WO2003071637A1 - Bürste für einen kommutator einer elektrischen maschine - Google Patents

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WO2003071637A1
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brush
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cross
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Inventor
Jens Maerkle
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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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
    • H01R39/383—Brush holders characterised by the electrical connection to the brush holder

Definitions

  • the invention relates to a brush for a commutator of an electrical machine with the features of the preamble of claim 1.
  • Electrical machines are, for example, electric motors or generators.
  • the brush according to the invention is intended in particular for small motors with a small installation space in the area of the commutator.
  • the brushes are often carbon brushes, the brush cable strands, the stripped or insulation-free ends of which are pressed into the brush and are thus mechanically connected to the brush and electrically contacted.
  • the brush according to the invention with the features of claim 1 has a brush cable with a non-circular cross section.
  • the cross section is preferably oval or elliptical.
  • the invention has the advantage that for a given cross-sectional area of the brush cable, a slot for the passage of the brush cable in a brush holder, in which the brush lies displaceably, can be narrower than in the case of a brush cable with a circular cross-section. In this way, good lateral guidance of the brush in the brush holder can be achieved.
  • a further advantage is that the brush cable according to the invention can be bent with a smaller radius or, for a given bending radius, has smaller tensile and compressive stresses than a brush cable with a circular cross-section and the same cross-sectional area.
  • the brush according to the invention can be accommodated with the brush cable in a narrower installation space in the electrical machine and the risk of vibration breaks in the brush cable is reduced.
  • An additional advantage of the invention is that it is cost-neutral, i. H. can be produced with the same effort as a conventional brush.
  • the brush according to the invention can also be produced with the same pressing tool as a conventional brush; all that is required is to replace a usually circular socket for feeding the brush cable with a socket of oval or elliptical cross section.
  • the invention is intended in particular for use in small motors, such as are used, for example, for opening and closing electrically operated sunroofs in motor vehicles.
  • the brush 10 according to the invention shown in the drawing is a so-called carbon brush, which lies in a brush holder 12 radially to a commutator 14 of an electrical machine, not shown, in particular a small motor.
  • a spring element 16 designed as a leaf spring presses the brush 10 resiliently against a circumference of the commutator 14.
  • a stripped end of a strand, which forms a brush cable 18, is pressed into the brush 10.
  • the brush cable 18 has an oval cross-sectional area and is pressed into the brush 10 such that a large semiaxis of the oval cross section is arranged in the direction of displacement of the brush 10 and a small semiaxis is arranged transversely to the direction of displacement.
  • the cross section of the brush cable 18 is shown in FIG. 2 and is designated by the reference number 20.
  • This arrangement of the brush cable 18 allows a narrow slot 22 in the brush holder 12 for the passage of the brush cable 18.
  • the brush cable 18 is guided on two opposite elongated sides of its oval cross section in the slot 22 of the brush holder 12 and thus in the same direction as the brush 10.
  • the brush cable 18 is bent transversely to the small semiaxis of its oval cross-section, whereby a small bending radius is possible.
  • the brush 10 according to the invention is produced in a manner known per se by pressing in a press device (not shown).
  • the strand forming the brush cable 18 is fed during manufacture through a socket on an upper punch of the pressing device.
  • a bushing with an oval cross section is used to produce the brush according to the invention for supplying the strand forming the brush cable 18. It can therefore be an existing one Press device for producing the brush 10 according to the invention can be used. Since such pressing devices are known per se to the person skilled in the art, this is not to be dealt with in more detail here.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bürste (10) für einen Kommutator (14) einer elektrischen Maschine, beispielsweise einen Generator oder einen Elektromotor. Die Erfindung schlägt vor, die Bürste (10) mit einem Bürstenkabel (18) ovalen Querschnitts auszubilden. Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Schlitz (22) eines Bürstenhalters (12) zur Durchführung des Bürstenkabels (18) schmaler und ein Biegeradius des Bürstenkabels (18) kleiner gewählt werden können.

Description

Beschreibung
Bürste für einen Kommutator einer elektrischen Maschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Bürste für einen Kommutator einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Elektrische Maschinen sind beispielsweise Elektromotoren oder Generatoren, die erfindungsgemäße Bürste ist insbesondere für Kleinmotoren mit engem Bauraum im Bereich des Kommutators vorgesehen.
Zum elektrischen Anschluss der Bürsten von Kommutatormaschinen ist es bekannt, die Bürsten mit einem Bürstenkabel zu versehen. Die Bürsten sind oftmals Kohlebürsten, die Bürstenkabel Litzen, deren abisolierte oder isolationsfreie Enden in der Bürste verpresst und auf diese Weise mechanisch mit der Bürste verbunden und elektrisch kontaktiert sind.
Erläuterung und Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Bürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist ein Bürstenkabel mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist der Querschnitt oval oder elliptisch. Es kommen auch andere Querschnittsformen mit unterschiedlich langen Quermessem in unterschiedlichen Richtungen, also beispielsweise ein rechteckiger Bürstenkabelquerschnitt in Betracht.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei einer gegebenen Querschnittsfläche des Burstenkabels ein Schlitz zur Durchführung des Bürstenkabels in einem Bürstenhalter, in dem die Bürste verschieblich einliegt, schmaler sein kann als bei einem Bürstenkabel mit kreisrundem Querschnitt. Auf diese Weise ist eine gute Seitenführung der Bürste im Bürstenhalter erreichbar.
Weiterer Vorteil ist, dass das erfindungsgemäße Bürstenkabel mit kleinerem Radius gebogen werden kann bzw. bei vorgegebenem Biegeradius kleinere Zug- und Druckspannungen aufweist als ein Bürstenkabel mit kreisrundem Querschnitt und gleicher Querschnittsfläche. Dadurch lässt sich die erfindungsgemäße Bürste mit dem Bürstenkabel in einem engerem Bauraum in der elektrischen Maschine unterbringen und die Gefahr von Schwingungsbrüchen des Bürstenkabels ist verringert.
Zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass sie kostenneutral, d. h. mit gleichem Aufwand wie eine herkömmliche Bürste, herstellbar ist. Die erfindungsgemäße Bürste ist auch mit dem gleichen Presswerkzeug wie eine herkömmliche Bürste herstellbar, es wird hierzu lediglich eine üblicherweise kreisrunde Buchse für die Zuführung des Bürstenkabel durch eine Buchse ovalen oder elliptischen Querschnitts ersetzt.
Wegen des engen Bauraums ist die Erfindung insbesondere zur Verwendung in Kleinmotoren vorgesehen, wie sie beispielsweise zum Öffnen und Schließen elektrisch angetriebener Schiebedächer in Kraftwagen verwendet werden.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen einen Bürstenhalter mit einer erfindungsgemäßen Bürste in einer Stirnansicht (Figur 1 ) und in einer Seitenansicht (Figur 2).
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Bürste 10 ist eine sog. Kohlebürste, die in einem Bürstenhalter 12 radial zu einem Kommutator 14 einer im Übrigen nicht dargestellten elektrischen Maschine, insbesondere einem Kleinmotor einliegt. Ein als Blattfeder ausgebildetes Federelement 16 drückt die Bürste 10 federelastisch gegen einen Umfang des Kommutators 14.
In die Bürste 10 ist ein abisoliertes Ende einer Litze eingepresst, die ein Bürstenkabel 18 bildet. Das Bürstenkabel 18 weist eine ovale Querschnittsfläche auf und ist so in die Bürste 10 eingepresst, dass eine große Halbachse des ovalen Querschnitts in Verschieberichtung der Bürste 10 und eine kleine Halbachse quer zur Verschieberichtung angeordnet ist. Der Querschnitt des Bürstenkabels 18 ist in Figur 2 dargestellt und mit der Bezugszahl 20 bezeichnet. Diese Anordnung des Bürstenkabels 18 ermöglicht einen schmalen Schlitz 22 im Bürstenhalter 12 zur Durchführung des Burstenkabels 18. Das Bürstenkabel 18 ist an zwei sich gegenüberliegenden länglichen Seiten seines ovalen Querschnitts im Schlitz 22 des Bürstenhalters 12 und damit in gleicher Richtung wie die Bürste 10 verschieblich geführt. Zur Zuführung zur Bürste 10 ist das Bürstenkabel 18 quer zur kleinen Halbachse seines ovalen Querschnitts gebogen, wodurch ein kleiner Biegeradius möglich ist.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste 10 erfolgt in an sich bekannter Weise durch Pressen in einer nicht dargestellten Pressvorrichtung. Die das Bürstenkabel 18 bildende Litze wird bei der Herstellung durch eine Buchse an einem Oberstempel der Pressvorrichtung zugeführt. Anstelle einer herkömmlichen, kreisrunden Buchse wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste eine Buchse mit ovalem Querschnitt zur Zuführung der das Bürstenkabel 18 bildenden Litze verwendet. Es kann deswegen eine vorhandene Pressvorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste 10 Verwendung finden. Da solche Pressvorrichtungen dem Fachmann an sich bekannt sind, soll hierauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden.

Claims

1637Patentansprüche
'1. Bürste für einen Kommutator einer elektrischen Maschine, wobei die Bürste ein Bürstenkabel zur Stromzu- oder -ableitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenkabel (18) einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist.
,
2. Bürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenkabel (18) unterschiedlich lange Quermesser in unterschiedlichen Richtungen aufweist.
3. Bürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bürstenkabel (18) einen gerundeten, nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist.
4. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenkabel (18) einen ovalen Querschnitt aufweist.
5. Bürste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenkabel (18) einen elliptischen Querschnitt aufweist. ürste nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende längliche Seiten des Bürstenkabels (18) in einem Schlitz (22) eines Bürstenhalters (12) geführt sind.
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