DE3012634A1

DE3012634A1 - Buerstenhalter fuer generatoren von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3012634A1
Application number: DE19803012634
Authority: DE
Inventors: Franz 7000 Stuttgart Herbert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-04-01
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1981-10-08
Also published as: ES8202196A1; ES500933A0; FR2479583A1; FR2479583B1; GB2075761B; JPS56150958A; GB2075761A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Bürstenhalter für Generatoren von Kraftfahrzeugen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bürstenhalter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Bürstenhalter bekannt (DE-OS 28 30 338), bei dem zu beiden Seiten eines Köchers für die Schleifbürsten je eine Konsole an die Tragplatte angeformt ist, an welcher je ein aus einem gestanzten und mehrfach abgewinkelten Blechteil gebildeter Pestkontakt angenietet ist. Der eine Pestkontakt hat eine etwa parallel zu der Tragplatte und im Abstand zu dieser verlaufende Kontaktfläche, die sich beim Anbau des Bürstenhalters an das Generatorgehäuse an eine federnde Kontaktzunge der Gleichrichterbaugruppe anlegt, deren Kontaktfläche der Einbauöffnung des Generatorgehäuses für den Bürstenhalter zugekehrt ist. Dieser Pestkontakt verbindet den Spannungsregler mit dem Ausgangspotential (D+) der Erregerdioden des Gleichrichters, während der zweite Pestkontakt dessen Minuspotential (D-) über Masse an den Spannungsregler führt. Der zweite Pestkontakt hat zu diesem Zweck einen sich an der Seitenwand der Tragplatte erstreckenden Ansatz, der mit einer in die Tragplatte eingelassenen metallischen Befestigungsbuchse

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leitend verbunden ist. Dieser Ansatz verbleibt außerhalb des Generatorgehäuses j wenn der Bürstenhalter an dieses angebaut wird.

Die Ausbildung der in das Generatorgehäuse hineinragenden Pestkontakte mit etwa parallel zu den Seitenwänden der Tragplatte verlaufenden Kontaktflächen ist insofern nachteilig, als sie verhältnismäßig viel Platz beansprucht, der bei Generatoren der vorliegenden Art sehr knapp bemessen ist. Der Köcher und die Konsolen für die Pestkontakte des Bürstenhalters ragen bei diesen Maschinen in eine seitliche Tasche in der im wesentlichen scheibenförmigen Gleichrichter-Baugruppe hinein, die in manchen Fällen aus konstruktiven Gründen nur so breit gemacht werden kann, daß zu beiden Seiten des für die Aufnahme des Köchers freizuhaltenden Raumes nur noch je eine Kontaktzunge mit parallel zu den Seitenwänden der Gleichrichter-Baugruppe angeordneter Kontaktfläche untergebracht werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Pestkontakte nur,wenig Platz in der Ebene der Einbauöffnung des Generatorgehäuses beanspruchen und daß daher bei gleichen baulichen Verhältnissen mehr Pestkontakte als bisher untergebracht werden können. Außerdem ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß der dem Messerkontakt am Bürstenhalter zugeordnete Gegenkontakt an der Gleichrichter-Baugruppe als Kontaktöse oder dergleichen mit den Messerkontakt beidseitig berührenden Kontaktschenkeln ausgebildet werden kann, wodurch sich die Kon-

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taktfläche vergrößern läßt. Die Messerkontakte können gegebenenfalls zusätzlich zu den Pestkontakten der bisherigen Ausführung und neben diesen an der Tragplatte des Bürstenhalters angeordnet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Die Messerkontakte werden vorteilhaft so angeordnet, daß sie mindestens annähernd parallel zu den· im rechten Winkel zur Tragplatte stehenden Seitenflächen der Schleifbürsten verlaufen. Dadurch behindern die Messerkontakte den Anbau des Bürstenhalters an das Generatorgehäuse auch dann nicht, wenn dieser zum Zweck des Hindurchführens des Köchers mit den Schleifbürsten durch die Einbauöffnung des Generatorgehäuses gegenüber diesem verschwenkt werden muß.

Wenn der Messerkontakt aus konstruktiven Gründen im Bewegungsbereich eines Nietwerkzeugs zum Festnieten des Spannungsreglers an die Tragplatte des Bürstenhalters angeordnet sein soll, ist es vorteilhaft, wenn der Messerkontakt durch einen abgekröpften Blechstreifen mit zwei zueinander versetzten Längsabschnitten gebildet ist, von denen der eine die Kontaktflächen trägt und der andere mit einem an der Tragplatte befestigten Kontaktblech verbunden ist, welches an den einen Anschluß' des Spannungsreglers angeschlossen ist.

Der den Messerkontakt bildende Blechstreifen wird in diesem Fall erst nach dem Befestigen des Spannungsreglers am Bürstenhalter angebracht, so daß er diesen Arbeitsgang nicht stört.

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Der Vorschlag, die Pestkontakte als platzsparende Messerkontakte auszubilden, eröffnet die Möglichkeit, am Bürstenhalter mehr Pestkontakte als bisher vorzusehen und dadurch den Spannungsregler beidpolig zu isolieren oder ihm weitere Signale zuzuführen, vorzugsweise das Pluspotential der vom Generator versorgten Batterie (B+),

'Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Drehstromgenerator der Klauenpolbauart für ein Kraftfahrzeug, Figur 2 eine Frontansicht des Bürstenhalters des Generators nach Figur 1 in vergrößertem Maßstab, Figur 3 eine Draufsicht auf den Bürstenhalter nach Figur 2, Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 3, Figur 5 eine Frontansicht der Gleichrichter-Baugruppe und Figur 6 das elektrische Schaltbild des Generators nach Figur 1. In Figur 7 ist die Rückseite eines Bürstenhalters mit einer Anschlußeinrichtung für einen an änderer Stelle angeordneten Spannungsregler dargestellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Generator hat einen Stator 10, der eine Drehstromwicklung 12 trägt, und' an dem zwei Gehäuseschalen 14 und 16 mittels Zuganker 18 festgespannt sind. In die Böden der Gehäuseschalen 14, 16 sind Wälzlager 20 und 22 eingesetzt, in denen eine Welle 24 drehbar gelagert ist, die über eine nicht dargestellte Keilriemenscheibe von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Die Welle 24 trägt eine Lüfterscheibe 26 und ein Polrad 28,

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das aus zwei Klauenpolscheiben 30 und 32 und einen dazwischengespannten Elektromagneten 34 mit Erregerwicklung 35 besteht. Auf der Welle 24 sind ferner zwei Schleifringe 36 und 38 isoliert befestigt, die mit den beiden Anschlüssen der Erregerwicklung 35 verbunden sind. Zwischen dem Schleifring 3.6 und der Klauenpolscheibe 32 ist eine Scheibe 40 aus Kunststoff auf die Welle 2U aufgepreßt, die in ihrer dem Schleifring 36 zugekehrten Stirnseite eine axiale Ringnut 42 hat.

Auf den Schleifringen 36 und 38 liegen Schleifbürsten 43 und 44 auf, die in einem Köcher 45 eines Bürstenhalters 46 verschiebbar geführt und gehalten sind. An den Bürstenhalter 46 ist eine Tragplatte 48 angeformt, die am Gehäuseteil 16 außen befestigt ist und eine Einbauöffnung 50 in diesem Gehäuseteil dicht verschließt. Zu diesem Zweck ist die Tragplatte 48 mit einer nabenar-tigen Erhöhung 52 (Figur 2' und 3) versehen, welche passend in die Einbauöffnung 50 hineinragt und an ihrem Umfang einen O-Ring 54 trägt, der an der Wand der Einbauöffnung 50 anliegt. Der 0-Ring 54 ist in einer Ringnut 56 der nabenartigen Erhöhung 52 der Tragplatte 48 geführt und gehalten. Mit dieser Anordnung und Ausbildung des Dichtelementes läßt sich der Bürstenhalter 46 bei seiner Montage leicht in die Einbauöffnung des Gehäuses einschwenken, ohne daß ein Verrutschen oder Verformen des Dichtelementes befürchtet werden muß.

Am Boden des Gehäuseteils 16 ist innen eine Gleichrichter-Baugruppe 60 befestigt, die einen scheibenförmigen Grundkörper 6l aus Kunststoff und drei daran befestigte ringsektorförmige Tragbleche 62, 63, 64 für die Dioden des Gleichrichters hat. In Figur 1 ist die Gleichrichter-Baugruppe

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entlang der Schnittlinie I-I in Figur 5 dargestellt. Am Tragblech 62 sind sechs Plus-Dioden 66 und eine Zusatz-Diode 67 befestigt. Am Tragblech 63 sitzen drei Erreger-Dioden 68 und am Tragblech 64 sind sechs Minus-Dioden 69 und eine Zusatz-Diode 70 befestigt. Die aus Figur 6 ersichtliche Schaltung der Dioden ist bekannt und wird daher nicht näher erläutert. Am Tragblech 62 ist ein Gewindebolzen 72 zum Anschluß des Pluspols der vom Generator zu 'speisenden Batterie (B-¹) befestigt. Am Tragblech 63 sitzt ein Gewindebolzen 73, welcher als Anschluß für die Vorerregung des Generators dient (D+). Am Tragblech 64 ist ein Gewindebolzen 74 befestigt, an welchem der Minuspol der Batterie angeschlossen werden kann (D-). Alle drei Gewindebolzen 72, 73, 74 treten durch den Boden des Gehäuseteils 16 isoliert nach außen hindurch.

Der Grundkörper 61 der Gleichrichter-Baugruppe 60 hat eine Bohrung 76, durch welche die Welle 24 mit Spiel hindurchtritt. An der Bohrung 76 ist ein kreisringförmiger axialer Kragen 77 gebildet, der mit geringem radialem Spiel in die Ringnut 42 der Scheibe 40 greift. Auf der anderen Seite hat der Grundkörper 61 einen Kragen 78, dessen Stirnrand ein Dichtelement 79 trägt, welches am Boden des Gehäuseteils 16 aufliegt. Der Kragen 78 umschließt einen schlüssellochförmigen Raum 80, in welchem oben die Schleifringe 36, 38 und unten der Bürstenhalter U6 untergebracht sind. Der Raum 80 ist durch das Dichtelement 79 am Kragen 78, durch die in der Ringnut 42 der Scheibe 40 gebildete Labyrinthdichtung und durch den 0-Ring 54 an der Tragplatte 48 des Bürstenhalters 46 gegen den übrigen Innenraum des Generatorgehäuses und nach außen staubdicht abgeschlossen.

Der Raum 80 ist unten nach den Seiten hin verbreitert, wo-

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durch neben dem für den angedeuteten Köcher 45 des Bürstenhalters 46 freizuhaltenden mittleren Bereich noch zwei seitliche Raumbereiche 8l und 82 gebildet sind. In den seitlichen Raumbereichen 81, 82 sind Kontaktelemente 83, 84, 85 angeordnet, die mit am Bürstenhalter 46 sitzenden Festkontakten zusammenarbeiten, welche nachstehend noch beschrieben werden. Die Kontaktelemente 83_S 84, 85 sind durch Blechstreifen gebildet, die in der aus Figur 6 ersichtlichen Weise mit den Anschlüssen und Dioden des Gleichrichters verbunden sind. Die Kontaktelemente 83 und 85 stehen senkrecht auf der Scheibenebene des Grundkörpers 6l, sind haarnadeiförmig gebogen und in lagerbockartigen Erhöhungen 86 des Grundkörpers 61 gefaßt und gehalten. Das Kontaktelement 84 ist ein U-förmiger Bügel mit parallel zur Scheibenebene des Grundkörpers 61 liegender Biegeachse, dessen hinterer Schenkel am Grundkörper 61 festgenietet ist. Der vordere Schenkel des Kontaktelementes 84 bildet eine senkrecht zur Zeichnungsebene frei bewegliche federnde Kontaktzunge, die bei nicht angebautem Bürstenhalter 46 leicht schräg" nach vorne steht.

Der Generator hat einen elektronischen Spannungsregler 90, welcher an der vom Gehäuseinnern abgekehrten Seite der Tragplatte 48 des Bürstenhalters 46 durch zwei Niete 91 befestigt ist. Zwischen Tragplatte 48 und Spannungsregler 90 ist ein Kühlblech 92 eingespannt, das am Rand vier über den Umfang des Gehäuses des Spannungsreglers 90 verteilte, von der Tragplatte 48 wegweisende Lappen 93 hat, welche die Wärme an die Umgebung abführen. Der Spannungsregler 90 ist in der nachstehend beschriebenen Weise mit den Kontaktelementen 83> 84, 85 und mit den Schleifbürsten 43, 44 verbunden.

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Zu diesem Zweck hat der Spannungsregler 90 drei als Kontaktstifte 94, 95s 96 ausgebildete Anschlüsse und einen als Blechstreifen gestalteten, in der Zeichnung nicht sichtbaren vierten Anschluß, die durch Aussparungen in der Tragplatte 48 hindurchtreten. Der Kontaktstift 94 ist auf der dem Gehäuseinneren zugekehrten Seite der Tragplatte 48 mit einem aus Blech gestanzten und gebogenen Festkontakt 97 verbunden, welcher durch einen Niet 98 an einer neben dem Köcher 45 vorgesehenen Konsole 99 des Bürstenhalters 46 befestigt ist. Der Pestkontakt 97 trägt an seinem abgewinkelten freien Endabschnitt einen Kontaktpilz 100, welcher sich bei der Montage des Bürstenhalters 46 an das als Kontaktzunge 'ausgebildete Kontaktelement 84 der Gleichrichter-Baugruppe 60 anlegt.

Der Kontaktstift 95 des Spannungsreglers 90 ist mit einem Blechstück 101 verbunden, welches auf einer zweiten Konsole 102 des Bürstenhalters 46 durch einen Niet 103 befestigt ist. Das Blechstück 101 hat einen seitlichen Ansatz 106, dessen freies abgewinkeltes Ende 107 mit einem von der Tragplatte 48 abstehenden Blechstreifen IO8 verlötet ist. Der Blechstreifen I08 ist abgekröpft und hat dadurch zwei zueinander versetzte Längsabschnitte 109 und 110. Der Längsabschnitt 109 ist mit dem seitlichen Ansatz I06 des Blechstreifens 101 verbunden und mit seinem freien Ende zusätzlich in der Tragplatte 48 verankert. Der Längsabschnitt 110 bildet einen Messerkontakt mit zwei gegenüberliegenden Kontaktflächen 112, die beim Anbauen des Bürstenhalters 46 an das Generatorgehäuse zwischen die beiden Schenkel des Kontaktelementes 83 einschwenken und- den Kontakt mit dem Anschluß 74 und den Minus-Dioden 69 des Gleichrichters herstellen.

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Der dritte Kontaktstift 96 am Spannungsregler 90 ist mit einem Kontaktblech 114 elektrischleitend verbunden, welches auf der oberen Seite der Konsole 99 aufliegt und an dieser durch den Niet 98 befestigt ist. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen den Kontaktblechen 114 und 97 ist unter dem Kopf des Niets 98 eine Isolierscheibe Ϊ15 und um dessen Schaft herum eine Isolierbuchse 116 angeordnet. Ein Kurzschluß kann selbstverständlich auch auf andere Weise vermieden· werden, z.B. dadurch, daß das Kontaktblech 114 an einer anderen Stelle am Bürstenhalter 46 befestigt wird. Das Kontaktblech 114 hat einen seitlichen Ansatz 117₃ dessen abgewinkeltes freies Ende 118 mit einem Blechstreifen 119 verlötet ist, der spiegelbildlich zum Blechstreifen 108 geformt und in der Tragplatte 48 abgestützt ist und wie dieser einen Messerkontakt 120 bildet. Bei der Montage des Bürstenhalters 46 schwenkt der Messerkontakt 120 in das Kontaktelement 85 der Gleichrichter-Baugruppe 60 ein und stellt eine Verbindung des Reglers 90 mit dem Anschluß 72 für den Pluspol der Batterie (battery sensing) her.

Der vierte, in der Zeichnung nicht sichtbare Anschluß des Spannungsreglers 90 entspricht dem üblicherweise mit "DP" bezeichneten Regleranschluß, wie Figur 6 zeigt. Dieser Anschluß ist an die Schleifbürste 44 herangeführt und bildet an seinem freien Ende ein Kontaktblech, das den Bürstenkanal im Köcher 45 hinten abdeckt, die Bürstenfeder abstützt und mit der Litze 122 der Bürste verlötet ist. Die andere Schleifbürste 43 ist über eine Litze 124 an ein Kontaktblech 125 angelötet, welches einstückig an das Blechteil 97 angeformt ist und die Schleifbürste 43 mit dem Kontaktstift 94 des Spannungsreglers 90 verbindet. Der Aufbau des Spannungsreglers selbst ist im vorliegenden

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Zusanmienhang nicht von Bedeutung und daher nicht offenbart. Der Spannungsregler hält wie üblich die Ausgangsspannung des Generators durch ein mehr oder weniger häufiges und langes Einschalten des Erregerstromes konstant.

Um zu ermöglichen, daß die Anschlüsse 94, 95, 96 des Spannungsreglers 90 schon vor dessen Anbau an den Bürstenhalter mit den die Pestkontakte bildenden Blechteilen 97, 101, 114 verbunden werden können, z.B. durch Schweißen, ist die Tragplatte 48 mit zwei Randaussparungen 126 und 128 versehen, die bis zu den Löchern für die Kontaktstifte 94, 95 _s 96 reichen und nach dem Anbau des Spannungsreglers durch eingesetzte Paßstücke 130, 132 geschlossen werden. Durch die Abkröpfungen der Blechstreifen 108 und 119 haben die abgewinkelten freien Enden 107, 118 der Blechteile 101 und 114 einen größeren Abstand voneinander als die Messerkontakte 110 und 120. Das hat den Vorteil, daß der Spannungsregler 90 vor dem Einsetzen und Verlöten der Blechstreifen 108 und 119 ohne Behinderung durch diese Teile an der Tragplatte 48 festgenietet werden kann.

Beim Anbau des Bürstenhalters 46 an das Generatorgehäuse müssen zunächst in Schräglage des Bürstenhalters die Schleifbürsten durch die Einbauöffnung 50 im Gehäuse hindurchgeführt und dann der Bürstenhalter in seine vorgeschriebene Lage eingeschwenkt werden. Dabei schwenken die Messerkontakte 110 und 120 selbsttätig in die Kontaktelemente 83 und 85 an der Gleichrichter-Baugruppe 60 ein. Gleichzeitig legt sich der Kontaktpilz 100 an die federnde Kontaktzunge des Kontaktelementes 84 an, so daß

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sämtliche Verbindungen zwischen Gleichrichter-Baugruppe und Spannungsregler selbsttätig hergestellt werden. Die Messerkontakte 110 und 120 beanspruchen in der Ebene der Einbauöffnung 50 nur wenig Platz, so daß sie sich bequem zusätzlich zu der Kontaktverbindung 10O₃ 84 unterbringen lassen. Die vermehrte Anzahl der Kontaktverbindungen ist beim Anmeldungsgegenstand vorteilhaft dadurch ausgenutzt, daß der Spannungsregler 90 beidpolig isoliert (Kontaktverbindung 83, 95) mit dem Gleichrichter und außerdem zur Auswertung eines weiteren Signals mit dem Pluspotential der Batterie (Kontaktverbindung 85, 96, battery sensing) verbunden ist.

Der Bürstenhalter nach Figur 7 is-t auf der vom Inneren des Generatorgehäuses abgekehrten äußeren Seite seiner Tragplatte 140 mit einer Ans-chlußeinrichtung für einen an anderer Stelle des Generators sitzenden Spannungsregler versehen. Diese Einrichtung besteht aus drei'Messerkontakten 142, 144 und 146", welche mit den Pestkontakten auf der anderen Seite der Tragplatte l40 verbunden sind und aus zwei an die Tragplatte angeformten" axialen Ansätzen 148 und 150, die einen steckdosenartigen Raum 152 für einen am Anschlußkabel des Spannungsreglers sitzenden Stecker umschließen. Zur Sicherung des Sbecker.s'istlein Drahtbügel 154 vorgesehen, welcher in Augen 156 der Ansätze l48 und 150 gelagert ist und ein leicht konkav gebogenes Mittelteil I58 hat, welches hinter einer Schulter des eingesetzten Steckers schwenkbar ist.

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Claims

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Ansprüche

Ij) Bürstenhalter für Generatoren von Kraftfahrzeugen, mit einer am Generatorgehäuse befestigbaren Tragplatte, die auf der einen Seite einen durch eine Einbauöffnung im Gehäuse hindurchführbaren Köcher mit Schleifbürsten und Konsolen für zusätzliche Pestkontakte trägt, und an deren anderer Seite ein Spannungsregler bzw. eine Anschlußeinrichtung für einen Spannungsregler befestigt ist, dessen bzw. deren einzelne Anschlüsse durch die Tragplatte hindurchgeführt und mit den Pestkontakten verbunden sind, welche beim Anbauen der Tragplatte an das Generatorgehäuse in Berührung mit ruhenden Gegenkontakten einer im Generatorgehäuse angeordneten Gleichrichter-Baugruppe kommen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Pestkontakt (110, 120) als mindestens annähernd rechtwinklig von der Tragplatte (48) abstehender Messerkontakt ausgebildet ist.

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2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Messerkontakte (110, 120) mindestens annähernd parallel zu den im rechten Winkel zur Tragplatte stehenden Seitenflächen der Schleifbürsten (43, 44) verlaufen.
3. Bürstenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkontakt durch einen abgekröpften Blechstreifen (108) mit zwei zueinander versetzten Längsabschnitten (109, HO) gebildet ist, von denen der eine (110) die Kontaktflächen (112) trägt und der andere (109) mit einem an der Tragplatte (48) befestigten Kontaktblech (101) verbunden ist, welches an den einen Anschluß (95) des Spannungsreglers (90) angeschlossen ist.
4. Bürstenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Kontaktflächen (112) abgekehrte Endabschnitt (109) des Blechstreifens (108) in' der Tragplatte (48) zusätzlich verankert ist.
5. Bürstenhalter mit den Gattungsmerkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Festkontakt an der Tragplatte (48), vorzugsweise ein Messer-

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kontakt (110), zur isolierten Verbindung des Spannungsreglers mit dem Minuspotential (D-) der Gleichrichter-Baugruppe (60) dient.
6. Bürstenhalter mit den Gattungsmerkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Pestkontakt des Bürstenhalters (46), vorzugsweise ein Messerkontakt (120), zur Verbindung des Spannungsreglers (90) mit dem Batterie-Plus-aascTilnB (B+) der Gleichrichter-Baugruppe (60) dient.
7. Bürstenhalter mit den Gattungsmerkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tragplatte (48) und Spannungsregler (90) ein Kühlblech (92) eingespannt ist, welches am Rand mehrere über den Umfang des Spannungsreglers (90) verteilte, von der Tragplatte (48) wegweisende abgewinkelte Lappen (93) hat.

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