EP3817160A1 - Brush assembly for an electric motor, electric motor and starter for a combustion engine - Google Patents

Brush assembly for an electric motor, electric motor and starter for a combustion engine Download PDF

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EP3817160A1
EP3817160A1 EP19206936.7A EP19206936A EP3817160A1 EP 3817160 A1 EP3817160 A1 EP 3817160A1 EP 19206936 A EP19206936 A EP 19206936A EP 3817160 A1 EP3817160 A1 EP 3817160A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brush
helical spring
receiving space
side wall
point
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Withdrawn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
EP19206936.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver Capek
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.)
SEG Automotive Germany GmbH
Original Assignee
SEG Automotive Germany 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 SEG Automotive Germany GmbH filed Critical SEG Automotive Germany GmbH
Priority to EP19206936.7A priority Critical patent/EP3817160A1/en
Publication of EP3817160A1 publication Critical patent/EP3817160A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H01R39/40—Brush holders enabling brush movement within holder during current collection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/381—Brush holders characterised by the application of pressure to brush

Definitions

  • the invention relates to a brush arrangement for an electrical machine, an electrical machine with such a brush arrangement and a starter for an internal combustion engine with an electrical machine with such a brush arrangement.
  • the shape of the coil spring is mainly cylindrical. A generous play between the helical spring and the receiving space ensures the free movement of the spring and avoids constraining forces that could lead to a malfunction, e.g. through a reduction in the pressure force.
  • the invention proposes a brush arrangement for an electrical machine, an electrical machine with such a brush arrangement and a starter with such an electrical machine according to the independent claims.
  • Advantageous refinements result from the respective subclaims and the following description.
  • the invention makes use of the measure of designing a helical spring for biasing a brush against a commutator in such a way that at least one turn of the helical spring in a tensioned state rests in a non-positive manner at a point on a side wall of a receiving space for the brush and the helical spring.
  • Frictional forces are thus generated at at least one contact point between the helical spring and the side wall of the receiving space. These counteract an oscillating movement of the helical spring. It has been shown that resonances can be avoided in this way, which occur between the receiving points of the helical spring on the brush and the rear wall of the receiving space when the helical springs run freely. This can occur, for example, in the event of a commutator runout error. In the case of resonance, strong fluctuations in the carbon brush pressure force can occur, which can lead to accelerated wear and tear and failure of the carbon brushes. The proposed measure can effectively prevent large fluctuations in the carbon brush pressure force and premature failure.
  • several, in particular two or three, turns of the helical spring are each shaped in such a way that they each rest non-positively at a point on the side wall of the brush receiving space.
  • the more turns of the helical spring rest on a side wall of the brush receiving space the greater the frictional forces and the fewer spaces there are in which vibrations or resonances can occur.
  • the compressive force of the helical spring also decreases, so that preferably a rather small number of contact points is expedient.
  • the number of two or three turns in a conventional coil spring of such a brush arrangement represents an optimum in which the brush arrangement is optimally balanced, has little room for oscillations and can still be provided with a sufficiently large compressive force on the commutator.
  • coil springs usually have five to twelve turns. However, this is not to be understood as limiting. Thus, four or more contact points are also possible, at which turns of the helical spring rest in a force-locking manner at one point on the side wall. This is particularly useful when the helical spring has a total of more than twelve turns.
  • the brush arrangement has at least two side-contacting windings, which rest non-positively on the side wall at points with different or the same polar angles, based on a longitudinal axis of the spring.
  • a side-contacting turn is to be understood as meaning a turn which makes contact with the side wall or is in contact therewith.
  • At least two of the points relative to the longitudinal axis of the spring are at an angle of at least 30 ° or at most 330 °, at least 45 ° or at most 325 °, at least 60 ° or at most 300 °, at least 90 ° or at most 270 ° or 180 ° to each other on.
  • either the second point is expediently at an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 °, to the first point and the third point has an angle of 330 ° to 30 ° to the first point, and is in particular identical to the first Job; or the second point has an angle of 90 ° to 150 °, in particular 120 °, to the first point and the third point has an angle of 210 ° to 270 °, in particular 240 °, to the first point.
  • a fourth side-contacting turn of the helical spring rests non-positively at a fourth point on the side wall.
  • the second point preferably has an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 °, to the first point and the third point is identical to the first point or in a range of + 30 ° and -30 ° around the first point and the fourth digit is identical to the second digit or in a range of + 30 ° and -30 ° around the second digit.
  • the second point has an angle of 90 ° to 150 °, in particular 120 °, to the first point, the second point an angle of 210 ° to 270 °, in particular 240 °, to the first point, the third point is with the first point identical or in a range of + 30 ° and -30 ° around the first digit and the fourth digit is identical to the second digit or in a range of + 30 ° to - 30 ° around the second digit.
  • the second digit has an angle from 60 ° to 120 °, in particular 90 ° to the first point
  • the third point has an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 ° to the first point
  • the fourth point has an angle of 240 ° to 300 °, in particular 270 ° to the first position.
  • the helical spring also has a low flexural rigidity, since the spacing between the contact points in the axial direction is large enough.
  • one (or the) second or higher turn viewed from the rear wall in the direction of the brush, is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall of the brush receiving space. In this way, resonances and vibrations in the vicinity of the rear wall are avoided or reduced. This prevents vibrations from the housing from continuing via the rear wall of the receiving space into the helical spring.
  • a first turn as seen from the rear wall is advantageously used for contacting the rear wall and is less suitable for non-positively resting against a point on the side wall.
  • one (or the) second or higher turn, viewed from the brush is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall of the brush receiving space.
  • This avoids or reduces resonances and vibrations in the vicinity of the brush.
  • vibrations that arise when the commutator revolves are not completely transferred to the entire spring in this way.
  • One of the last turns as seen from the brush is advantageously used to make contact with the brush. It is therefore less suitable for non-positive contact at one point on the side wall.
  • a turn arranged between the rear wall and the brush in the central axial region of the helical spring is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at one point on the side wall of the brush receiving space.
  • This turn can be exactly the middle turn if there is an uneven number of turns in total.
  • it can also relate to the last turn of a first half of the turns or the first of the second half of the turns if there is an even number of turns. Vibrations that continue from the housing or from the brush into the helical spring are dampened most efficiently in the central axial area of the helical spring in order to avoid resonances.
  • the helical spring preferably also has turns which do not touch the side wall of the brush receiving space. These further turns ensure an improvement in the spring action of the helical spring, which is designed as a compression spring, in order to provide sufficient pretensioning and pressing force of the brushes against the commutator.
  • a suitable choice of the frictional force at the contact point (s) of the helical spring on a side wall can effectively prevent vibration transmission and resonance formation at the contact points, but without unduly impairing the compressive force of the helical spring on the brush. Due to manufacturing tolerances on the spring and the receiving space or quiver, different large frictional forces result. On the one hand, the frictional forces should be large enough to calm the vibration. On the other hand, however, they should not be so large that the brush pressing force is excessively reduced.
  • the turns of the helical spring are advantageously circular and / or oval and / or rectangular in a plane perpendicular to an axis extending from the rear wall to the brush or perpendicular to the longitudinal axis of the spring. These are robust designs that have been in use so far have proven themselves and are easy to manufacture.
  • the size and shape of the turns can differ from turn to turn. However, a majority of the turns can also have an identical shape and size. It is preferable that the size of the windings fill as much as possible the entire space between the brush and the rear wall in order to achieve the best possible resilience, whereby of course those windings that do not touch the side wall must not be too large.
  • the side-contacting turns differ in shape and size preferably only minimally from the other non-side-contacting turns, in particular by a maximum of 10%.
  • the side wall is designed as a cylinder-shaped or cuboid-shaped quiver. This saves space and is easy to manufacture and enables frictional contact points with the helical spring to be provided in a simple manner.
  • the invention further relates to an electric machine, in particular an electric motor with a brush arrangement as described above and with a commutator, the helical spring of the brush arrangement that can be subjected to compressive loading being pretensioned against the brush by the rear wall of the brush receiving space, and a starter with such an electric machine.
  • an electric machine in particular an electric motor with a brush arrangement as described above and with a commutator, the helical spring of the brush arrangement that can be subjected to compressive loading being pretensioned against the brush by the rear wall of the brush receiving space, and a starter with such an electric machine.
  • the brush holder according to the invention can fully develop its advantages.
  • FIG. 1 A brush arrangement not according to the invention is shown in a schematic cross-sectional view and denoted by 100.
  • the brush arrangement 100 has a receiving space 3 designed as a quiver, which has a rear wall 31 and a side wall 32.
  • the receiving space 3 is, for example, made of plastic and is cylindrical.
  • a brush 4 designed as a carbon brush, which is pretensioned by the rear wall 31 of the receiving space 3 against a commutator 5 by means of a helical spring 2.
  • the carbon brush 4 is also cylindrical and connected at its upper end with a stranded wire. Since the brush assembly 100 is new, the coil spring 2 is strongly compressed and a large part of the axial length of the receiving space 3 is taken up by the carbon brush 4.
  • An axial direction of the receiving space usually corresponds to an axial direction of the helical spring.
  • the helical spring 2 has a total of six turns.
  • a second to fifth turn are designed to be radially symmetrical, these four turns having the same shape and the same radius.
  • the turns of the helical spring 2 have no points of contact with the side wall 32 of the receiving space 3.
  • Figure 2 shows the same brush assembly 100 as Figure 1 , but shortly before the end of its service life.
  • the carbon brush 4 has worn out in the course of its use due to the friction on the commutator 5, as a result of which its axial length has been reduced.
  • the coil spring 2 has consequently expanded so that the carbon brush 4 continues to be pretensioned against the commutator.
  • vibrations can be transmitted from the housing via the rear wall 31 or from the commutator 5 via the carbon brush 4 to the helical spring 2. Vibrations of the helical spring 2 can lead to fluctuations in a pressure force of the carbon brush 4 on the commutator 5, which can become particularly large in the case of resonance.
  • FIG. 3 shows a brush arrangement 101 according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 11 shows a view along the longitudinal axis of the spring onto the helical spring 2 and the brush receiving space 3 of the brush arrangement 101 from FIG Figure 3 in a schematic view. Below are the Figures 3 and 4 comprehensively described.
  • the brush arrangement 101 according to Figures 3 and 4 differs from the brush assemblies 100 Figures 1 and 2 in particular in that the helical spring 2 has three turns 21, 22, 23 which are designed such that they each rest in a force-locking manner at a point on the side wall 32 of the brush receiving space 3. Due to the contact points of the helical spring 2 with the side wall 32 of the receiving space 3 and the frictional connection generated thereby, vibrations of the helical spring 3 are dampened and the propagation of the vibrations is reduced or even avoided.
  • a second turn 21, seen from the rear wall 31, is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with a first polar angle. It corresponds to a first side-contacting turn 21. It prevents vibrations of a housing from spreading via the rear wall 31 of the receiving space 3 into the helical spring 2.
  • a turn 22 located in the central axial area of the helical spring 2 as seen from the rear wall is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with a second polar angle.
  • the second point is opposite the first point or the respective contact points of the windings 21 and 22 with the side wall form an angle of approximately 180 ° with respect to the longitudinal axis of the spring.
  • This turn 22 located in the central axial area of the helical spring 2 corresponds to a second side-contacting turn 22. Since the turns in the central axial area, if they would vibrate freely, would vibrate with the greatest amplitude, the damping effect due to a force on a turn 22 is in the middle axial area strongest.
  • a penultimate turn 23 in the vicinity of the carbon brush 4, seen from the rear wall, is shaped in such a way that it rests non-positively at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with (approximately) the first polar angle.
  • This penultimate turn 23 corresponds to a third side-contacting turn 23 Commutator 5 avoided via the carbon brush 4 in the helical spring 2.
  • the respective contact points of the windings 22 and 23 with the side wall also enclose an angle of approximately 180 ° with respect to the longitudinal axis of the spring.
  • This embodiment with three contact points to the side wall 32 or to the pocket wall, which are as far apart as possible in the axial direction, is particularly advantageous because it keeps the sensitivity of the frictional force low with regard to manufacturing tolerances. It goes without saying, however, that any other polar angles are also possible for the contact points.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bürstenanordnung (101) für eine elektrische Maschine, die einen Bürstenaufnahmeraum (3) mit einer Rückwand (31) und einer seitlichen Wandung (32); eine Bürste (4) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Kommutator (5); eine unter Druckbelastung stellbare Schraubenfeder (2), mit der die Bürste (4) von der Rückwand (31) des Bürstenaufnahmeraums (3) gegen den Kommutator (5) vorspannbar ist, wobei wenigstens eine Windung (21, 22, 23) der Schraubenfeder (2) derart geformt ist, dass sie kraftschlüssig an einer Stelle der seitlichen Wandung (32) des Bürstenaufnahmeraums (3) anliegt, aufweist, sowie eine elektrische Maschine und einen Starter.The invention relates to a brush arrangement (101) for an electrical machine, which has a brush receiving space (3) with a rear wall (31) and a side wall (32); a brush (4) for making electrical contact with a commutator (5); a helical spring (2) which can be adjusted under pressure and with which the brush (4) can be pretensioned from the rear wall (31) of the brush receiving space (3) against the commutator (5), with at least one turn (21, 22, 23) of the helical spring ( 2) is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at a point on the side wall (32) of the brush receiving space (3), as well as an electrical machine and a starter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürstenanordnung für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einer solchen Bürstenanordnung und einen Starter für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Maschine mit einer solchen Bürstenanordnung.The invention relates to a brush arrangement for an electrical machine, an electrical machine with such a brush arrangement and a starter for an internal combustion engine with an electrical machine with such a brush arrangement.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 100 41 822 A1 ist eine Bürstenanordnung bekannt, bei der Kohlebürsten jeweils in einem Bürstenhalter oder Bürstenaufnahmeraum aufgenommen und mittels einer Schraubenfeder vorgespannt sindFrom the DE 100 41 822 A1 a brush arrangement is known in which carbon brushes are each received in a brush holder or brush receiving space and are pretensioned by means of a helical spring

Die Form der Schraubenfeder ist hauptsächlich zylindrisch. Ein großzügiges Spiel zwischen der Schraubenfeder und dem Aufnahmeraum sichert die freie Beweglichkeit der Feder und vermeidet Zwangskräfte, die zu einer Funktionsstörung, z.B. durch eine Minderung der Andruckkraft, führen könnten.The shape of the coil spring is mainly cylindrical. A generous play between the helical spring and the receiving space ensures the free movement of the spring and avoids constraining forces that could lead to a malfunction, e.g. through a reduction in the pressure force.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung schlägt eine Bürstenanordnung für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einer solchen Bürstenanordnung sowie einen Starter mit einer solchen elektrischen Maschine gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.The invention proposes a brush arrangement for an electrical machine, an electrical machine with such a brush arrangement and a starter with such an electrical machine according to the independent claims. Advantageous refinements result from the respective subclaims and the following description.

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, eine Schraubenfeder zum Vorspannen einer Bürste gegen einen Kommutator derart auszubilden, dass wenigstens eine Windung der Schraubenfeder in einem gespannten Zustand kraftschlüssig an einer Stelle einer seitlichen Wandung eines Aufnahmeraumes für die Bürste und die Schraubenfeder anliegt.The invention makes use of the measure of designing a helical spring for biasing a brush against a commutator in such a way that at least one turn of the helical spring in a tensioned state rests in a non-positive manner at a point on a side wall of a receiving space for the brush and the helical spring.

Somit werden Reibkräfte an wenigstens einer Kontaktstelle der Schraubenfeder mit der seitlichen Wandung des Aufnahmeraumes erzeugt. Diese wirken einer Schwingbewegung der Schraubenfeder entgegen. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise Resonanzen vermieden werden können, die zwischen den Aufnahmepunkten der Schraubenfeder an Bürste und Rückwand des Aufnahmeraumes bei frei verlaufenden Schraubenfedern auftreten. Diese können zum Beispiel bei einem Rundlauffehler des Kommutators auftreten. Im Falle der Resonanz können starke Schwankungen der Kohlebürstenandruckkraft auftreten, was zu beschleunigtem Verschleiß und einem Ausfall der Kohlebürsten führen kann. Durch die vorgeschlagene Maßnahme können große Schwankungen der Kohlebürstenandruckkraft und ein vorzeitiger Ausfall effektiv verhindert werden.Frictional forces are thus generated at at least one contact point between the helical spring and the side wall of the receiving space. These counteract an oscillating movement of the helical spring. It has been shown that resonances can be avoided in this way, which occur between the receiving points of the helical spring on the brush and the rear wall of the receiving space when the helical springs run freely. This can occur, for example, in the event of a commutator runout error. In the case of resonance, strong fluctuations in the carbon brush pressure force can occur, which can lead to accelerated wear and tear and failure of the carbon brushes. The proposed measure can effectively prevent large fluctuations in the carbon brush pressure force and premature failure.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere, insbesondere zwei oder drei, Windungen der Schraubenfeder jeweils derart geformt, dass sie kraftschlüssig jeweils an einer Stelle der seitlichen Wandung des Bürstenaufnahmeraums anliegen. Je mehr Windungen der Schraubenfeder an einer seitlichen Wandung des Bürstenaufnahmeraums anliegen, desto größer werden die Reibkräfte und desto weniger Zwischenräume existieren, in denen Schwingungen oder Resonanzen auftreten können. Jedoch nimmt auch die Druckkraft der Schraubenfeder ab, so dass bevorzugt eine eher geringe Anzahl an Kontaktstellen zweckmäßig ist. Die Anzahl von zwei oder drei Windungen stellt bei einer üblichen Schraubenfeder einer solchen Bürstenanordnung ein Optimum dar, in dem die Bürstenanordnung bestens austariert ist, wenig Spielraum für Schwingungen aufweist und dennoch mit einer genügend großen Druckkraft auf den Kommutator bereitgestellt werden kann. Dies hängt auch mit der Gesamtzahl der Windungen einer Schraubenfeder in diesem Bereich zusammen. So weisen Schraubenfedern in diesem Anwendungsgebiet üblicherweise fünf bis zwölf Windungen auf. Dies ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen. So sind auch vier oder mehr Kontaktstellen möglich, an denen Windungen der Schraubenfeder kraftschlüssig an einer Stelle der seitlichen Wandung anliegen. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn die Schraubenfeder insgesamt mehr als zwölf Windungen aufweist.In a particularly advantageous embodiment, several, in particular two or three, turns of the helical spring are each shaped in such a way that they each rest non-positively at a point on the side wall of the brush receiving space. The more turns of the helical spring rest on a side wall of the brush receiving space, the greater the frictional forces and the fewer spaces there are in which vibrations or resonances can occur. However, the compressive force of the helical spring also decreases, so that preferably a rather small number of contact points is expedient. The number of two or three turns in a conventional coil spring of such a brush arrangement represents an optimum in which the brush arrangement is optimally balanced, has little room for oscillations and can still be provided with a sufficiently large compressive force on the commutator. This is also related to the total number of turns of a coil spring in this area. In this field of application, coil springs usually have five to twelve turns. However, this is not to be understood as limiting. Thus, four or more contact points are also possible, at which turns of the helical spring rest in a force-locking manner at one point on the side wall. This is particularly useful when the helical spring has a total of more than twelve turns.

Insbesondere weist die Bürstenanordnung mindestens zwei seitenkontaktierende Windungen auf, die an Stellen mit unterschiedlichen oder gleichen Polarwinkeln, bezogen auf eine Längsachse der Feder, der seitlichen Wandung kraftschlüssig anliegen. Unter einer seitenkontaktierenden Windung ist dabei eine Windung zu verstehen, die die seitliche Wandung kontaktiert bzw. damit in Kontakt steht. Dabei weisen wenigstens zwei der Stellen bezogen auf die Längsachse der Feder einen Winkel von mindestens 30° oder höchstens 330°, mindestens 45° oder höchstens 325°, mindestens 60° oder höchstens 300°, mindestens 90° oder höchstens 270° oder 180° zueinander auf. Durch die Wahl von Stellen der seitlichen Wandung mit unterschiedlichen Polarwinkeln ist es vorteilhaft möglich, dass die Feder durch die kraftschlüssigen Kontaktierungen innerhalb des Aufnahmeraumes stabilisiert wird.In particular, the brush arrangement has at least two side-contacting windings, which rest non-positively on the side wall at points with different or the same polar angles, based on a longitudinal axis of the spring. A side-contacting turn is to be understood as meaning a turn which makes contact with the side wall or is in contact therewith. At least two of the points relative to the longitudinal axis of the spring are at an angle of at least 30 ° or at most 330 °, at least 45 ° or at most 325 °, at least 60 ° or at most 300 °, at least 90 ° or at most 270 ° or 180 ° to each other on. By choosing points on the side wall with different polar angles, it is advantageously possible for the spring to be stabilized by the force-fitting contacts within the receiving space.

Zweckmäßigerweise weist bei drei seitenkontaktierenden Windungen entweder die zweite Stelle einen Winkel von 150° bis 210°, insbesondere 180° zur ersten Stelle auf und die dritte Stelle weist einen Winkel von 330° bis 30° zur ersten Stelle auf, ist insbesondere identisch mit der ersten Stelle; oder die zweite Stelle weist einen Winkel von 90° bis 150°, insbesondere 120° zur ersten Stelle auf und die dritte Stelle einen Winkel von 210° bis 270°, insbesondere 240° zur ersten Stelle auf.With three side-contacting turns, either the second point is expediently at an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 °, to the first point and the third point has an angle of 330 ° to 30 ° to the first point, and is in particular identical to the first Job; or the second point has an angle of 90 ° to 150 °, in particular 120 °, to the first point and the third point has an angle of 210 ° to 270 °, in particular 240 °, to the first point.

Denkbar ist, dass eine vierte seitenkontaktierende Windung der Schraubenfeder an einer vierten Stelle der seitlichen Wandung kraftschlüssig anliegt. Dabei weist bevorzugt die zweite Stelle einen Winkel von 150° bis 210°, insbesondere 180° zur ersten Stelle auf und die dritte Stelle ist mit der ersten Stelle identisch oder in einem Bereich von +30° und -30° um die erste Stelle und die vierte Stelle ist mit der zweiten Stelle identisch oder in einem Bereich von +30° und -30° um die zweite Stelle. Oder die zweite Stelle weist einen Winkel von 90° bis 150°, insbesondere 120° zur ersten Stelle auf, die zweite Stelle einen Winkel von 210° bis 270°, insbesondere 240° zur ersten Stelle auf, die dritte Stelle ist mit der ersten Stelle identisch oder in einem Bereich von +30° und -30° um die erste Stelle und die vierte Stelle ist mit der zweiten Stelle identisch oder in einem Bereich von +30° bis - 30° um die zweite Stelle. Oder die zweite Stelle weist einen Winkel von 60° bis 120°, insbesondere 90° zur ersten Stelle auf, die dritte Stelle weist einen Winkel von 150° bis 210°, insbesondere 180° zur ersten Stelle auf und die vierte Stelle weist einen Winkel von 240° bis 300°, insbesondere 270° zur ersten Stelle auf.It is conceivable that a fourth side-contacting turn of the helical spring rests non-positively at a fourth point on the side wall. The second point preferably has an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 °, to the first point and the third point is identical to the first point or in a range of + 30 ° and -30 ° around the first point and the fourth digit is identical to the second digit or in a range of + 30 ° and -30 ° around the second digit. Or the second point has an angle of 90 ° to 150 °, in particular 120 °, to the first point, the second point an angle of 210 ° to 270 °, in particular 240 °, to the first point, the third point is with the first point identical or in a range of + 30 ° and -30 ° around the first digit and the fourth digit is identical to the second digit or in a range of + 30 ° to - 30 ° around the second digit. Or the second digit has an angle from 60 ° to 120 °, in particular 90 ° to the first point, the third point has an angle of 150 ° to 210 °, in particular 180 ° to the first point and the fourth point has an angle of 240 ° to 300 °, in particular 270 ° to the first position.

Um die Empfindlichkeit der Reibkraft hinsichtlich Fertigungstoleranzen gering zu halten, empfiehlt es sich, drei Kontaktstellen zur seitlichen Wandung so zu wählen, dass sie möglichst weit in axialer Richtung auseinanderliegen. So weist die Schraubenfeder auch eine geringe Biegesteifigkeit auf, da die Abstände der Kontaktstellen in axialer Richtung groß genug sind.In order to keep the sensitivity of the frictional force low with regard to manufacturing tolerances, it is advisable to choose three contact points to the side wall so that they are as far apart as possible in the axial direction. The helical spring also has a low flexural rigidity, since the spacing between the contact points in the axial direction is large enough.

Zweckmäßigerweise ist eine (bzw. die) von der Rückwand aus in Richtung Bürste gesehen zweite oder höhere Windung derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung des Bürstenaufnahmeraums kraftschlüssig anliegt. Auf diese Weise werden Resonanzen und Schwingungen in der Nähe der Rückwand vermieden oder reduziert. So wird vermieden, dass sich Schwingungen aus dem Gehäuse über die Rückwand des Aufnahmeraumes in die Schraubenfeder fortsetzen. Eine von der Rückwand aus gesehen erste Windung dient vorteilhaft zur Kontaktierung der Rückwand und eignet sich weniger dazu, kraftschlüssig an einer Stelle der seitlichen Wandung anzuliegen.Expediently, one (or the) second or higher turn, viewed from the rear wall in the direction of the brush, is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall of the brush receiving space. In this way, resonances and vibrations in the vicinity of the rear wall are avoided or reduced. This prevents vibrations from the housing from continuing via the rear wall of the receiving space into the helical spring. A first turn as seen from the rear wall is advantageously used for contacting the rear wall and is less suitable for non-positively resting against a point on the side wall.

Bevorzugt ist eine (bzw. die) von der Bürste aus gesehen zweite oder höhere Windung derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung des Bürstenaufnahmeraums kraftschlüssig anliegt. Dadurch werden Resonanzen und Schwingungen in der Nähe der Bürste vermieden oder reduziert. Vor allem Schwingungen, die durch das Umlaufen des Kommutators entstehen, werden auf diese Weise nicht vollständig in die gesamte Feder übertragen. Eine von der Bürste aus gesehen letzte Windung dient vorteilhaft zur Kontaktierung der Bürste. Daher eignet sie sich weniger dazu, an einer Stelle der seitlichen Wandung kraftschlüssig anzuliegen.Preferably, one (or the) second or higher turn, viewed from the brush, is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall of the brush receiving space. This avoids or reduces resonances and vibrations in the vicinity of the brush. In particular, vibrations that arise when the commutator revolves are not completely transferred to the entire spring in this way. One of the last turns as seen from the brush is advantageously used to make contact with the brush. It is therefore less suitable for non-positive contact at one point on the side wall.

Insbesondere ist eine zwischen der Rückwand und der Bürste im mittleren axialen Bereich der Schraubenfeder angeordnete Windung derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung des Bürstenaufnahmeraums kraftschlüssig anliegt. Bei dieser Windung kann es sich genau um die mittlere Windung handeln, wenn es insgesamt eine ungerade Anzahl an Windungen gibt. Sie kann aber auch die letzte Windung einer ersten Hälfte der Windungen oder die erste der zweiten Hälfte der Windungen betreffen, wenn eine gerade Anzahl von Windungen vorliegt. Schwingungen, die sich von dem Gehäuse oder von der Bürste in die Schraubenfeder fortsetzen, werden im mittleren axialen Bereich der Schraubenfeder am effizientesten gedämpft, um Resonanzen zu vermeiden. Bei einer frei schwingenden Schraubenfeder schwingen die Windungen im mittleren axialen Bereich der Schraubenfeder mit der größten Amplitude. Entsprechend ist der Beruhigungseffekt durch eine Reibkraft an einer Windung im mittleren axialen Bereich am stärksten.In particular, a turn arranged between the rear wall and the brush in the central axial region of the helical spring is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at one point on the side wall of the brush receiving space. This turn can be exactly the middle turn if there is an uneven number of turns in total. However, it can also relate to the last turn of a first half of the turns or the first of the second half of the turns if there is an even number of turns. Vibrations that continue from the housing or from the brush into the helical spring are dampened most efficiently in the central axial area of the helical spring in order to avoid resonances. In the case of a freely oscillating helical spring, the turns in the central axial area of the helical spring oscillate with the greatest amplitude. Correspondingly, the calming effect due to a frictional force on a turn is strongest in the central axial area.

Vorzugsweise weist die Schraubenfeder auch Windungen auf, die die seitliche Wandung des Bürstenaufnahmeraums nicht berühren. Diese weiteren Windungen sorgen für eine Verbesserung der Federwirkung der als Druckfeder ausgebildeten Schraubenfeder, um eine ausreichende Vorspannung und Andruckkraft der Bürsten gegen den Kommutator bereitzustellen.The helical spring preferably also has turns which do not touch the side wall of the brush receiving space. These further turns ensure an improvement in the spring action of the helical spring, which is designed as a compression spring, in order to provide sufficient pretensioning and pressing force of the brushes against the commutator.

Durch geeignete Wahl der Reibkraft an der bzw. den Kontaktstellen der Schraubfeder an einer seitlichen Wandung kann an den Kontaktstellen einer Schwingungsübertragung und einer Resonanzbildung effektiv vorgebeugt werden, ohne jedoch die Druckkraft der Schraubenfeder auf die Bürste unbotmäßig zu beeinträchtigen. Durch Fertigungstoleranzen an Feder und Aufnahmeraum bzw. Köcher ergeben sich unterschiedliche große Reibkräfte. Die Reibkräfte sollten einerseits groß genug sein, um die Schwingung zu beruhigen. Sie sollten andererseits jedoch nicht so groß sein, dass die Bürstenandruckkraft übermäßig reduziert wird.A suitable choice of the frictional force at the contact point (s) of the helical spring on a side wall can effectively prevent vibration transmission and resonance formation at the contact points, but without unduly impairing the compressive force of the helical spring on the brush. Due to manufacturing tolerances on the spring and the receiving space or quiver, different large frictional forces result. On the one hand, the frictional forces should be large enough to calm the vibration. On the other hand, however, they should not be so large that the brush pressing force is excessively reduced.

Vorteilhafterweise sind die Windungen der Schraubfeder kreisförmig und/oder oval und/oder rechteckig in einer Ebene senkrecht zu einer von der Rückwand zur Bürste verlaufenden Achse bzw. senkrecht zu der Längsachse der Feder ausgebildet. Dies sind robuste Ausgestaltungen, die sich in der Anwendung bisher bewährt haben und einfach zu fertigen sind. Die Größe und Form der Windungen kann sich von Windung zu Windung unterscheiden. Jedoch kann auch ein Großteil der Windungen eine identische Form und Größe aufweisen. Dabei ist es vorzuziehen, dass die Windungen in der Größe möglichst den gesamten Aufnahmeraum zwischen Bürste und Rückwand ausfüllen, um eine möglichst gute Federwirkung zu erzielen, wobei natürlich diejenigen Windungen, die die seitliche Wandung nicht berühren, nicht zu groß ausfallen dürfen. Die seitenkontaktierenden Windungen unterscheiden sich von Form und Größe bevorzugt nur minimal von den übrigen nicht seitenkontaktierenden Windungen, insbesondere um maximal 10%.The turns of the helical spring are advantageously circular and / or oval and / or rectangular in a plane perpendicular to an axis extending from the rear wall to the brush or perpendicular to the longitudinal axis of the spring. These are robust designs that have been in use so far have proven themselves and are easy to manufacture. The size and shape of the turns can differ from turn to turn. However, a majority of the turns can also have an identical shape and size. It is preferable that the size of the windings fill as much as possible the entire space between the brush and the rear wall in order to achieve the best possible resilience, whereby of course those windings that do not touch the side wall must not be too large. The side-contacting turns differ in shape and size preferably only minimally from the other non-side-contacting turns, in particular by a maximum of 10%.

Insbesondere ist die Seitenwandung als Köcher zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet. Dies ist platzsparend und einfach herzustellen und ermöglicht auf einfache Weise die Bereitstellung von kraftschlüssigen Kontaktstellen mit der Schraubenfeder.In particular, the side wall is designed as a cylinder-shaped or cuboid-shaped quiver. This saves space and is easy to manufacture and enables frictional contact points with the helical spring to be provided in a simple manner.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor mit einer Bürstenanordnung wie oben beschrieben und mit einem Kommutator, wobei die unter Druckbelastung bringbare Schraubenfeder der Bürstenanordnung von der Rückwand des Bürstenaufnahmeraums gegen die Bürste vorgespannt ist, und einen Starter mit einer solchen elektrischen Maschine. In der Anordnung als elektrische Maschine kann der erfindungsgemäße Bürstenhalter seine Vorteile voll entfalten.The invention further relates to an electric machine, in particular an electric motor with a brush arrangement as described above and with a commutator, the helical spring of the brush arrangement that can be subjected to compressive loading being pretensioned against the brush by the rear wall of the brush receiving space, and a starter with such an electric machine. In the arrangement as an electrical machine, the brush holder according to the invention can fully develop its advantages.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention is shown schematically in the drawings using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1
zeigt eine nicht erfindungsgemäße Bürstenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht im Neuzustand;
Figur 2
zeigt die Bürstenanordnung aus Figur 1 in einer schematischen Querschnittsansicht kurz vor Erreichen des Lebensdauerendes;
Figur 3
zeigt eine Bürstenanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Querschnittsansicht kurz vor Erreichen des Lebensdauerendes;
Figur 4
zeigt eine Sicht entlang der Federlängsachse auf die Schraubenfeder und den Bürstenaufnahmeraum der Bürstenanordnung aus Figur 3 in einer schematischen Ansicht.
Brief description of the drawings
Figure 1
shows a brush arrangement not according to the invention in a schematic cross-sectional view when new;
Figure 2
shows the brush arrangement Figure 1 in a schematic cross-sectional view shortly before reaching the end of service life;
Figure 3
shows a brush arrangement according to a preferred embodiment of the invention in a schematic cross-sectional view shortly before reaching the end of its service life;
Figure 4
FIG. 11 shows a view along the longitudinal axis of the spring onto the helical spring and the brush receiving space of the brush arrangement Figure 3 in a schematic view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In Figur 1 ist eine nicht erfindungsgemäße Bürstenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt und mit 100 bezeichnet.In Figure 1 A brush arrangement not according to the invention is shown in a schematic cross-sectional view and denoted by 100.

Die Bürstenanordnung 100 weist einen als Köcher ausgebildeten Aufnahmeraum 3 auf, der eine Rückwand 31 und eine seitliche Wandung 32 aufweist. Der Aufnahmeraum 3 ist beispielsweise aus Kunststoff und zylinderförmig ausgebildet. In dem Aufnahmeraum 3 befindet sich eine als Kohlebürste ausgebildete Bürste 4, die von der Rückwand 31 des Aufnahmeraums 3 mittels einer Schraubenfeder 2 gegen einen Kommutator 5 vorgespannt ist. Die Kohlebürste 4 ist ebenfalls zylinderförmig ausgebildet und an ihrem oberen Ende mit einer Litze verbunden. Da sich die Bürstenanordnung 100 im Neuzustand befindet, ist die Schraubenfeder 2 stark zusammengedrückt und ein Großteil der axialen Länge des Aufnahmeraumes 3 wird von der Kohlebürste 4 eingenommen. Dabei entspricht eine axiale Richtung des Aufnahmeraumes üblicherweise einer axialen Richtung der Schraubenfeder.The brush arrangement 100 has a receiving space 3 designed as a quiver, which has a rear wall 31 and a side wall 32. The receiving space 3 is, for example, made of plastic and is cylindrical. In the receiving space 3 there is a brush 4 designed as a carbon brush, which is pretensioned by the rear wall 31 of the receiving space 3 against a commutator 5 by means of a helical spring 2. The carbon brush 4 is also cylindrical and connected at its upper end with a stranded wire. Since the brush assembly 100 is new, the coil spring 2 is strongly compressed and a large part of the axial length of the receiving space 3 is taken up by the carbon brush 4. An axial direction of the receiving space usually corresponds to an axial direction of the helical spring.

Die Schraubenfeder 2 weist in dieser Ausführungsform insgesamt sechs Windungen auf. Eine zweite bis fünfte Windung sind radialsymmetrisch ausgebildet, wobei diese vier Windungen die gleiche Form und den gleichen Radius aufweisen. Eine von der Rückwand aus zur Bürste betrachtet erste Windung und eine letzte Windung weisen jeweils einen kleineren Radius auf als die übrigen vier Windungen. Auf diese Weise bieten sie eine bessere Anlagefläche zur Bürste bzw. zur Rückwand. Die Windungen der Schraubenfeder 2 weisen keinerlei Berührungspunkte mit der seitlichen Wandung 32 des Aufnahmeraumes 3 auf.In this embodiment, the helical spring 2 has a total of six turns. A second to fifth turn are designed to be radially symmetrical, these four turns having the same shape and the same radius. A first turn and a last turn, viewed from the rear wall towards the brush, each have a smaller radius than the other four turns. In this way, they offer a better contact surface for the brush or the rear wall. The turns of the helical spring 2 have no points of contact with the side wall 32 of the receiving space 3.

Figur 2 zeigt die gleiche Bürstenanordnung 100 wie Figur 1, jedoch kurz vor Erreichen des Lebensdauerendes. Die Kohlebürste 4 hat sich im Laufe ihrer Verwendung durch die Reibung an dem Kommutator 5 abgenutzt, wodurch ihre axiale Länge reduziert wurde. Die Schraubenfeder 2 hat sich demzufolge ausgedehnt, so dass die Kohlebürste 4 weiterhin gegen den Kommutator vorgespannt ist. Figure 2 shows the same brush assembly 100 as Figure 1 , but shortly before the end of its service life. The carbon brush 4 has worn out in the course of its use due to the friction on the commutator 5, as a result of which its axial length has been reduced. The coil spring 2 has consequently expanded so that the carbon brush 4 continues to be pretensioned against the commutator.

In diesem Zustand können sich Schwingungen vom Gehäuse über die Rückwand 31 oder vom Kommutator 5 über die Kohlebürste 4 auf die Schraubenfeder 2 übertragen. Schwingungen der Schraubenfeder 2 können zu Schwankungen einer Andruckkraft der Kohlebürste 4 auf den Kommutator 5 führen, die im Resonanzfall besonders groß werden können.In this state, vibrations can be transmitted from the housing via the rear wall 31 or from the commutator 5 via the carbon brush 4 to the helical spring 2. Vibrations of the helical spring 2 can lead to fluctuations in a pressure force of the carbon brush 4 on the commutator 5, which can become particularly large in the case of resonance.

Figur 3 zeigt eine Bürstenanordnung 101 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Figur 4 zeigt eine Sicht entlang der Federlängsachse auf die Schraubenfeder 2 und den Bürstenaufnahmeraum 3 der Bürstenanordnung 101 aus Figur 3 in einer schematischen Ansicht. Nachfolgend werden die Figuren 3 und 4 übergreifend beschrieben. Figure 3 shows a brush arrangement 101 according to an embodiment of the invention. Figure 4 FIG. 11 shows a view along the longitudinal axis of the spring onto the helical spring 2 and the brush receiving space 3 of the brush arrangement 101 from FIG Figure 3 in a schematic view. Below are the Figures 3 and 4 comprehensively described.

Die Bürstenanordnung 101 gemäß Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von den Bürstenanordnungen 100 aus Figuren 1 und 2 insbesondere dadurch, dass die Schraubenfeder 2 drei Windungen 21, 22, 23 aufweist, die derart ausgebildet sind, dass sie jeweils kraftschlüssig an einer Stelle der seitlichen Wandung 32 des Bürstenaufnahmeraums 3 anliegen. Durch die Kontaktstellen der Schraubenfeder 2 mit der seitlichen Wandung 32 des Aufnahmeraums 3 und den damit erzeugten Kraftschluss werden Schwingungen der Schraubenfeder 3 gedämpft und die Ausbreitung der Schwingungen wird reduziert oder sogar vermieden.The brush arrangement 101 according to Figures 3 and 4 differs from the brush assemblies 100 Figures 1 and 2 in particular in that the helical spring 2 has three turns 21, 22, 23 which are designed such that they each rest in a force-locking manner at a point on the side wall 32 of the brush receiving space 3. Due to the contact points of the helical spring 2 with the side wall 32 of the receiving space 3 and the frictional connection generated thereby, vibrations of the helical spring 3 are dampened and the propagation of the vibrations is reduced or even avoided.

Eine von der Rückwand 31 aus gesehen zweite Windung 21 ist derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung 31 des Bürstenaufnahmeraums 3 mit einem ersten Polarwinkel kraftschlüssig anliegt. Sie entspricht einer ersten seitenkontaktierenden Windung 21. Durch sie wird die Ausbreitung von Schwingungen eines Gehäuses über die Rückwand 31 des Aufnahmeraumes 3 in die Schraubenfeder 2 vermieden.A second turn 21, seen from the rear wall 31, is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with a first polar angle. It corresponds to a first side-contacting turn 21. It prevents vibrations of a housing from spreading via the rear wall 31 of the receiving space 3 into the helical spring 2.

Eine von der Rückwand aus gesehen im mittleren axialen Bereich der Schraubenfeder 2 befindliche Windung 22 ist derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung 31 des Bürstenaufnahmeraums 3 mit einem zweiten Polarwinkel kraftschlüssig anliegt. Die zweite Stelle liegt der ersten Stelle gegenüber bzw. die jeweiligen Kontaktstellen der Windungen 21 und 22 mit der seitlichen Wandung schließen bezüglich der Federlängsachse einen Winkel von ca. 180° ein. Diese im mittleren axialen Bereich der Schraubenfeder 2 befindliche Windung 22 entspricht einer zweiten seitenkontaktierenden Windung 22. Da die Windungen im mittleren axialen Bereich, würden sie frei schwingen, mit der größten Amplitude schwingen würden, ist der Dämpfungseffekt durch eine Kraft an einer Windung 22 im mittleren axialen Bereich am stärksten.A turn 22 located in the central axial area of the helical spring 2 as seen from the rear wall is shaped in such a way that it rests in a force-locking manner at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with a second polar angle. The second point is opposite the first point or the respective contact points of the windings 21 and 22 with the side wall form an angle of approximately 180 ° with respect to the longitudinal axis of the spring. This turn 22 located in the central axial area of the helical spring 2 corresponds to a second side-contacting turn 22. Since the turns in the central axial area, if they would vibrate freely, would vibrate with the greatest amplitude, the damping effect due to a force on a turn 22 is in the middle axial area strongest.

Eine von der Rückwand aus gesehen vorletzte Windung 23 in der Nähe der Kohlebürste 4 ist derart geformt, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung 31 des Bürstenaufnahmeraums 3 mit (in etwa) dem ersten Polarwinkel kraftschlüssig anliegt. Diese vorletzte Windung 23 entspricht einer dritten seitenkontaktierenden Windung 23. Durch sie wird die Ausbreitung von Schwingungen von dem Kommutator 5 über die Kohlebürste 4 in die Schraubenfeder 2 vermieden. Die jeweiligen Kontaktstellen der Windungen 22 und 23 mit der seitlichen Wandung schließen bezüglich der Federlängsachse ebenfalls einen Winkel von ca. 180° ein.A penultimate turn 23 in the vicinity of the carbon brush 4, seen from the rear wall, is shaped in such a way that it rests non-positively at a point on the side wall 31 of the brush receiving space 3 with (approximately) the first polar angle. This penultimate turn 23 corresponds to a third side-contacting turn 23 Commutator 5 avoided via the carbon brush 4 in the helical spring 2. The respective contact points of the windings 22 and 23 with the side wall also enclose an angle of approximately 180 ° with respect to the longitudinal axis of the spring.

Diese Ausführungsform mit drei Kontaktstellen zur seitlichen Wandung 32 bzw. zur Köcherwand, die möglichst weit in axialer Richtung auseinanderliegen, ist besonders vorteilhaft, denn durch sie wird die Empfindlichkeit der Reibkraft hinsichtlich Fertigungstoleranzen geringgehalten. Es versteht sich jedoch, dass auch beliebige andere Polarwinkel für die Kontaktstellen möglich sind.This embodiment with three contact points to the side wall 32 or to the pocket wall, which are as far apart as possible in the axial direction, is particularly advantageous because it keeps the sensitivity of the frictional force low with regard to manufacturing tolerances. It goes without saying, however, that any other polar angles are also possible for the contact points.

Claims (11)

Bürstenanordnung (101) für eine elektrische Maschine, die folgendes aufweist: einen Bürstenaufnahmeraum (3) mit einer Rückwand (31) und einer seitlichen Wandung (32); eine Bürste (4) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Kommutator (5); eine unter Druckbelastung bringbare Schraubenfeder (2), mit der die Bürste (4) von der Rückwand (31) des Bürstenaufnahmeraums (3) gegen den Kommutator (5) vorspannbar ist, wobei wenigstens eine Windung (21, 22, 23) der Schraubenfeder (2) derart geformt ist, dass sie kraftschlüssig an einer Stelle der seitlichen Wandung (32) des Bürstenaufnahmeraums (3) anliegt. Brush arrangement (101) for an electrical machine, comprising: a brush receiving space (3) with a rear wall (31) and a side wall (32); a brush (4) for making electrical contact with a commutator (5); a helical spring (2) which can be brought under pressure load, with which the brush (4) can be prestressed from the rear wall (31) of the brush receiving space (3) against the commutator (5), with at least one turn (21, 22, 23) of the helical spring ( 2) is shaped in such a way that it rests in a non-positive manner at a point on the side wall (32) of the brush receiving space (3). Bürstenanordnung (101) nach Anspruch 1, wobei eine erste seitenkontaktierende Windung (21) der Schraubenfeder an einer Stelle der seitlichen Wandung (32) mit einem ersten Polarwinkel bezogen auf eine Längsachse der Feder kraftschlüssig anliegt und wobei eine zweite seitenkontaktierende Windung (22) der Schraubenfeder an einer zweiten Stelle der seitlichen Wandung (32) mit einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Polarwinkel bezogen auf eine Längsachse der Feder kraftschlüssig anliegt.Brush arrangement (101) according to claim 1, wherein a first side-contacting turn (21) of the helical spring rests in a non-positive manner at a point on the side wall (32) with a first polar angle relative to a longitudinal axis of the spring, and wherein a second side-contacting turn (22) of the helical spring at a second point of the lateral wall (32) with a second polar angle different from the first one with respect to a longitudinal axis of the spring. Bürstenanordnung (101) nach Anspruch 2, wobei eine dritte seitenkontaktierende Windung (23) der Schraubenfeder (2) an einer dritten Stelle der seitlichen Wandung (32) kraftschlüssig anliegt.Brush arrangement (101) according to claim 2, wherein a third side-contacting turn (23) of the helical spring (2) rests non-positively at a third point on the side wall (32). Bürstenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die mindestens zwei seitenkontaktierende Windungen aufweist, die an Stellen mit unterschiedlichen oder gleichen Polarwinkeln der seitlichen Wandung, bezogen auf eine Längsachse der Schraubenfeder, kraftschlüssig anliegen, wobei zwei Stellen bezogen auf eine Längsachse der Feder einen Winkel von mindestens 30° oder höchstens 330°, mindestens 45° oder höchstens 325°, mindestens 60° oder höchstens 300°, mindestens 90° oder höchstens 270° oder 180° zueinander aufweisen.Brush arrangement according to one of the preceding claims, which has at least two side-contacting turns which are related to points with different or the same polar angles of the side wall on a longitudinal axis of the helical spring, in a non-positive manner, with two points in relation to a longitudinal axis of the spring at an angle of at least 30 ° or at most 330 °, at least 45 ° or at most 325 °, at least 60 ° or at most 300 °, at least 90 ° or at most 270 ° or 180 ° to each other. Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine von der Rückwand (31) oder der Bürste (4) aus gesehen zweite oder höhere Windung (21) derart geformt ist, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung (31) des Bürstenaufnahmeraums (3) kraftschlüssig anliegt.Brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, wherein a second or higher turn (21) seen from the rear wall (31) or the brush (4) is shaped such that it is at a point on the side wall (31) of the brush receiving space (3) is frictionally engaged. Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine zwischen der Rückwand (31) und der Bürste (4) im mittleren axialen Bereich angeordnete Windung (22) derart geformt ist, dass sie an einer Stelle der seitlichen Wandung (32) des Bürstenaufnahmeraums (3) kraftschlüssig anliegt.Brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, wherein a winding (22) arranged between the rear wall (31) and the brush (4) in the central axial area is shaped such that it is at a point on the side wall (32) of the brush receiving space (3) is frictionally engaged. Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei weitere Windungen der Schraubfeder (2) die seitliche Wandung (32) des Bürstenaufnahmeraums (3) nicht berühren.Brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, further turns of the helical spring (2) not touching the side wall (32) of the brush receiving space (3). Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Windungen der Schraubenfeder kreisförmig und/oder oval und/oder rechteckig ausgebildet sind.Brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, wherein the turns of the helical spring are circular and / or oval and / or rectangular. Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die seitliche Wandung (32) als Köcher zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet ist.Brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, wherein the lateral wall (32) is designed as a cylinder-shaped or cuboid-shaped holder. Elektrische Maschine mit einer Bürstenanordnung (101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, und mit einem Kommutator (5), wobei die unter Druckbelastung bringbare Schraubenfeder (2) der Bürstenanordnung (101) von der Rückwand (31) des Bürstenaufnahmeraums (3) gegen die Bürste (4) vorgespannt ist.Electrical machine with a brush arrangement (101) according to one of the preceding claims, and with a commutator (5), wherein the helical spring (2) of the brush arrangement (101) that can be brought under compressive load is biased by the rear wall (31) of the brush receiving space (3) against the brush (4). Starter für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Maschine nach Anspruch 10.Starter for an internal combustion engine with an electrical machine according to Claim 10.
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