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Title:
BRUSH HOLDER AND BRUSH CARRIER WITH DIFFERENT DIMENSIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/021574
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brush holder (24.1, 24.2) for an electric machine (10). Said holder comprises two end faces (30, 32), at least one retaining element (34, 94), in which, at least one brush carrier (38.1, 38.2, 38.2) containing a brush (22.1, 22.2) is held and a support (42, 96) that carries the retaining element or elements (34, 94) and fixes the brush holder (24.1, 24.2) to the electric machine (10). The edge areas of the retaining element or elements (34, 94) comprise ribs (78), which run parallel to the displacement direction of the brush (22.1, 22.2) in such a way that brushes (22.1, 22.2), which have different lengths perpendicular to the displacement direction lie with their central planes (70) at the same height.

Inventors:
MAURER ERIK (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/054179
Publication Date:
March 02, 2006
Filing Date:
August 25, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
MAURER ERIK (DE)
International Classes:
H02K5/14; (IPC1-7): H02K5/14
Foreign References:
US5159222A1992-10-27
DE8619357U11987-01-02
DE1763512A11971-08-19
EP0554171A11993-08-04
DE19545651A11997-06-12
US20030151322A12003-08-14
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Bürstenhalter (24.1, 24.2) für eine elektrische Maschine (10) mit wenigstens einer Halterung (34, 94), in der wenigstens ein mit einer Bürste (22.1, 22.2) versehener Bürstenköcher (38.1, 38.2, 38.2) aufgenommen ist, und mit einem Träger (42, 96), der die wenigstens eine Halterung (34, 94) trägt und mit dem der Bürstenhalter und mit dem der Bürstenhalter (24.1, 24.2) an der elektrischen Maschine (10) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (34, 94) in Randbereichen Rippen (78) aufweist, die parallel zur Bewegungsrichtung der Bürste (22.1, 22.2) angeordnet sind, derart dass Bürsten (22.1, 22.2), die senkrecht zur Bewegungsrichtung unterschiedliche Erstreckungen aufweisen mit ihren Mittelebenen (70) jeweils auf der gleichen Höhe liegen.
2. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (24.1, 24.2) mit wenigstens einem ersten Bürstenköcher (38.3) bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bürste (22.1, 22.2) eine erste Erstreckung hat, oder mit wenigstens einem zweiten Bürstenköcher (38.2) bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung eine zweite Erstreckung hat, die größer ist als die erste Erstreckung, und dass der erste Bürstenköcher (38.3) wenigstens einen Fortsatz (124) aufweist, der am Grund der Halterung (34, 94) aufliegt und dessen Höhe gleich (zweite Erstreckung erste Erstreckung) / 2 ist, so dass die Mittelebenen (70) der Bürsten (22.1, 22.2) in den Bürstenköchern (38.2, 38.3) vorzugsweise jeweils die gleiche Höhe über dem Grund der Halterung (34, 94) haben.
3. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (24.1, 24.2) ) mit wenigstens einem ersten Bürstenköcher (38.1) bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bürste (22.1, 22.2) eine erste Erstreckung hat, oder mit wenigstens einem zweiten Bürstenhalter (38.2) bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung eine zweite Erstreckung hat, die größer ist als die erste Erstreckung, und dass der erste Bürstenhalter (38.1) wenigstens seitliche Fortsätze (80) aufweist, die an den Rippen (78) zur Auflage kommen, so dass die Mittelebenen (70) der Bürsten (22.1, 22.2) in den Bürstenköchern (38.1, 38.2) jeweils die gleiche Höhe über dem Grund der Halterung (34, 94) haben.
4. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Befestigungsabschnitten (54, 56, 62, 64; 98, 100, 102, 104, 106) des Bürstenhalters (24.1, 24.2) der beiden Stirnseiten (30, 32) eine Symmetrieebene (70, 114) verläuft.
5. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Symmetrieebene (70, 114) entlang der Bewegungsrichtung der Bürste (22.1, 22.2) in der wenigstens einen Halterung (34, 94) verläuft.
6. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsabschnitte (54, 56, 62, 64; 98, 100, 102, 104, 106) in Axialrichtung des Bürstenhalters (24.1, 24.2) ausgerichtete Anschläge (66, 106) aufweisen, die von jeder Stirnseite (30, 32) den gleichen Abstand zur Symmetrieebene (70, 114) haben.
7. Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (34, 94) eine Uförmige Aufnahme für einen Bürstenköcher (38.1, 38.2, 38.3) ist.
8. Bürstenköcher (38.1, 38.2) zur Befestigung in einem Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenköcher (38.3) wenigstens einen Fortsatz (124) aufweist, der am Grund der Halterung (34, 94) aufliegt, oder dass der Bürstenköcher (38.1) seitliche Fortsätze (80) zur Auflage auf Rippen (78) der Halterung (34) aufweist.
9. Elektrische Maschine (10), vorzugsweise Kommutatormotor mit wenigstens einem Bürstenhalter (24.1, 24.2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Description:
Bürstenhalter und Bürstenköcher mit unterschiedlichen Abmessungen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bürstenhalter und Bürstenköcher mit unterschiedlichen Abmessungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Bürstenhalter umfasst eine Halterung, in der wenigstens ein mit einer Bürste versehener Bürstenköcher aufgenommen ist, und mit einem Träger, der die wenigstens eine Halterung trägt und mit dem der Bürstenhalter und mit dem der Bürstenhalter an der elektrischen Maschine fixiert ist.

Mit derartigen Bürstenhaltern müssen elektrische Maschinen verschiedener Leistungsklassen kostengünstig herstellbar sein. Aus diesem Grund werden verschiedene Kohlequerschnitte, beispielsweise mit 8x8mm und 8x10mm Kohlequerschnitt verwendet. Um diese Anforderung zu befriedigen und um kostenmäßig wettbewerbsfähig zu bleiben, werden im unteren Leistungsspektrum, d.h. bei leistungsschwachen Motoren kleine Kohlequerschnitte, z.B. mit einem Kohlequerschnitt von 8x8mm und im oberen Leistungsspektrum, d.h. bei leistungsstarken Motoren große Kohlequerschnitte, z.B. mit einem Kohlequerschnitt von 8x10mm zur Motorbestückung eingesetzt. Hierfür werden Bürstenhager hergestellt, auf denen nur ein Bürstenköchertyp passt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bürstenhalter für elektrische Maschinen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Bildung eines Baukastens möglich ist, da er mit unterschiedlichen Bürstenköchern, bspw. mit einer äußeren Querschnittsabmessung der Bürstenköcher von 8x8mm oder 8xlθmm bestückt werden kann. Diese liegen jeweils auf der gleichen Höhe, weshalb es zu keinem unrunden Lauf kommt, wenn ein anderer Bürstenköchertyp verwendet wird.

Dadurch, dass die Halterung in Randbereichen Rippen aufweist, die parallel zur Bewegungsrichtung der Bürste im Aufnahmeteil angeordnet sind, derart dass Bürsten, die senkrecht zur Bewegungsrichtung unterschiedliche Erstreckungen aufweisen mit einer ersten Symmetrieebene, die parallel zur Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch und/oder mittig zwischen den Befestigungsabschnitten der beiden Stirnseiten angeordnet sind, decken sich die weiteren Symmetrieebenen von Bürsten unterschiedlicher Erstreckung in axialer Richtung des Bürstenhalters mit der ersten Symmetrieebene.

Dadurch, dass der Bürstenhalter mit wenigstens einem ersten Bürstenköcher bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bürste eine erste Erstreckung hat, oder mit wenigstens einem zweiten Bürstenhalter bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung eine zweite Erstreckung hat, die größer ist als die erste Erstreckung, und dass der zweite Bürstenhalter wenigstens einen Fortsatz aufweist, der am Grund der Halterung aufliegen und dessen Höhe gleich (zweite Erstreckung - erste Erstreckung) / 2 ist, so dass die Mittelebenen der Bürsten in den Bürstenköchern jeweils mittig zwischen den Befestigungsabschnitten der beiden Stirnseiten liegen, ist der Bürstenhalter sowohl für niedrige als auch hohe Leitungsklassen verwendbar. Alternativ lässt sich dies dadurch erreichen, dass der Bürstenhalter mit wenigstens einem ersten Bürstenköcher bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bürste eine erste Erstreckung hat, oder mit wenigstens einem zweiten Bürstenhalter bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung eine zweite Erstreckung hat, die größer ist als die erste Erstreckung, und dass der erste Bürstenhalter wenigstens seitliche Fortsätze aufweist, die an den Stegen zur Anlage kommen, so dass die Mittelebenen der Bürsten in den Bürstenköchern in mittig zwischen den Befestigungsabschnitten der beiden Stirnseiten liegen.

Ferner ergibt sich ein funktional symmetrischer Aufbau. Es wird nur noch ein Bürstenhalter, d.h. Bürstenplatte ggf. mit Metallkohleköcher, sowie „geschleppte" Bürsten und Federn je Kohlequerschnitt zusammengebaut. Die Bürstenträger werden nur noch für eine Drehrichtung aufgebaut. Durch Wenden um 180° um eine Wendeachse in einer Symmetrieebene, kann er so in ein Motor- oder Polgehäuse oder einem Lagerdeckel bzw. -bügel eingesetzt werden, dass beide Motordrehrichtungen realisiert werden können.

Vorzugsweise verläuft zwischen den Befestigungsabschnitten der beiden Stirnseiten eine Symmetrieebene, da sich dadurch eine einfache Konstruktion ergibt. Vorteilhafterweise verläuft die Symmetrieebene entlang der Bewegungsrichtung einer Bürste in der wenigstens einen Halterung, da dadurch Bürsten unterschiedlicher Erstreckung in axialer Richtung des Bürstenhalters immer symmetrisch zu den Befestigungsabschnitten laufen. Dadurch, dass die Befestigungsabschnitte in Axialrichtung des Bürstenhalters ausgerichtete Anschläge aufweisen, die von jeder Stirnseite den gleichen Abstand zur Symmetrieebene haben, lässt sich der Bürstenhalter an der elektrischen Maschine leicht axial positionieren.

Vorzugsweise ist die Halterung eine U-förmige Aufnahme für einen Bürstenköcher. Dadurch lässt sich die Halterung leicht fertigen und der Bürstenköcher sich leicht bestücken. Die bevorzugteste Weiterbildung ist auch die, dass Bürstenköcher vorgesehen sind, da sich nur mit ihnen Motoren mit sehr hoher Leistung verwirklichen lassen.

Mit einer elektrischen Maschine, vorzugsweise Kommutatormotor mit einem oder mehreren derartigen Bürstenhaltern, wobei der oder die Bürstenhalter an einer Stirnseite des Gehäuses der elektrischen Maschine befestigt ist bzw. sind, lässt sich leicht ein Baukasten realisieren.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine elektrische Maschine in einem Längsschnitt, Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Bürstenhalters für zwei Bürsten im Gehäuse der elektrischen Maschine nach Figur 1 in einer ersten Einbaulage, Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Bürstenhalters im Gehäuse der elektrischen Maschine nach Figur 1 in einer zweiten Einbaulage, Figur 4 den Bürstenhalter nach Figur 2 ohne Gehäuse aber mit ersten Bürsten, Figur 5 den Bürstenhalter nach Figur 3 ohne Gehäuse aber mit ersten Bürsten, Figur 6 den Bürstenhalter nach Figur 4 ohne Bürsten, Figur 7 den Bürstenhalter nach Figur 4 in einer Draufsicht, Figur 8 den Bürstenhalter nach Figur 5 in einer Draufsicht, Figur 9 den Bürstenhalter nach Figur 7 in einer Vorderansicht mit den ersten Bürsten, Figur 10 den Bürstenhalter nach Figur 7 in einer Vorderansicht nur mit Bürstenköchern der ersten Bürsten, Figur 11 die Bürstenköcher der ersten Bürsten in einer Unteransicht, Figur 12 den Bürstenhalter nach Figur 7 in einer Vorderansicht mit zweiten Bürsten, Figur 13 den Bürstenhalter nach Figur 7 in einer Vorderansicht nur mit Bürstenköchern der ersten Bürsten, Figur 14 die Bürstenköcher der zweiten Bürsten in einer Unteransicht, Figur 15 eine perspektivische Ansicht zweier Einzelbürstenhalter im Gehäuse der elektrischen Maschine von Figur 1 in einer ersten Einbaulage, Figur 16 eine perspektivische Ansicht der Einzelbürstenhalter im Gehäuse der elektrischen Maschine von Figur 1 in einer zweiten Einbaulage, Figur 17 die Einzelbürstenhalter nach Figur 15 ohne Gehäuse und Bürsten, Figur 18 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 15 in einer Ansicht von oben, Figur 19 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 15 in einer Ansicht von unten, Figur 20 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 15 in einer Vorderansicht mit dritten Bürstenköchern, Figur 21 einen Einzelbürstenhalter nach Figur 15 in einer Vorderansicht mit den Bürstenköchern der zweiten Bürsten, Figur 22 den dritten Bürstenköcher in einer Ansicht von links, Figur 23 den dritten Bürstenköcher in einer Ansicht von unten, Figur 24 den zweiten Bürstenköcher in einer Ansicht von links und Figur 25 den zweiten Bürstenköcher in einer Ansicht von links.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur 1 ist ein Teil einer elektrischen Maschine 10 in einem Längsschnitt vereinfacht dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor, auch Kommutatormotor genannt, der vorzugsweise in einem Lüfterantrieb eines Kraftfahrzeugs zu Anwendung kommt. Es sind jedoch andere Anwendungen beispielsweise in einen Fensterheber, Wischerantrieb, Sitzversteller oder sonstigen Anwendungen in einem Kraftfahrzeug denkbar. Es kann sich aber auch um einen Generator handeln. Die elektrische Maschine 10 hat vorzugsweise nur eine Drehrichtung, weshalb sie besonders für den bereits erwähnten Lüfterantrieb bestimmt ist. Auch aufgrund der niedrigen Geräusche ist die elektrische Maschine 10 am besten für einen Lüfterabtrieb geeignet. In der elektrischen Maschine 10 ist auf der Welle für den Fall, dass es sich um einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor handelt, ein Kommutator angeordnet. Im Falle eines Generators wäre dies ein Schleifring. In beiden Fällen handelt es sich jedoch um ein Kontaktelement, das vorzugsweise rotiert.

Die elektrische Maschine 10 umfasst ein Gehäuse 12, insbesondere ein Polgehäuse, und einen darin angeordneten Anker 14. Der Anker 14 weist eine Welle 16 und ein Ankerpaket 17 mit einer nicht näher dargestellten Ankerwicklung auf. Die Ankerwicklung ist über Drähte 18 mit Haken eines Kommutators 20 verbunden. Der Kommutator 20 wird am Umfang von zwei Kohlebürsten bzw. Bürsten 22 an zwei radial gegenüberliegenden Seiten beaufschlagt. Die Bürsten 22 sind auf einem ersten Bürstenhalter 24 angeordnet. Vom Bürstenhalter 24, der als Kunststoffspritzgussteil hergestellt ist, werden zwei Ausführungsbeispiele, 24.1 sowie 24.2, noch näher beschreiben. Der Kommutator 20, die Bürsten 22 und der Bürstenhalter 24 bilden eine Kommutierungsvorrichtung 26. Der Bürstenhalter 24 wird vorzugsweise durch einen Deckel 28 am Gehäuse 12 gehalten bzw. fixiert. Der Deckel 28 kann auch ein Lagerdeckel oder Lagerbügel sein. Der Bürstenhalter 24 kann auch in einen solchen Lagerdeckel oder Lagerbügel eingesetzt sein.

In den Figuren 2 bis 8 und auch 9, 10, 12 und 13 ist ein in das Gehäuse 12 der elektrischen Maschine 10 eingeschobener erster Bürstenhalter 24.1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel ohne den Anker 14, den Kommutator 20 und den Deckel 28 gezeigt. Der Bürstenhalter 24.1 ist an einer Stirnseite 29 des Gehäuses 12 der elektrischen Maschine 10 befestigt.

Der Bürstenhalter 24.1 weist zwei Stirnseiten 30, 32 auf. Er weist außerdem zwei sich diametral gegenüberliegende, vorzugsweise U-förmige Halterungen 34 auf mit Seitenwänden 34.1 und einem Grund 34.2, in denen jeweils eine Bürste 22 in einem als Blechstanzbiegeteil hergestellten Bürstenköcher 38 verschiebbar und durch eine Feder 40 beaufschlagt angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass drei, vier oder noch mehr Halterungen 34 vorgesehen sind.

Außerdem weist der Bürstenhalter 24.1 als weiteren wesentlichen Teil einen Träger 42 auf, der die Halterungen 34 trägt. - -

Die Mittelachsen 44 der beiden Halterungen 34 verlaufen parallel und mit Versatz zueinander, so dass die Bürsten 22 im Betrieb der elektrischen Maschine 10 geneigt in die Drehrichtung des Kommutators 20 gerichtet sind. Dies hat einen sehr leisen Lauf zur Folge, wodurch sich die besondere Eignung der elektrischen Maschine 10 als Lüfterantrieb ergibt. Die beiden Halterungen 34 sind über zwei, vorzugsweise ringsegmentförmige Verbindungsstreben 46 miteinander verbunden. Auf die Halterungen 34 und die Bürstenköcher 38 wird noch weiter unten näher eingegangen.

Der Träger 42 hat die Form eines Rahmens. Er wird gebildet durch zwei sich gegenüberliegende Rahmenstreben 48, die radial um die Verbindungsstreben 46 der Halterungen 34 verlaufen. Ferner weist er zwei sich gegenüberliegende Brücken 50 auf, die zum einen an den von den Bürsten 22 abgewandten Seiten der Halterungen 34 vorbeiführen. Jede Brücke 50 umfasst vorzugsweise einen Bügel 52, der radial um die Halterungen 34 herumführt, jedoch unterhalb der Bürstenköcher 38. Auch kann nur ein Bügel 52 vorgesehen sein und keine Brücken 50.

Der Träger 42 weist am Außenumfang Befestigungsabschnitte 54 auf, mit denen der Bürstenhalter 24 an der elektrischen Maschine 10 am Gehäuse 12 fixiert ist. Die Befestigungsabschnitte 54 sind derart an beiden Stirnseiten 30, 32 des Trägers 42 ausgebildet, dass der Träger 42 und somit der Bürstenhalter 24 mit der einen Stirnseite 30 und auch der anderen Stirnseite 32 am Gehäuse 12 fϊxierbar ist.

Statt der gezeigten vier Befestigungsabschnitte 54 kann der Träger 42 auch mit dreien am Gehäuse 12 befestigt sein. Die vier Befestigungsabschnitte 54 sind jeweils an den Übergangsbereichen der Rahmenstreben 48 und der Brücken 50 ausgebildet. Wie besonders deutlich aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht, sind die Befestigungsabschnitte 54 radial nach außen gerichtete Fortsätze, die zumindest außen aber wie gezeigt vorzugsweise auch seitlich durchgehend von der einen Stirnseite 30 zur anderen Stirnseite 32 verlaufen. Die Befestigungsabschnitte 54 weisen Verjüngungen 56 auf, die, wie auch die Befestigungsabschnitte 54 selbst, auf einem Kreisbogen liegen, der durch das Gehäuse 12 verdeutlicht wird. Die Befestigungsabschnitte 54 bzw. die Verjüngungen 56 werden vorzugsweise in stirnseitige Ausnehmungen 58 (Figuren 2 und 3) oder Fenster der Gehäusewand 12 gesteckt, wodurch sich eine formschlüssige Sicherung gegen Verdrehen ergibt. Die Verjüngungen 56 weisen vorzugsweise jeweils einen axial verlaufenden Hohlraum 60 auf, wodurch sich eine größere Elastizität und bessere Dämpfung ergibt.

Am Außenumfang der Befestigungsabschnitte 54 sind seitlich abstehende Nasen 62 ausgebildet. Diese liegen am Außenumfang des Gehäuses 12 an und bilden den äußeren Abschluss der Verjüngungen 56. Den inneren Abschluss oder auch Beginn der Verjüngungen 56 wird durch einen Absatz bzw. eine Schulter 64 gebildet, die am Innenumfang des Gehäuses 12 anliegt. Dadurch ist eine formschlüssige Sicherung gegen radiale Bewegungen des Bürstenhalters 24 gebildet. Die in Axialrichtung des Bürstenhalters 24.1 ausgerichteten Stirnseiten 66, 68 der Befestigungsabschnitte 54 liegen am Gehäuse 12 an und bilden axiale Anschläge.

Die Stirnseiten 66, 68 haben den gleichen Abstand zu einer besonders gut in Figur 6 erkennbaren Symmetrieebene 70. Diese verläuft zwischen den Befestigungsabschnitten 54 der beiden Stirnseiten 30, 32. Die Symmetrieebene 70 verläuft entlang der mit einem Doppelpfeil dargestellten Bewegungsrichtung 72 der Bürsten 22 in den Halterungen 34.

Die Befestigungsabschnitte 54 der beiden Stirnseiten 30, 32 verlaufen symmetrisch zu einer Linie 74, die senkrecht auf der Längsachse des Kommutators 20 steht, der im Betrieb der elektrischen Maschine 10 mit den beiden Bürsten 22 zusammenwirkt. Dadurch bildet die Linie 74 eine Wendeachse, um die der Bürstenhalter 24.1 gewendet und mit wahlweise mit seinen beiden Stirnseiten 30, 32 an der elektrischen Maschine 10 befestigbar ist.

Der Träger 42 des Bürstenhalters 24.1 weist mindestens drei, vorzugsweise vier Federelemente 76, mit denen er mit den Halterungen 34 und/oder den Verbindungstreben 46 verbunden ist. Die Federelemente 76 stehen mit einem ersten Abschnitt 76.1 auf einer Stirnseite 32 axial vom Träger 42 ab und gehen in einen ersten halbkreisförmigen Bogenabschnitt 76.2 über. Mit einem im wesentlichen geraden Mittelabschnitt 76.3 ragen sie zwischen dem Träger 42 und den Halterungen 34 sowie den Verbindungsstreben 46 hindurch und gehen in einen zweiten halbkreisförmigen Bogenabschnitt 76.4 über. Mit einem sich daran anschließenden, zweiten axial verlaufenden Abschnitt 76.5 sind die Federelemente dann an den Halterungen 34 und/oder den Verbindungsstreben 46 der zweiten Stirnseite 30 befestigt. In Drehrichtung des Kommutators 20 bzw. Umfangsrichtung des Bürstenhalters 24.1 haben die Federelemente 76 eine geringere - o -

Erstreckung als senkrecht zur Drehrichtung des Kommutators bzw. der Umfangsrichtung des Bürstenhalters 24.1. Die größere Erstreckung ist ca. fünf Mal größer als die kleinere Erstreckung, wobei ein Bereich von drei bis acht Mal so groß auch noch gute Werte liefert. Dadurch sind die Federelemente 76 in Umfangsrichtung relativ weich und in Axialrichtung sowie Radialrichtung -jeweils des Bürstenhalters 24.1 bzw. der elektrischen Maschine 10 - relativ steif.

Aus den Figuren 9 bis 14 geht hervor, dass die Halterungen 34 in ihren Randbereichen Rippen 78 haben, die parallel zur Bewegungsrichtung der Bürsten 22 angeordnet sind. Dadurch sind Bürsten 22, die senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung unterschiedliche Erstreckungen aufweisen, mit einer Symmetrieebene 70, die parallel zur Bewegungsrichtung verläuft, symmetrisch und/oder mittig zwischen den Befestigungsabschnitten 54 der beiden Stirnseiten 30, 32 angeordnet. Dadurch ergeben sich bessere Laufeigenschaften.

Um dies zu verdeutlichen, ist in den Figuren 9 bis 11 eine erste Bürste 22.1 dargestellt, die in einem ersten Bürstenköcher 38.1 angeordnet ist. Die Bürste 22.1 hat beispielsweise eine Querschnittsfläche von 8x8mm. Der Bürstenköcher 38.1 ist aus einem Blech, bspw. Kupferblech, von ca. 0,5mm Stärke. Dadurch ergibt sich eine Erstreckung in Axialrichtung von 9mm.

In den Figuren 12 bis 14 ist eine zweite Bürste 22.2 dargestellt, die in einem zweiten Bürstenköcher 38.2 angeordnet ist. Die Bürste 22.2 hat beispielsweise eine Querschnittsfläche von 8x10mm. Der Bürstenköcher 38.2 ist auch aus einem Blech, bspw. Kupferblech, von ca. 0,5mm Stärke. Dadurch ergibt sich eine Erstreckung in Axialrichtung von 1 lmm. Der Abstand der Rippen 78 ist so bemessen, dass der zweite Bürstenköcher 38.2 am Grund der Halterung 34 aufliegt.

Damit nun beide Bürsten 22.1 und 22.2 mittig in der Symmetrieebene 70 liegen, sind die Rippen 78 (1 lmm-9mm)/2=lmm hoch. Bei anderen Maßen gilt für die Höhe der Rippen 78: Gesamterstreckung des Bürstenköchers, der in Axialrichtung der elektrischen Maschine 10 oder des Bürstenhalters 24.1 das größere Maß hat minus Gesamterstreckung des Bürstenköchers, der in Axialrichtung der elektrischen Maschine 10 oder des Bürstenhalters 24.1 das kleinere Maß und das Ergebnis geteilt durch zwei. Der erste Bürstenköcher 38.1 hat für die Auflage auf den Rippen 78 seitlich abstehende Flügel 80. Die Flügel 80 stehen quer oder senkrecht zu Einsteckzungen 81. Ansonsten können die Bürstenköcher 38 so ausgebildet, hergestellt und befestigt sein, wie beispielsweise in der EP 691 047 oder US 5,696,418 bekannt, auf deren Offenbarung an dieser Stelle Bezug genommen wird.

Dies hat zur Folge, dass der Bürstenhalter 24.1 mit einem ersten Bürstenköcher 38.1 bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bürste 22.1 eine erste Erstreckung hat, oder dass der Bürstenhalter 24.1 mit einem zweiten Bürstenhalter 38.2 bestückbar ist, der senkrecht zur Bewegungsrichtung eine zweite Erstreckung hat, die größer ist als die erste Erstreckung, und dass der erste Bürstenköcher 38.1 wenigstens seitliche Fortsätze 80 aufweist, die an den Rippen 78 zur Anlage kommen, so dass die - in diesem Fall der Symmetrieebene 70 entsprechenden - Mittelebenen der beiden Bürsten 22.1 und 22.2 mittig zwischen den Befestigungsabschnitten 54 der beiden Stirnseiten 30, 32 liegen. Allerdings genügt es, wenn die beiden Bürsten 22.1 und 22.2 quasi miteinander flüchten, unabhängig davon, ob eine Symmetrieebene 70 vorgesehen ist.

Außerdem sind an den Rahmenstreben 48 an einer Stirnseite 30 axial abstehende Pfosten 82 zur Durchführung von Bürstenlitzen 84 der Bürsten 22 ausgebildet. Ferner weist der Bürstenhalter Hakenpaare 86 zur Fixierung der Bürstenlitzen 84 auf. Schließlich hat der Bürstenhalter 24, vorzugsweise in den Rahmenstreben 48 Taschen 88 zur Aufnahme von nicht dargestellten Entstörelementen.

In den Figuren 15 bis 21 sind zwei in das Gehäuse 12 der elektrischen Maschine 10 eingesetzte Bürstenhalter 24.2 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ohne den Anker 14, den Kommutator 20 und den Deckel 28 gezeigt. Die Bürstenhalter 24.2 haben im Wesentlichen die Form eines Kreissegments und sind an einer Stirnseite 29 des Gehäuses 12 der elektrischen Maschine 10 befestigt. Hierzu sind die Bürstenhalter 24.2 mit Befestigungsabschnitten 90 in Ausnehmungen 92 an der Stirnseite 29 des Gehäuses 12 gesteckt und vom Deckel 28 gehalten.

Die Bürstenhalter 24.2 weisen auch jeweils zwei Stirnseiten 30, 32 auf. Sie umfassen jeweils eine vorzugsweise U-förmige Halterung 94 mit Seitenwänden 94.1 und einem Grund 94.2, in der eine Bürste 22 über ihren Bürstenköcher 38 beweglich aufgenommen ist. Ferner weisen die Bürstenhalter 24.2 jeweils einen Träger 96, der die Form eines Kreisbogensegments hat. Er trägt die Halterung 94 und weist Befestigungsabschnitte in der Form von zwei kreissegmentförmigen Wänden 98, 100 auf, mit denen der Bürstenhalter 24.2 an der elektrischen Maschine 10 fixiert ist. Die Wände 98, 100 sind derart an den beiden Stirnseiten 30, 32 des Trägers 96 ausgebildet, dass der Träger 96 bzw. der Bürstenhalter 24.2 sowohl mit der einen Stirnseite 30 als auch der anderen Stirnseite 32 an der elektrischen Maschine 10 fixierbar ist.

Die Wände 98, 100, die parallel zueinander verlaufen, wobei die Wand 98 innen und die Wand 100 außen verläuft, begrenzen jeder der beiden Stirnseiten 30, 32 jeweils eine axial verlaufende Nut 102, 104. Die beiden Nuten 102, 104 fluchten miteinander und sind zumindest teilweise durch einen Boden 106 getrennt, der die beiden Wände 98, 100 miteinander verbindet. Am Rand des Trägers 96 sind die Nuten 102, 104 durchgehend und nicht durch den Boden 106 getrennt. Dadurch, dass die Nuten 102, 104 Außenumfang des Bürstenhalters 24.2 angeordnet sind, verlaufen sie zumindest bereichsweise durchgehend von der einen Stirnseite 30 zur anderen Stirnseite 32. Die Radien der beiden kreissegmentförmigen Wände 98, 100 korrespondieren mit dem Radius der Innenfläche der Gehäusewand und mit dem Radius der Außenfläche der Gehäusewand der zu montierenden elektrischen Maschine 10. An den Wänden 98, 100 sind axial verlaufende Aussparungen 108 vorgesehen, die Federzungen 110 ausbilden. Auch sind an den Wänden 98, 100 einander zugewandte Stege 112 ausgebildet, die Verengungen bilden.

Wie besonders gut aus Figur 17 hervorgeht, verläuft durch den Boden 106 der Wände 98, 100 eine bezüglich der Befestigung und der Lage der Bürsten 22 funktionale Symmetrieebene 114. Die Symmetrieebene 114 verläuft vorzugsweise entlang der Bewegungsrichtung der Bürste 22 in der Halterung 94. Der Boden 106 bildet mit seinen stirnseitigen Oberflächen in Axialrichtung des Bürstenhalters 24.2 ausgerichtete Anschläge, die von jeder Stirnseite 30, 32 den jeweils gleichen Abstand zur Symmetrieebene 114 haben.

Die Halterung 94 ist innerhalb des vom Träger 96 gebildeten Kreisbogens angeordnet. Der Beginn oder Ansatz der Halterung 94 ist außermittig an dem Träger 96 ausgebildet und zur Radialen dieses Kreisbogens geneigt. Dadurch ist die Bürste 22 am Kommutator 20 in Richtung seiner Drehrichtung geneigt, was einen leiseren Lauf ergibt. Die Halterung 94 wird von einer Strebe 116 des Trägers 96 abgestützt wird, die außermittig am Träger 96 beginnt und mit dem Ende der Halterung 94 verbunden ist.

Wie besonders aus der Figur 17 hervorgeht, sind an zwei sich gegenüberliegenden Seiten 118, 120 der Halterung 94, vorzugsweise in Freischneidungen 121, Federzungen 122 zur Bedämpfung des Bürstenköchers 38 angeordnet. Die Federzungen 122 haben einen geringeren Abstand zueinander wie die Seiten 118, 120. An ihren Enden weisen sie einander zugewandte Nasen 123 auf, so dass sie nur mit diesen Nasen 123 mit den Bürsten 22 bzw. Bürstenköchern 38.1, 28.2 in Kontakt kommen. Auf einer Seite 118 sind zwei Federzungen 122 angeordnet. An der gegenüberliegenden Seite 120 eine Federzunge 122, die vorzugsweise mittig zu den beiden Federzungen 122 der Seite 118 angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine mechanisch bestimmte Dreipunktauflage. Da die Federzungen 122 unter Vorspannung anliegen, bedampfen sie die Flächen der Bürstenköcher 38.1, 38.2, an denen sie aufliegen. Diese Flächen werden von der sich im Bürstenköcher 38.1 , 38.2 tangential zur Kommutatordrehrichtung bewegenden Bürste 22.1, 22.2 dadurch angeregt, dass sie rhythmisch gegen diese Wand schlägt. Diese (die Bürstenköcherwand) wiederum wird durch den rotierenden Kommutator 20 zum Schwingen angeregt, besonders durch ungleichmäßige Reibverhältnisse zwischen der Bürste und dem Kommutator 20. Die Federzungen 122 wirken wie ein Stoßdämpfer, die die Schwingung schneller abklingen lassen, als wenn die Fläche frei unter Einfluss der Eigendämpfung ausschwingen würde.

In den Figuren 20 bis 21 wird eine weitere, d.h. zusätzliche oder alternative erfindungsgemäße Weiterbildung des Bürstenhalters 24.2 verdeutlicht.

Die Halterung 94 ist mit ersten Bürstenköchern 38.3 (Figuren 20, 22, 23) sowie mit zweiten Bürstenköchern 38.2 (Figuren 21, 24, 25 sowie 13, 14) bestückbar. Im Bürstenköcher 38.3 ist gemäß den Figuren 20 bis 23 eine erste Bürste 22.1 angeordnet. Die Bürste 22.1 hat beispielsweise eine Querschnittsfläche von 8x8mm. Der Bürstenköcher 38.3 ist aus einem Blech, bspw. Kupferblech, von ca. 0,5mm Stärke. Dadurch ergibt sich eine Erstreckung in Axialrichtung von 9mm.

In den Figuren 21, 24 und 25 ist eine zweite Bürste 22.2 dargestellt, die in einem zweiten Bürstenköcher 38.2 angeordnet ist. Die Bürste 22.2 hat beispielsweise eine Querschnittsfläche von 8xlθmm. Der Bürstenköcher 38.2 ist auch aus einem Blech, bspw. Kupferblech, von ca. 0,5mm Stärke. Dadurch ergibt sich eine Erstreckung in Axialrichtung von 1 lmm.

Damit die - in diesem Fall der Symmetrieebene 70 entsprechenden - Mittelebenen der beiden Bürstenköcher 38.2 und 38.3 sich decken, hat der erste Bürstenhalter 38.3 mehrere Fortsätze 124, die am Grund der Halterung 94 aufliegen. Die Höhe der Fortsätze 38.3 ist: (zweite Erstreckung - erste Erstreckung) / 2. Bei der Herstellung der Bürstenköcher 38.3 als Stanzbiegeteile werden die Fortsätze 124 einfach ausgestanzt und umgebogen.

Die Halterung 94 ist zweckmäßigerweise so bemessen, dass die Mittelebenen der Bürsten 22.1 und 22.2 in den Bürstenköchern 38.2 und 38.3 jeweils mittig zwischen den beiden Stirnseiten 30, 32 liegen. Dadurch ergibt sich keine Neigung zum Verkanten.

Alternativ kann die Halterung 94 des Bürstenhalters 24.2 genauso wie die Halterung 34 des Bürstenhalters 24.1 mit Rippen 78 ausgeführt sowie mit Bürstenköchern 38.1 bestückt sein. Es könnte hier der Beschreibungsteil der Figuren 9 bis 14 wiederholt werden, es wird jedoch lediglich auf diesen verwiesen.

Der Bürstenhalter 24.2 kann ebenfalls Hakenpaare 86 gemäß dem Bürstenhalter 24.1 des ersten Ausführungsbeispiels zur Fixierung der Bürstenlitzen 84 aufweisen. Auch können Taschen 88 zur Aufnahme von Entstörelementen vorgesehen sein.

An der elektrischen Maschine 10 fixiert bedeutet in diesem Zusammenhang, nicht nur eine einfache Lagerung, die ein Verdrehen oder ein Verschwenken des ganzen an der elektrischen Maschine 10 angebrachten Bürstenhalters 24.1, 24.2 erlaubt. Fixiert bedeutet, dass der Träger 42, 96 nach der Montage im regulären Betrieb nicht verschwenkt oder verdreht wird und auch nicht axial verschoben wird. Die Fixierung gegen Verdrehen bzw. Verschwenken des Trägers 42, 96 und/oder des Bürstenhalters 24.1, 24.2 erfolgt formschlüssig. Die Fixierung gegen axiales Verschieben kann zunächst teilweise über einen Reibschluss erfolgen; nach der vollständigen Montage zusätzlich über einen Formschluss durch den Deckel 28. Der Träger 42, 96 selbst bewegt sich nach der Montage nicht. Fixiert bedeutet also, dass der Träger 42, 96 eingespannt ist, so dass er raumfest ist. Relativbewegungen der Halterung 34 sind aufgrund der Federelemente 76, wie beschrieben, möglich. Die Symmetrieebenen 70, 114 liegen relativ zum Gehäuse 12 über den gesamten Baukasten, der aus Gehäusen 12 unterschiedlicher Längen bestehen kann, immer auf demselben Abstand.

Beim Zusammenbau von Motoren, die mit diesen Bürstenhaltern 24.1, 24.2 komplettiert werden, erhalten diese je nach Drehrichtung und Leistungsklasse einen der beiden oben genannten Bürstenhalter 24.1, 24.2, bestehend aus einem Universal-Bürstenhalter 24.1, 24.2 (drehrichtungsunabhängig) die immer auf derselben Seite mit zwei Bürstenköchern 38.1, 38.2, 38.3 zweifach bestückt werden können, zwei Bürsten 22.1, 22.2 und zwei Federn 40. Alle Bauteile liegen nur für eine Drehrichtung ausgelegt vor, so als gäbe es nur Motoren mit einer Drehrichtung. Die Drehrichtung des Motors wird durch das lagerichtige Aufsetzen (also durch Wenden) des Bürstenhalterzusammenbaus auf das Gehäuse 12 bestimmt.

Es werden für die Abbildung eines Baukastens folgende Werkzeuge benötigt: 1 Werkzeug Bürstenplatte verwendbar für beide Drehrichtungen, 1 Werkzeug für Kohleköcher 8x8mm Drehrichtung rechts, 1 Werkzeug für Kohleköcher 8x10mm Drehrichtung rechts, 1 Werkzeug Kohlebürste für Drehrichtung rechts 8x8mm, 1 Werkzeug Kohlebürste für Drehrichtung rechts 8x10mm und 1 Vorrichtung Federherstellung, was in Summe 6 Werkzeuge ergibt.