HUE030214T2

HUE030214T2 - Brush assembly in a commutator device in an electric machine

Info

Publication number: HUE030214T2
Application number: HUE11194228A
Authority: HU
Inventors: Volker Bein; Patrick Hallas
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2017-04-28
Also published as: EP2472679A1; DE102010064234A1; CN102570230B; PL2472679T3; EP2472679B1; CN102570230A

Description

Kefeelrendezés villamos gép kommutátor-egységénézBrush layout electric machine commutator unit view

Leírás A találmány tárgya as 3, igénypont tárgyi köre szerinti keíeelrendezés villamos gép ko mmu tátor ~ eg ységëhez. A technika állása A 3P 2005-223974 sz. iratból ismert egy keíeelrendezés egy kommutátor-egység részeként egy villamos gépben az áram bevezetéséhez- A kefeelrendezéshez tartozik eqy cső alakú kefetartó egy abban elrendezett szénkefével, amelyet egy rugóelem a villamos gép motortengeiyével együtt forgó kollektor paiástfelü létéhez szorít, A rugóelem egy fedél részen van rögzítve, amely kívülről a kefetartóra van felhelyezve és azzal Össze van kötve- Ehhez a szénkefét a rugóeiemmel együtt a kollektorral ellentétes oldalon található., homlokaidat} nyílásba helyezik a kefetartóban., és a fedéieíemem kívülről a kefetartó homtokoídaíán rög zí tócsává rokkái vagy reteszelő elemekkel rögzítik. Ezért a kefeelrendezés összeállításakor több szerelési lépés szükséges, A találmány ismertetése A találmány feladata olyan kefeelrendezés megadása, amely egy villamos gépben egy kommutátor-egység részét képezi, és amely egyszerű konstrukciós intézkedésekkel könnyen szerelhetően kialakítható.DESCRIPTION The invention relates to a bowel arrangement according to the invention in accordance with the invention. Background Art 3P 2005-223974. known as a part of a commutator unit as part of a commutator unit in an electric machine for supplying current. The brush arrangement includes an eqy tubular brush holder with a carbon brush arranged in a spring element to prevent the collecting of the collector with the motor shaft of the electric machine. which is attached to the brush holder from the outside and connected to it. To do this, the carbon brush with the spring member is located on the opposite side of the collector, the forehead} is inserted into the brush holder., and the cover member is secured from the outside with the brackets or latching elements of the brush holder. It is therefore an object of the present invention to provide a brush arrangement which is part of a commutator unit in an electrical machine and which can be easily assembled by simple construction measures.

Ezt a feladatot a találmány szerint az í. igénypont jellemzői szerint, oldhatjuk meg. Az aügénypontok további célszerű változatokat határoznak meg. A találmány szerinti kefeeírendezés egy villamos gépben a kommutátor-egység részét képezi, amelyen keresztül áramot lehet bevezetni egy forgórész csomagba, amely eifordulásmentesen össze van kötve a motortengeiiyel, A kommutátor egység a kefeeírendezésen kívül tartalmaz még egy kollektort, amely össze van kötve a motortengeiiyel, és amelynek paíástfeíüietén a kefeelrendezés keféje felfekszik, A kefeelrendezéshez tartozik egy kefetartó illetve egy kefetok, amelyben a kefe -szokásosan szénkefe - eltolbatóan van rögzítve, a kefetartó az abban elrendezett kefe befogadó területtel sugárirányban helyezkedik el a motortengelyhez képest, igy a kefe sugárirányban a motortengeilyei együtt forgó kollektor palástiélüietére nyomódik, A kefét egy rugóelem erővel nyomja a kollektor irányába, A rugóelem egy tartórészen van rögzítve, amely szereit helyzetben a kefetartón van rögzítve. A kefetartó edény formájúén van kialakítva, ahol a tartórész a kefetartó belső alaplapján fekszik fel, és a kefetartó falán van rögzítve. A rögzítés a kefetartó belső terében az alaplapon vagy akár az oldalsó falon történhet.According to the invention, this task is performed by the invention. according to the features of claim 1, can be solved. The points of interest define further appropriate variants. The brush arrangement according to the invention is part of a commutator unit in an electric machine through which a current can be introduced into a rotor pack which is connected to its motor axes without a reversal. The commutator unit further comprises a collector which is connected to the motor shafts, in addition to the brush arrangement. The brush arrangement includes a brush holder or a brush in which the brush is conventionally carbon brushed, the brush holder is positioned radially with the brush receiving area disposed therein relative to the motor shaft, so that the brush rotates radially along the motor shaft. Pressing the brush with a spring element in the direction of the collector, The spring element is fixed on a support part which is fixed to the brush holder in its position. The brush holder is in the form of a container, the support part lying on the inner base plate of the brush holder and fixed on the wall of the brush holder. The fixation can be done in the interior of the brush holder on the motherboard or even on the side wall.

Az ilyen kialakítás azzal az előnnyel jár, hogy a rugóelem és a tartórész egy szerelési egységgé foglalható össze, amely az edény formájú kefetartó belső terébe történő behelyezés előtt összeszerelhető, és így a tartórész és a rugóelem egymáshoz is rögzítve van. Ezt követően a rugóeíembö! és a tartörészbő! álló szerelési egységet összekötjük a kefetartó belső falával. A rugóeiemnek a tartórészen való rögzítése miatt a rugóelem véletlenszerű kiesése a kefetartöbóí a szerelési folyamat során kizárható. A szerelés ezáltal összességében leegyszerűsödik, Ezzel egyidejűleg a tartórész és a rugóelem biztonságosan helyezkedik el a kefetartó edény formájú belső terében, és védve van a külső szennyeződéstől, A szerelési egység rögzítése kizárólag a tartórészen keresztül történik., de nem a rugóelem és a kefetartó között. A tartórész és a rugóelem például bepattanó kötéssel csatlakozik egymáshoz; A tartórész rögzítése a kefetartó belső falán különböző módon oldható meg. Egy első előnyös kialakítás szerint a kefetartó fröccsöntött műanyag alkatrészként van kialakítva, és a tartórész be van fröccsöntve a kefetartó falába. Enné! lehetőség van fröccsöntéséé rögzítésre a kefetartó alaplapjában vagy az oldalfalaiban.Such a design has the advantage that the spring member and the holding member can be assembled into a mounting unit which can be assembled before being inserted into the interior of the vessel-shaped brush holder, so that the holding member and the spring member are fixed together. Then the spring clip! and the particle! a stationary assembly unit is connected to the inner wall of the brush holder. Due to the fastening of the spring member on the holding member, the accidental loss of the spring member can be excluded during the mounting process. As a result, the assembly is simplified in general, at the same time, the retaining element and the spring element are securely positioned in the interior of the brush holder vessel and are protected from external contamination. The mounting unit is only secured through the retaining element, but not between the spring element and the brush holder. The holding member and the spring member, for example, are joined by a snap joint; The fixing of the support part on the inner wall of the brush holder can be solved in different ways. According to a first preferred embodiment, the brush holder is formed as an injection molded plastic part, and the support part is injection molded into the wall of the brush holder. You please! injection molding is possible on the base of the brush holder or on the side walls.

Egy további eíőnyös kialakításnál a tartórész erőzáróen vagy aiakzáróan rögzíthető a kefetartó falán. Az erőzárás például legalább egy reteszelő nyúlvánnyal érhető el, amely a tartórészen van elrendezve, túlnyúlik a tartórész palástfeiuletén, és be van vezetve a kefetartó falának egy hozzárendelt nyílásába, Az erőzárás például a tartórészen a reteszelő nyúlvány és a kefetartó falának nyílása közötti súrlódás miatt jön létre.In a further preferred embodiment, the retaining member can be fastened or sealed to the wall of the brush holder. For example, the force closure can be achieved by at least one locking projection disposed on the support portion, protruding over the support portion of the support member and inserted into an associated opening of the brush holder wall, for example by friction between the locking projection and the opening of the brush holder wall on the support portion. .

Alakzárás esetében előnyös módon szintén reteszelő elemek vannak a tartórészen és a kefetartó falán, amelyek azonban nem kizárólag erő- Illetve súrlódási kötéssel, hanem járulékosan, adott esetben kizárólag alakzárássai kapcsolódnak egymásba. így például célszerű lehet a tartórészből kinyúló reteszelő nyúlványon egy reteszhorog vagy egy reteszelő föl kialakítása, amelyet szerelt helyzetben a kefetartó faiéban egy hozzárendelt nyilas fogad be a Iá metszéssel. A nyílásnak a reteszelő nyúlvány bevezetéséhez előnyös módon nagyobb keresztmetszete vari, mint a reteszelő nyúlványnak, és így a reteszelő nyúlvány a reteszhoroggal együtt a szerelt helyzet eléréséig bevezethető. A reteszhorog a teljesen bevezetett helyzet mögé nyúlik a kefetartó egyik falszakaszán, miáltal elérhető a kívánt alakzárás.In the case of a closure, preferably, there are also locking elements on the support part and on the wall of the brush holder, which, however, are not exclusively force-connected, but are additionally attached to one another only in the form of a lock. For example, it may be advantageous to provide a latch hook or a latch on a latching projecting protruding from the support portion, which, in the mounted position, is received by an associated arrows in the tree of the brush holder by incision. Preferably, the aperture for introducing the locking protrusion has a larger cross-sectional area than the locking projection, and thus the locking projection can be introduced along with the latch hook until the mounted position is reached. The latch hook extends beyond the fully inserted position on one of the wall sections of the brush holder to provide the desired shape closure.

Alapvetően lehetőség van egy olyan kialakításra is, ahol a kefetartó belső oldalán reteszelő nyúlvány, és tartórészben pedig egy hozzárendelt reteszelő nyílás található. A reteszelő nyúlvány célszerűen a kefetartó tengefyirányában helyezkedik el, ami egyben megegyezik a kefe eltolási irányával. Amikor a nyúlvány a tartórészen van elrendezve, akkor a reteszelő nyúlvány az alaplap irányában húzódik, és benyúlik olyan nyílásokba, amelyek a kefetartó alaplapjában vannak kialakítva. Ezek a nyílások teljes egészében kitöltheti k az alaplapot,Basically, it is also possible to have a lock in the inner side of the brush holder and an associated locking opening in the support portion. Preferably, the locking protrusion is located in the direction of the brush holder in the shaft direction, which is the same as the offset direction of the brush. When the projection is disposed on the support portion, the locking projection extends in the direction of the base plate and extends into openings formed in the base of the brush holder. These openings can completely fill the motherboard,

Egy további kialakítás szerint a reteszelő nyúlványok szöget zárnak be a kefetartó hossztengelyével, és benyúlnak a hozzájuk rendelt nyílásokba. Például két vagy több reteszelő nyúlvány rendezhető el, amelyek szöget zárnak be a kefetartó hossztengelyével, és ezáltal Itt is aiakzárő kötés jón létre, A reteszelő nyúlványok adott esetben sugárirányban helyezkednek el és benyúlnak az ugyancsak sugárirányban elhelyezkedő nyílásokba a kefetartó falában, A tartórész behelyezett állapotban szomszédos a kefetartő belő! elhelyezkedő fenéklapjával. Alapvetően lehetséges egy közvetlen érintkezés a tartőrész és a fenéklap között, de olyan kialakítások Is szóba jöhetnek, amelyeknél a tartőrész adott távolságban van az alaplaptól. A további előnyök és a célszerű kialakítások a későbbi Igénypontokban, a rajzíeírásban és a rajzokban találhatók. A rajzon: L ábra egy csavar alakú rugóelemből és egy tartórészből átló kefeeirendezés szerelési egységének térbeli rajza, ahol a tartórész bepattanó kötéssel kapcsolódik a rugóelemhez egy homlokoidal tartományában, és ahol a tartórész homlokfeíületén reteszelő nyúlványok állnak ki, a 2. ábra egy kommutátor-egység részét képező kefeeirendezés, rugóelemből és tartórészbői álló behelyezett szerelési egységgel,, a 3, ábra a kefe tartó metszeti rajza, a 4, ábra agy másik metszeti rajz egy másik nézőpontból, az 5, ábra a rugóelemből és tartórészbői álló szerelési egység módosított kialakítása, amely egy alakzáró reteszeit kötéshez, van kialakítva, a 6, ábra kefeelrendezés behelyezett rugóelemmel, ahol a tartórész homlokfelületén a reteszelő nyúlványok a kefetartó alaplapján hozzárendelt nyilasokba vannak bevezetve, a 7, ábra a 6. ábra szerinti kefeeírendezés hosszmetszeti rajza, a 8, ábra a rugóelemből és tartórészből áíió szerelési egység egy további ábrázolása, a 9, ábra a kefeeírendezés metszeti rajza behelyezett szerelési egységgel, aboi a tartórész be van fröccsöntve a kefetartó faiába, és a 10, ábra a kefeelrendezés elölnézeti rajza. A rajzon az azonos alkatrészeket azonos hivatkozási jeilei láttuk el.According to a further embodiment, the locking projections form an angle with the longitudinal axis of the brush holder and extend into the associated apertures. For example, two or more locking protrusions may be provided which angle at an angle to the longitudinal axis of the brush holder, thereby providing a sealing joint here. the brush hold it! with its bottom. It is essentially possible to have a direct contact between the support portion and the bottom plate, but embodiments may also be provided in which the holding portion is at a distance from the base plate. Further benefits and practical designs can be found in the following Claims, drawing drawings and drawings. In the drawing: Fig. L is a spatial drawing of a mounting assembly of a brush arrangement from a screw-shaped spring member and a support part, with the support part engageable with the spring member in a region of a forehead, and wherein locking members on the front face of the holding part are provided, Figure 2 is a part of a commutator unit. Fig. 3 is a modified view of a mounting member consisting of a spring member and a holding member, a spring arrangement of a spring member and a retaining member mounted on a mounting member of the spring member, FIG. Fig. 6 is a longitudinal sectional view of the brush arrangement according to Fig. 6, Fig. 8 is a cross-sectional view of the brush assembly of Fig. 6; member and a support portion allo assembly a further representation, and figure 9 shows the sectional view kefeeírendezés inserted mounting unit, the mounting part aboi insert molded into the brush holder walls, and Figure 10 is a front view of the brush arrangement. In the drawing, the same parts have the same reference marks.

Az 1. ábrán 1 szerelési egység látható, amely csavar alakú 2 rugóelemből és 3 tartórészből áll, és amely egy villamos gép kommutátor-egységében a kefeeí rendezés részét képezi. A 3 tartórész gyűrű- illetve táresaszerűen van kialakítva, és előnyösen lemez- illetve fém alkatrészként van előállítva, A 3 tartórésznek egyclarabosan formázott, bilincs alakú 4 összekötő elemei vannak, amelyekkel a 3 tartórész és a 2 rugóeíem egymással összeköthető. A 3 tartórész a 2 rugóeíem egyik végén van elrendezve, A rugóeiemmei ellentétes homlokfelületén a 3 tartórésznek egyrészesen kialakított 5 reteszelő nyúlványai vannak, amelyek a 2 rugóeíem hossztengelye Irányában húzódnak és a 3 tartórész homlokfelületén túlnyúlnak. Az 5 reteszelő nyúlványokon keresztül jön létre a reteszelő kötés a kefeeírendezés kefetartójávat, A2-4. ábrán a 6 kefeelrendezés különböző nézetei Illetve metszeti rajzai láthatók, a 7 kefetartóval és a behelyezett 1 szerelési egységgel, amely 2 rugóé lemből és 3 tartórészbőí áii, A 7 kefetartó edény formában van kialakítva, ahol összeszerelt állapotban a tárcsa alakú 3 tartórész a 7 kefetartó belső oldalán az. alaplapon fekszik fel. A 3 tartórésszel egydarabosan kialakított 5 reteszelő nyúlványok a hozzájuk rendéit 8 reteszelő nyílásokba nyúlnak, amelyek a 7 kefetartó alaplapjában vannak kialakítva, és az alaplapon teljesen áthatolnak, Az 5 reteszelő nyúlványok reteszelő- illetve súrlódó kötéssel kapcsolódnak a 8 reteszelő nyílásokhoz és ezáltal biztosítják az :t szerelési egységei a 7 kefetartóban, A 2 rugóé fém a 3 tartórésszeí szemközti oldalán nyom egy szénkefét a kollektor felé, amely elfordulásmentesen össze van kötve a villamos gép motortengelyével,Fig. 1 shows a mounting unit 1 consisting of a screw-shaped spring member 2 and a support part 3 which forms part of a brush assembly in an electric machine commutator unit. The support part 3 is provided in a ring or coaxial manner, and is preferably made as a plate or metal component. The holding part 3 has one clamp-shaped clamp-shaped connecting means 4 for connecting the holding part 3 and the spring member 2 to each other. The retaining part 3 is disposed at one end of the spring element 2, and on the opposite end face of the spring member, the retaining part 3 has a partially formed locking protrusion 5 extending in the direction of the longitudinal axis of the spring member 2 and extending over the front surface of the support portion 3. The locking projections 5 provide a locking joint for the brush bristle brush bracket A2-4. Fig. 6 shows different views of the brush arrangement 6 and sectional drawings are shown in the form of a brush holder vessel 7 in the assembled state with the brush holder 7 and the mounting unit 1 mounted on the spring member 2 and the support member 3, in which the disc-shaped support part 3 is in the interior of the brush holder. on the side. on a motherboard. The locking projections 5, which are formed in one piece with the support part 3, extend into their locking apertures 8, which are formed in the base plate of the brush holder 7 and completely penetrate the base plate. The locking projections 5 engage the locking apertures 8 by locking or friction, and thereby ensure: assembling units in the brush holder 7, the spring 2 metal on the opposite side of the support part 3 traces a carbon brush towards the collector which is rotatably connected to the motor shaft of the electric machine,

Amint a 3, ábrán látható, a 3. rugóé lem 3 tartó résszel szemközti ofdaíán 10 szénkefe van elrendezve, amelyet a motortengeliye! együtt forgó 11 kollektor palástfelüietéhez nyom a rugóeiem ereje az árambevezetés érdekében,As shown in FIG. 3, the offset 10 of the spring 3 opposite the spring 3 is provided with a carbon brush, which is mounted on the motor shaft. the force of the spring element is applied to the surface of the collector 11 of the rotating collector for supplying the current,

Az 5 - 7, ábrán egy további kivitek péida látható, amely felépítésében messzemenően megegyezik az 1-4, ábra szerintivé!< Eltérő azonban a reteszkötéses csatlakozás kialakítása a 3 tartórész és a 7 kefetartó között A 3 tartórész homiokfeiületén kialakított S reteszelő nyúlványok, amelyek beépített áíiapotban a 6 kefeelrendezés alapiapja felé néznek, és amelyek a fenéklapon a tengelyirányú 8 reteszelő nyílásokba nyúlnak, a szabad bomlokfeíüíetük mellett retesz horog g ai illetve 9 reteszelő füllel rendelkeznek, amint az. elsősorban a 7, ábrán látható, ahol összeszerelt állapotban alakzáróan körülvesznek a 7 kefetartó alaplapján egy kiugrást, A 9 reteszhorog és a 7 kefetartó közötti aiámetszéssel kialakított aiakzárás miatt, függetlenül egy esetleges súriódó kötéstől a reszelő nyúlványok és a reteszelő nyílás között, biztos összekötés jön létre az 1 szerelési egység és a 7 kefetartó között, A 8 ~ IÜ, ábrán az 1 szerelési egység további kiviteli példája látható 2 rogóeiemmeí, 3 tartórésszel és 6 kefeeirendezéssel, A 3 tartórész reteszelő nyúlványok nélkül van kialakítva, és a 3 tartorész 2 rugóeíemmeí szemközti homlokoídal sima felülettel van előállítva, A 7 kefetartó összekötése a 3 tartórész 7 kefetartó anyagával történő körbefröecsöntéssei történik. A 7 kefetartó fröccsöntött műanyag alkatrészként van kialakítva. A fröccsöntési folyamat során a 3 tartorészt legalább a kerületi perem tartományában körbefröecsöntjük a 7 kefetartó anyagával. A kész állapotban a 3 tartórész kerületi pereme benyúiik a 7 kefetartó oldalsó belső falába.Figures 5 to 7 illustrate a further exemplary embodiment of the structure similar to that shown in Figs. 1-4. However, the arrangement of the latching connection between the support part 3 and the brush holder 7 is provided by the latching protrusions S on the hollow surface of the support part 3, which are built-in. facing the base of the brush arrangement 6 and extending in the bottom plate to the axial locking apertures 8, besides their free clearances, they have a locking hook g ai and a locking tab 9 as shown. Fig. 7 shows, in the assembled state, a protrusion of a protrusion on the base plate of the brush holder 7 when assembled, due to the locking of the latch between the latch hook 9 and the brush bracket 7, regardless of any bridging bond between the file protrusions and the latching opening. between the mounting unit 1 and the brush holder 7, in Fig. 8 ~ I, a further embodiment of the mounting unit 1 is shown with a retaining element 3, a support part 3 and a brush arrangement 6, the retaining part 3 is formed without locking projections, and the support part 3 is provided with a spring bracket 2 opposite the bracket. with a smooth surface, the bristle holder 7 is connected to the brush holder material 7 of the bracket 3 by a circumferential mold. The brush holder 7 is formed as an injection molded plastic part. During the injection molding process, the container 3 is at least in the periphery of the peripheral flange with the material of the brush holder 7. In the finished state, the circumferential edge of the support portion 3 extends into the lateral inner wall of the brush holder 7.

Claims

1, a brush arrangement for a commutator unit of an electric machine, with at least one brush (10) guided in a main holder (?) Of a key (1) and to which a spring member (2) is applied and which is held on the support (?) Of the brush holder (3); ) is fixed, characterized in that the holding portion (3) lies on the inner base of the container-shaped brush holder (7) and is fixed on the wall of the brush holder (7),

Brush arrangement according to claim 1, characterized in that the brush arrangement (?) Is formed as an injection molded plastic part, 3, A 2, according to claim 1, wherein the bracket (3) is molded into the brush holder (?). wall,

Brush arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the support (3) is mounted on the base plate of the brush holder (?).

Brush arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the bracket (3) is fastened on the wall of the bracket (7) with a lock.

Brush arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the holding part (3) is fastened to the wall of the brush holder (7) in a tightening manner. Brush arrangement according to one of the claims, characterized in that the bracket (3) is secured with locking elements on the wall of the brush holder (?), Δ, A 7, according to the claim, with at least one locking projection (5) on the support (3). is arranged and protrudes. in the wall of the brush holder (7) in an associated slot (8). Brush arrangement according to claim 9, characterized in that the locking projection (5) has a locking groove (9) which, when assembled, is placed in the opening (8) of the wall of the brush holder (7),

Brush arrangement according to one of claims 1 to 9. characterized in that the spring element (2) crosses on the connecting elements (4) formed in one piece with the support part (3)! is connected to the support part {3). it. Commutator unit for electric machine, kef.ee Arrangement according to one of claims 1 to 10! (6) "

12, an electrical machine with a commutator unit according to claim 1L.