 known elements are provided with the same reference numerals. The brush 1 shown schematically in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 in that, in addition to the stiffening 12, it has an assembly aid 16. The mounting aid 16 has two spring plates 17, 18 which are arranged spaced from the brush body 3 on the brush spring 2 and are aligned obliquely so that they of the brush spring 2 on a Kommutatoranliegefläche 3 'of the brush body 3, which cooperates with the commutator show , Advantageously, the spring plates 18 project beyond the brush body 3 with their free ends. During assembly of the commutator or the brush 1, the brush body 3 is pushed back in the direction of the arrow 9 by the insertion bevels 19, 20 formed by the spring plates 17, 18, so that the brush body 3 does not get stuck with one of its side surfaces on the commutator or pushes against the commutator.
Die Figur 3 zeigt die in der Figur 2 dargestellte Bürste 1 in einer Draufsicht. Hierbei sind deutlich die seitlich beziehungsweise im Randbereich angeordneten, die Versteifung 12 bildenden Biegeversteifungen 13 und 14 zu erkennen. Diese bilden mit der Bürstenfeder 2 in dem Abschnitt 11 ein U-Profil. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sie sich über die gesamte Länge des geraden Bereichs 6 der Bürstenfeder 2. Natürlich ist es auch denkbar, dass der die Versteifung 12 aufweisende Abschnitt 11 kleiner als der Bereich 6 ist, oder es könnten mehrere derartige Abschnitte entlang des geraden Bereichs 6 angeordnet sein. Die Bürstenfeder 2 ist hierbei breiter ausgebildet als der 5 Bürstenkörper 3, sodass die Biegeversteifungen 13, 14 an dem Bürstenkörper 3 vorbeiführen. Dadurch, dass sich die Biegeversteifungen 13, 14 beziehungsweise die Versteifung 12 sich über den gesamten Bereich 6 erstreckt, ist eine besondere Steifigkeit der Bürstenfeder 2, insbesondere im Bereich des Bereichs 6, gegeben. Die Federbleche 17 und 18 der Montagehilfe 16 sind io ebenfalls schmaler als die Bürstenfeder 2 ausgebildet und liegen somit zwischen den Biegeversteifungen 13 und 14. Natürlich ist es auch denkbar, die Einführschrägen 19, 20 nicht entlang der Längserstreckung der Bürstenfeder 2 beziehungsweise des Bereichs 6 anzuordnen, sondern senkrecht dazu. Natürlich können auch Einführschrägen zu allen Seiten des Bürsten körpers 3 auf derFIG. 3 shows the brush 1 shown in FIG. 2 in a plan view. Here, the laterally or in the edge region arranged, the stiffening 12 forming bending stiffeners 13 and 14 are clearly visible. These form with the brush spring 2 in the section 11 a U-profile. In the present embodiment, they extend over the entire length of the straight Of course, it is also conceivable that the stiffener 12 having portion 11 is smaller than the area 6, or it could be several such sections along the straight portion 6 may be arranged. The brush spring 2 is hereby made wider than the brush body 3, so that the bending stiffeners 13, 14 lead past the brush body 3. Due to the fact that the bending stiffeners 13, 14 or the stiffening 12 extends over the entire area 6, there is a particular rigidity of the brush spring 2, in particular in the area of the area 6. The spring plates 17 and 18 of the assembly aid 16 are also formed narrower than the brush spring 2 and thus lie between the bending stiffeners 13 and 14. Of course, it is also conceivable not to arrange the insertion bevels 19, 20 along the longitudinal extent of the brush spring 2 and 6 of the area but perpendicular to it. Of course, also insertion bevels on all sides of the brush body 3 on the
15 Bürstenfeder 2 vorgesehen sein.15 brush spring 2 may be provided.
Die Figur 4 zeigt die Bürste 1 der Figur 3 in einer Querschnittsdarstellung. Die Federbleche 17, 18 der Einführschrägen 19, 20 können, wie in der Figur 2 schematisch dargestellt, auf der Bürstenfeder 2 mittels Kleben, Löten und/oderFIG. 4 shows the brush 1 of FIG. 3 in a cross-sectional view. The spring plates 17, 18 of the insertion bevels 19, 20 can, as shown schematically in Figure 2, on the brush spring 2 by means of gluing, soldering and / or
20 Verschrauben oder einem ähnlichen Verbindungsverfahren befestigt werden, oder sie können, wie in der Figur 4 dargestellt, einstückig mit der Bürstenfeder 2 ausgebildet sein. Dazu werden die Einführschrägen 19, 20 beziehungsweise Federbleche 17, 18 in einem Stanz-Biege-Prozess aus der Bürstenfeder 2 herausgestanzt und entsprechend gebogen, sodass sie einen Winkel mit dem20 screwing or a similar connection method are attached, or they can, as shown in Figure 4, be integrally formed with the brush spring 2. For this purpose, the insertion bevels 19, 20 or spring plates 17, 18 punched out in a punch-bending process from the brush spring 2 and bent accordingly, so that they form an angle with the
25 geraden Bereich 6 der Bürstenfeder 2 einschließen, wie in der Figur 4 dargestellt. Dies bietet eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit die Montagehilfe 16 zu erstellen.25 straight portion 6 of the brush spring 2, as shown in Figure 4. This provides a particularly simple and cost-effective way to create the mounting aid 16.
Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Bürste 1 in einer 30 schematischen Darstellung, wobei die Bürste 1 der Figur 5 im Wesentlichen der Bürste 1 aus der Figur 1 entspricht. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die C-förmige Bürstenfeder 2 nicht einen geraden Bereich 6 aufweist, in dem der Bürstenkörper 3 angeordnet ist, sondern zwei schräg zueinander ausgerichtete gerade Bereiche 21 , die zwischen sich eine topfförmige Aufnahme 35 22 in der Bürstenfeder 2 ausbilden, in der der Bürstenkörper 3 angeordnet ist. Die geraden Bereiche 21 stellen eine alternative Möglichkeit dar, die Montagehilfe 16 auszubilden. Dabei weist jeder der geraden Bereiche 21 einen Abschnitt mit einer Versteifung 23 auf, die wie oben beschrieben ausgebildet sein kann. Wobei sich auch der die Versteifung 23 aufweisende Abschnitt über den gesamten geraden Bereich erstreckt. Die topfförmige Aufnahme 22 weist seitlich zu dem Bürstenkörper 3 zwei im Wesentlichen parallel verlaufende gerade Bereiche 24 auf, die ebenfalls mit einer Versteifung 25 entlang eines Abschnittes versehen sind. Die Versteifungen 25 und 23 können hierbei ebenfalls als Biegeversteifungen, wie oben beschrieben, oder auch als Prägeversteifungen ausgebildet sein. Natürlich ist es auch denkbar die Versteifung 12,23 und/oder 25 als ein zusätzliches Element auf den entsprechenden Abschnitt der geraden Bereiche 6,21 ,24 aufzubringen und beispielsweise mittels Löten, Schweißen, Kleben, Verschrauben und/oder Vernieten daran zu befestigen. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the brush 1 in a schematic representation, the brush 1 of FIG. 5 essentially corresponding to the brush 1 from FIG. The main difference is that the C-shaped brush spring 2 does not have a straight portion 6 in which the brush body 3 is arranged, but two obliquely aligned straight portions 21 which form a cup-shaped receptacle 35 22 in the brush spring 2 between them in which the brush body 3 is arranged. The straight portions 21 represent an alternative way to form the mounting aid 16. In this case, each of the straight portions 21 has a portion with a stiffener 23, which may be formed as described above. Wherein also the portion comprising the stiffening 23 extends over the entire straight region. The cup-shaped receptacle 22 has, at the side of the brush body 3, two essentially parallel straight regions 24 which are likewise provided with a stiffening 25 along a section. The stiffeners 25 and 23 can also be designed as bending stiffeners, as described above, or as embossing stiffeners. Of course, it is also conceivable to apply the stiffening 12, 23 and / or 25 as an additional element to the corresponding section of the straight sections 6, 21, 24 and fasten it by soldering, welding, gluing, screwing and / or riveting, for example.

Claims

Ansprüche claims
1. Bürste für eine elektrische Maschine, mit einer Bürstenfeder und mindestens einem daran angeordneten Bürstenkörper, wobei die Bürstenfeder im Wesentlichen C-förmig ausgebildet ist und zwei sich beidseitig von dem Bürstenkörper wegerstreckende Schenkel besitzt, mit denen die Bürstenfeder an einem Bürstenträger eines Elektromotors anordenbar ist, wobei die Bürstenfeder gerade und gekrümmte Bereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenfeder (2) an mindestens einem Abschnitt (11 ) eines der geraden Bereiche (6,21 ,24) eine Versteifung (12,23,25) aufweist.A brush for an electric machine, comprising a brush spring and at least one brush body arranged thereon, wherein the brush spring is substantially C-shaped and has two legs extending away from the brush body on both sides, with which the brush spring can be arranged on a brush carrier of an electric motor wherein the brush spring has straight and curved portions, characterized in that the brush spring (2) has a stiffener (12, 23, 25) on at least one portion (11) of one of the straight portions (6, 21, 24).
2. Bürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der geraden Bereiche (6) benachbart zu dem Bürstenkörper (3) liegt.2. Brush according to claim 1, characterized in that at least one of the straight portions (6) adjacent to the brush body (3).
3. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abschnitt (11 ) über den gesamten geraden Bereich (6,21 ,24) erstreckt3. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that extending the portion (11) over the entire straight portion (6,21, 24)
4. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifung (12,23,25) als eine durch plastische Verformung erzeugte Versteifung (12,23,25) ausgebildet ist.4. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffener (12,23,25) is formed as a stiffener produced by plastic deformation (12,23,25).
5. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifung (12,23,25) als Präge- und/oder5. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffener (12,23,25) as embossing and / or
Biegeversteifung (13,14) ausgebildet ist.Bending stiffener (13,14) is formed.
6. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifung (12,23,25) an einem Randbereich der Bürstenfeder (2) ausgebildet ist.6. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffener (12,23,25) is formed on an edge region of the brush spring (2).
7. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenfeder (2) in dem Abschnitt (11 ) ein durch die Versteifungen (12) gebildetes U-Profil aufweist. 7. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the brush spring (2) in the section (11) has a through the stiffeners (12) formed U-profile.
8. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkörper (3) mittig an der Bürstenfeder (2), insbesondere mittig an dem geraden Bereich (6), angeordnet ist.8. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the brush body (3) is arranged centrally on the brush spring (2), in particular centrally on the straight region (6).
9. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenfeder (2) eine Montagehilfe (16) aufweist.9. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the brush spring (2) has a mounting aid (16).
10. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (16) von mindestens einer auf dem zu dem Bürstenkörper (3) benachbarten geraden Bereich (6) angeordneten Einführschräge (19,20) gebildet ist.10. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting aid (16) of at least one on the to the brush body (3) adjacent straight portion (6) arranged insertion bevel (19,20) is formed.
11. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführschräge (19,20) als Federblech (17,18) ausgebildet ist.11. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the insertion bevel (19,20) as a spring plate (17,18) is formed.
12. Bürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federblech (17,18) von der Bürstenfeder (2) zu einer Kommutatoranliegefläche (3') des Bürsten körpers (3) hin verlaufend angeordnet ist.12. Brush according to one of the preceding claims, characterized in that the spring plate (17,18) of the brush spring (2) to a Kommutatoranliegefläche (3 ') of the brush body (3) is arranged to extend running.
13. Elektrische Maschine, gekennzeichnet durch mindestens eine Bürste (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche. 13. Electrical machine, characterized by at least one brush (1) according to one or more of the preceding claims.
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