DE2536018A1

DE2536018A1 - Buerstenhalter

Info

Publication number: DE2536018A1
Application number: DE19752536018
Authority: DE
Inventors: Walter Eichenseer; Walter Hagenlocher; Karl Kleebaur; Joerg Streller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-08-13
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1977-03-03
Also published as: FR2321210B1; US4155023A; GB1560557A; JPS5222702A; FR2321210A1

Description

R. 27 9 ö

31. 7· 1975 Chr/Do

Anlage zur Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Bürstenhalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bürstenhalter für elektrische Maschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein kritischer Teil in der Ausbildung einer elektrischen Maschine mit einem rotierbaren Läufer ist die Bürstenanordnung. Mit Hilfe der Bürstenanordnung muß ein guter elektrischer Kontakt von der Stromquelle zu dem Kommutator oder zu den Schleifringen und umgekehrt gewährleistet sein. Außerdem muß_a insbesondere

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im rauhen Betrieb in einem Kraftfahrzeug, die Bürste in einer im wesentlichen fixierten Stellung in Bezug auf den Kommutator oder den Schleifring verbleiben. Darüber hinaus muß eine Bürste in ihrer Stellung unter wenigstens einem geringen Druck gehalten werden, um das notwendige Zusammenwirken zwischen Bürste und Kommutator oder Schleifring zu gewährleisten. Bürstenhalteranordnungen sind daher im allgemeinen von einer verhältnismäßig aufwendigen Konstruktion. In jüngerer Zeit ist eine Gleitbürsteneinheit für elektrische Maschinen bekannt geworden, die vor allem durch einen mehrfach winkelig abgebogenen Tragarm gekennzeichnet ist, der auf seiner einen Seite an einem Maschinenteil befestigt ist und auf seiner anderen Seite eine Bürste trägt. Der Tragarm soll als Feder ausgebildet sein; die Bürste ist mit Hilfe einer leitfähigen Paste an dieser Feder befestigt. Wegen ihres komplizierten Aufbaues ist die bekannte Gleitbürsteneinheit für eine Anwendung in der Großserie aber wenig geeignet.

Der erfindungsgemäße Bürstenhalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, montagegerecht, kostengünstig und funktionssicher zu sein.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bürstenhalters möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung das Schwingungsverhalten der Tragarme durch wenigstens ein Dämpfungselement gezielt beeinflußt und stabilisiert, wird. Die Lage der Tragarme zμeinander wird fixiert, ein Verdrehen zueinander und in axialer Richtung wird verhindert. Das Dämpfungselement ist an den Tragarmen so angebracht, daß eine kleine

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Relativbewegung der Schleifkontakte zueinander, beispielsweise bei unterschiedlicher Kohleabnutsung, möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß für die Kohleführung kein Köcher erforderlich ist. Damit ergibt sich eine einfache Montagemöglichkeit. Die sonst übliche Einschränkung der Beweglichkeit der Kohle im Köcher infolge einer Verschmutzung kann nicht auftreten. Weiter ist vorteilhaft, daß der Schleifkontakt direkt am Tragarm elektrisch leitend befestigt ist. Eine Stromzuführung über eine Litze entfällt. Schließlich ist es möglich, den erfin-. dungsgemäßen Bürstenhalter entweder axial auf der Stirnseite einer Maschine oder radial am Umfang einer Maschine anzubringen.

Ausführungsbeispiele der Erfindund sind in der Zeichnung dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Bürstenhalter mit gegenüberliegenden Blattfedern 11, 12, die auf einer gemeinsamen Bla.tte 13 befestigt sind und als Anschlußelemente Plachstecker 14 aufweisen. Die Blattfedern 11, 12 tragen Kohlebürsten 15, 16, die Kohlbürsten 15, 16 werden durch die Federkraft der Blattfedern 11, 12 gegen eine Schleifringanordnung 17 gedrückt. Etwa im mittleren Bereich ihrer Längsausdehnung tragen die Blattfedern 11, 12 je ein Dämpfungselernent 18, 19. Die Dämpfungselemente l8, 19 bestehen beispielsweise aus einem Plastikmaterial, mit dem die Blattfedern 11, 12 vorzugsweise umspritzt sind. Die Anfangsstellung bei noch nicht abgenützten Kohlebürsten 15, 16 ist mit ausgezogenen Linien, die Endstellung mit schon abgenützten Kohlebürsten 15, 16 ist gestrichelt gezeichnet.

Aus Figur 1 kann man ersehen, daß ,die Blattfedern 11, 12 als Tragarme ausgebildet sind, die die Bürsten 15, 1β mechanisch halten und gleichzeitig der Stromzuführung zu den Bürsten 15, 16 dienen. Es ist auch zu sehen, daß Kohlebürsten 15, 16 als Schleifkontakte verwendet sind.

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In Figur 2 ist der erfindungsgemäße Bürstenhalter nach Figur in seinem demontierten Zustand gezeigt. In Figur 2a sieht man, wie die als Tragarme ausgebildeten Blattfedern 11, 12 im entspannten Zustand gestreckt sind; die Kohlebürsten 15, 16 befinden sich nun zu einem großen Teil nebeneinander. In Figur 2b ist ein Schnitt durch die Platte 13 und eine Ansicht auf die Blattfeder 12, die Kohlebürste 16 und das Dämpfungselement gezeigt.

In Figur 3 ist eine Reihe von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Bürstenhalters dargestellt. In Figur 3a ist zu sehen, daß in der Blattfeder-11, 12 Einkerbungen 21 angebracht sind. Die Einkerbungen liegen etwa in der Mitte des Bereiches, der von dem Dämpfungselement 18, 19 umgeben ist. Die Einkerbungen 21 dienen zum Verhindern eines Verrutschens des Dämpfungselementes 18, 19 längs der Blattfeder 11, 12. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3b ist der Tragarm in Rundmaterial ausgeführt. Das Rundmaterial weist zum Verhindern des Verrutschens des Dämpfungselementes l8, 19 eine Kröpfung 22 auf. Zum Befestigen der Kohlebürste 15, 16 ist das Rundmaterial an seinem nicht eingespannten Ende um die Kohlebürste 15, 16 herumgebogen; die Kohlebürste 15, 16 ist damit festgeklemmt.

Die Figuren 3c, 3d, 3i und 3k zeigen Anordnungen*", bei denen die Tragarme 11, 12 und damit die Schleifkontakte 15, 16 parallel angeordnet sind; eine solche Anordnung ist im Zusammenbau unten in Figur 4 näher dargestellt. Bei einer parallelen Anordnung können die einzelnen Tragarme 11, 12 einzeln mit Hilfe von Dämpfungselementen 18, 19 gedämpft werden, wie es in den Ausführungsbeispielen nach Figur 3a und Figur 3b gezeigt ist, sie können aber auch - wie in den Ausführungsbeispielen nach Figur 3c und 3d - durch ein gemeinsames Dämpfungselement 23 gedämpft werden. Im Ausführungsbei-

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spiel nach Figur 3c sind die freien, nicht eingespannten, Enden der Tragarme 11, 12 in die Kohlebürsten 15, 16 eingesteckt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3d ist für jeden Tragarm 11, 12 eine Drahtschleife vorgesehen, die an ihrem offenen Ende in der Platte 13 eingespannt und an ihrem geschlossenen Ende um die Kohlebürste 15, 16 herumgebogen ist.

Figur 3e zeigt, wie eine Kohlebürste 15 auf einem Tragarm 11 aufgesintert oder durch Widerstandslöten befestigt ist, im Ausführungsbeispiel nach Figur 3f ist eine Kohlebürste 15 in das Ende einer Blattfeder 11 eingefügt und die Verbindung geklebt oder gelötet, in Figur 3g ist eine Blattfeder 11 zusammen mit einer Kohlebürste 15 im fertigen und im abgewickelten Zustand zu sehen, die T-förmigen Enden der Blattfeder 11 sind um die Kohlebürste 15 herumgebogen und dann festgeklemmt, In Figur 3h ist gezeigt, wie die Kohlebürste 15 in einer Kapsel 24 gehalten ist. Die Kapsel 24 ist auf die Blattfeder 11 geschweißt.

In Figur 3i und Figur 3k sind Ausführungsbeispiele für den Fall gezeigt, daß nur eine einzige Blattfeder 25' als Tragarm vorgesehen ist. An ihrem freien Ende trägt die Blattfeder 25 ein Querstück 26 aus Isoliermaterial, an dem die Kohlebürsten 15, 16 befestigt sind. In Figur 3i dient die einzelne Blattfeder 25 gleichzeitig als Stromzuführung für die Kohlebürste 15- Ein leitfähiges Teil 27 stellt dann die leitende Verbindung zwischen der einzelnen Blattfeder 25 und der Kohlebürste 15 her. Die Stromzuführung zu der anderen Kohlebürste 16 erfolgt über eine Litze 28. In Figur 3k dient die einzelne Blattfeder 25 lediglich der mechanischen Halterung des Querstückes 26; die Stromzuführung zu den Kohlebürsten 15, 16 erfolgt in beiden Fällen über Litzen 28. Im

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Ausführungsbeispiel nach Figur 3i ist die Litze 28 an die Kohlebürste 16 angelötet, im Ausführungsbeispiel nach Figur 3k sind die Kohlebürsten 15, 16 in metallische Bügel 29 gefaßt, an die die Litzen 28 angelötet sind.

In Figur 4 ist der Zusammenbau eines 'erfindungsgemäßen Bürstenhalters mit einem Spannungsregler 31 gezeigt, das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist für einen radialen Einbau in eine Maschine geeignet. Figur 5 stellt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Bürstenhalter im Zusammenbau mit einem Spannungsregler 31 dar, der für einen axialen Einbau in eine Maschine geeignet ist. Spannungsregler der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Form sind schon bekannt, die Einzelteile des Bürstenhalters sind oben schon beschrieben; von näheren Erläuterungen kann daher abgesehen werden. Die Trägerplatte 13 ist zweckmäßigerweise - wie im Ausführungsbeispiel nach Figur gleichzeitig der Deckel des Gehäuses des Spannungsreglers 31·

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Claims

Ansprüche

! Bürstenhalter für elektrische Maschinen, insbesondere für Schleifringe enthaltende Drehstromgeneratoren in Kraftfahrzeugen, mit die Bürsten haltenden, als Pederarme ausgebildeten, Tragarmen, die mit ihrem einen Ende an einem Maschinenteil befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte (15, 16) an den Tragarmen (11, 12; 25) direkt befestigt sind.

2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte (15, 16) als Kohlebürsten ausgebildet sind.

3. Bürstenhalter nach Anspruch 1 oder 2 für zwei Schleifkontakte, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (11, 12) auf einer Trägerplatte (13) nebeneinander angeordnet sind so, daß die Federkraft der Tragarme (11, 12) in paralleler Richtung gegen die Schleifringe (17) gerichtet ist.

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4. Bürstenhalter nach Anspruch 1 oder 2 für zwei Schleifkontakte, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (11, 12) auf-einer Trägerplatte (13) so angeordnet sind, daß die. Federkraft der Tragarme (11, 12) gegeneinander gerichtet ist.

5· Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Tragarme (11, 12; 25) mindestens teilweise von einem Dämpfungselement (l8, 19j 23) umhüllt ist.

6. Bürstenhalter nach einem der· Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragarme (11, 12) wenigstens teilweise von einem gemeinsamen Dämpfungselement (23) umhüllt sind.

7. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämp fungs element (1'8, 19; 23) den Tragarm (11, 12; 25) vollständig umschließt.

8. Bürstenhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (l8, 19, 23) den Tragarm (11, 12; 25) auf etwa einem Drittel seiner Länge umschließt.

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9. Bürstenhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß •das Dämpfungselement (18, 19; 23) den Tragarm (11, 12; 25) etwa in der Mitte seiner Länge umschließt.

10. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Tragarme (11, 12; 25) als Runddraht ausgebildet ist.

11. Bürstenhalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens einen der Tragarme (11, 12; 25) zwei parallele Runddrähte vorgesehen sind.

12. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Tragarme (11, 12; 25) als Blattfeder ausgebildet ist.

13. Bürstenhalter nach Anspruch 12 für zwei Schleifkontakte, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Schleifkontakte (15, l6) ein einziger Tragarm (25) vorgesehen ist.

Ik. Bürstenhalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (25) als Leiter für einen Schleifkontakt (15> ausgebildet und zusätzlich eine flexible Leitung (28) für den zweiten Schleifkontakt .(l6) vorgesehen ist.

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15· Bürstenhalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Verbindung zu den Schleifkontakten (15, Id) je eine flexible Leitung (28) vorgesehen ist.

16. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragarm (11, 12; 25) zum Verhindern einer Verschiebung des Dämpfungsgliedes (18, 19; 23) im Bereich des Dämpfungsgliedes (18, 19; 23) eine Auskröpfung (22) vorgesehen ist.

17. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragarm (11, 12; 25) zum Verhindern einer Verschiebung des Dämpfungsgliedes (l8, 19; -23) im Bereich des Dämpfungsgliedes (18, 19; 23) eine Einkerbung (21) vorgesehen ist.

18. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht eingespannte Ende wenigstens einer der Tragarme (11, 12; 25) zum Erzielen einer Befestigung durch Klemmwirkung um den zugehörigen Schleifkontakt (15, 16) herumgebogen ist.

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19. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht eingespannte Ende wenigstens einer der Tragarme (11, 5; 25) in den zugehörigen Schleifkontakt (15, 16) eingesteckt ist.

20. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein- Schleifkontakt (15, 16) auf den zugehörigen Tragarm (11, 12) aufgesintert ist.

21. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schleifkontakt (15_S 16) auf den zugehörigen Tragarm (Ii, 12) aufgelötet ist.

22. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Schleifkontakt (15j 16) in eine Ausnehmung des zugehörigen Tragarmes (11, 12) eingeschoben und mit dem Tragarm (11, 12) mechanisch und elektrisch verbunden ist.

23. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens e'in Schleifkontakt (15j 16) in eine Kapsel (24) eingesteckt und diese Kapsel mit dem zugehörigen Tragarm (11, 12) mechanisch und elektrisch verbunden ist.

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24.■ Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine radiale Anordnung an der Maschine.

25. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine axiale Anordnung an der Maschine.

26. Bürstenhalter nach Anspruch 2k und 25» dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter Kontaktelemente (l4.) zur Verbindung mit einem Spannungsregler (3D hat.

27. Bürstenhalter nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter mit einem Spannungsregler (31) eine bauliche Einheit bildet.

28. Bürstenhalter nach Anspruch 27a dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (13) den Deckel des Gehäuses des Spannungsreglers (31) bildet.

29· Bürstenhalter nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (13) an den Deckel des Gehäuses des Spannungsreglers (31) angeformt ist.

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