CN101411041B - 塑料元件 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种塑料元件，其包括：基板(2)；至少两个通向轴行程通道(3)的换向器电刷筒(20，21)，所述轴行程通道是穿过基板(2)延伸的；轴承座(7)，其通过至少一个支撑臂(18，19)与基板(2)相连，用来容纳轴承(14)。按本发明，支撑臂(18，19)与基板(2)的整个接触区域(28)都设置成与换向器电刷筒(20，21)有侧面间隔。

Description

塑料元件

背景技术

本发明涉及一种塑料元件。

例如在DE 100 06 350 A1中所述的一样，这种塑料元件用在电子驱动装置中，特别是用在汽车中，优选用于车窗玻璃升降的电子驱动装置。此塑料元件具有多种功能。它构成轴承座，用来抗扭地容纳轴承、特别是球形帽轴承，用于与直流电动机的转子抗扭相连的驱动轴。此外，塑料元件还包含至少两个换向器电刷筒，它们在直径上对置并与用于驱动轴的轴行程通道垂直。这两个换向器电刷筒用来容纳换向器电刷或换流器电刷，也叫碳刷，它们相互对置地径向紧贴在位于驱动轴上的换向器上。换向器电刷可移动地支承在换向器电刷筒内部，并通有直流电。换向器电刷用来给转子绕组通电。

在已知的塑料元件中，换向器电刷筒直接通过两个平行的支撑臂传导，用来固定用于轴承的轴承座。产生的问题是，特别在有声响的、可听到的区域内，会把振动从紧贴于驱动轴或换向器的换向器电刷直接通过轴承座的支撑臂传递到轴承上，再从那里传递到紧贴于轴承的电子驱动装置的驱动器壳体上。驱动器壳体因为由换向器电刷发出的振动，构成一个共振体，这会产生不希望的噪音。

背景技术

技术任务

本发明的目的是，提供一种改良的塑料元件，借助它可减少电子驱动装置的噪音。

技术方案

此目的可以通过一种塑料元件实现。该塑料元件包括：基板；至少两个通向轴行程通道的换向器电刷筒，该轴行程通道是穿过所述基板而延伸的；以及轴承座，该轴承座通过至少一个支撑臂与所述基板相连，用来容纳轴承。根据本发明，所述支撑臂与所述基板的整个接触区域都设置成与所述换向器电刷筒具有侧面间隔，其中所述换向器电刷筒的侧表面与平行于基板的上表面延伸的平面呈45°的角度设置。

在申请文件的其它部分中说明了本发明的有利改进方案。

本发明基于这样的理念，即为固定用于轴承的轴承座，至少一个支撑臂与换向器电刷筒是有侧面间隔的，可通到基板上。支撑臂和基板之间的接触区域也在侧面上完全与换向器电刷筒是偏置的，不像现有技术那样直接位于它的上方。原则上，支撑臂的接触区域是否持距地设置在换向器电刷筒旁边，或支撑臂是以侧面间隔在换向器电刷筒上方与基板相连，还是以侧面间隔在换向器电刷筒的下方与基板相连，都是无关紧要的。这主要只取决于整个接触区域到换向器电刷筒的侧面间隔。通过按本发明的至少一个支撑臂的布置，可使换向器电刷筒和轴承座在振动技术方面是退耦的。通过这种退耦，可减少换向器电刷传递到轴承座上且因而传递到驱动壳体中的振动，这再次大大减少了噪音的排放。

换向器电刷筒优选直接相互延伸，也具有共同的纵向中轴线，其与轴行程通道的纵向中轴线一起伸展成共同的中间平面。在这种情况下，此至少一个支撑臂和基板之间的连接点或接触区域与外平面是持距设置的，此外平面与所述的中间平面是平行延伸的。此外平面穿过换向器电刷筒位于最外侧面的区域中，还容纳了换向器电刷筒最外面的纵轴线，其与换向器电刷筒的共同纵向中轴线平行地延伸。支撑臂与基板的连接在侧面与换向器电刷筒离得越远，则轴承座和换向器电刷筒之间在振动技术方面的退耦则越好。

支撑臂的布置优选布置得与共同的中间平面不对称，特别是以这种方式，即只在中间平面的一侧设置用于轴承座的支撑臂。

已被证明为有利的是，设置有四个有弯曲弹性的臂状物，它们夹紧地容纳着轴承。这些臂状物优选设置成卡爪状，在轴承导入时朝外弯曲。

按优选的实施例，每两个臂状物分别组接成一个U形元件，其中两个U形元件优选设置成与平面对称，所述平面是垂直于共同的中间平面而延伸的。在中间平面每一侧面上都优选地分别具有U形元件的臂状物。

在本发明的改进中，在每个U形元件上都设置支撑臂，其中为提高稳定性，两个支撑臂可通过连接桥彼此相连，此连接桥是与基板持距设置的。有利的是，支撑臂设置成与中间平面不对称，特别是以这种方式，即两个支撑臂设置在中间平面的一侧，并在换向器电刷筒的纵向上彼此持距设置。通过相对于中间平面的非对称布置，可获得更多的构造空间，可例如用于布置电气零件。

为了使支撑臂具有更多的功能，有利的是，支撑臂具有基本呈L形的横截面，其中优选地一条股边与换向器电刷筒平行地延伸，而其它的股边指向离开换向器电刷筒的方向。两个支撑臂因此构成了U形构件的角部边缘，用来容纳电气元件，特别是热开关。优选地设置有不同支承元件，用于24-V的和12-V的热开关。

特别有利的是，换向器电刷筒的侧表面以其基本呈矩形、优选呈正方形的横截面，分别与平面呈45°的角度设置，所述平面与基板的上表面是平行延伸的。因此轴承座和换向器电刷筒之间在振动技术方面的退耦则可进一步改善。

按优选的实施例，在换向器电刷筒的至少一个侧表面上，优选在整个侧表面上设置有用于换向器电刷的线性导引器，其在换向器电刷筒的纵向上延伸。在现有技术中已知的是，换向器电刷整个面都全部紧贴在换向器电刷筒的侧表面上，与之不同的是，通过线性导引器可避免换向器电刷在换向器电刷筒内部翘曲。由于换向器电刷在换向器电刷筒中的线性导引器，使换向器电刷筒的内径宽度不再与换向器电刷筒的侧表面之间的间隔相同。在换向器电刷和换向器电刷筒的侧表面之间的范围内，可能具有突出物，例如喷涂膜或毛刺，这不会影响功能。

附图说明

其它的优点和符合目的的实施例可从其它的权利要求、附图描述和附图中得出。其中：

图1是塑料元件在车窗玻璃升降驱动装置中的布置的示意图；

图2是塑料元件从下面看的视图；

图3是塑料元件的侧视图；

图4是塑料元件的俯视图；

图5是图3中的细节B的扩大视图；

图6是图3中的塑料元件沿着切割线A-A的剖视图；和

图7是图4中的塑料元件沿着切割线C-C的剖视图。

具体实施方式

在附图中，相同的零件和具有相同功能的零件用相同的标记来标出。

在附图1中示出了构成为一体的、为浇铸件的塑料元件1，其包含具有轴行程通道3的基板2。驱动轴4导入到轴行程通道中。驱动轴4是指未示出的、容纳在定子壳体中直流电动机的转子轴，借助烧结轴承6，驱动轴承4可在定子壳体中实现径向支承，同样也可实现轴向支承。

一体成型的塑料元件1具有与基板2有间隔的轴承座7，此轴承座由四个臂状物8、9、10、11组成，它们构成两个U形元件12，13的平行边。臂状物8、9、10、11用来夹紧地容纳构成为球形帽轴承的轴承14，从而实现驱动轴4的径向支承。借助驱动器壳体17的两个支柱15、16，可确保轴承14位于轴承座7中。

如图从图1中可看到的一样，基板2夹紧在定子壳体5和驱动器壳体17之间。

在只部分示出的驱动壳体17中，没有示出驱动轴4在轴承14后面的范围内的进程。例如，驱动轴4抗扭地与蜗杆相连，此蜗杆与可旋转地支承在驱动器壳体17中的蜗轮相啮合。在与图1中示出的驱动轴4的下端部对置的端部上，驱动轴4可轴向或径向地支承在驱动器壳体17中。

两个U形元件12，13通过各自的支撑臂18，19，与基板2面向轴承座7的上表面相连。

此外，基板2具有两个直径上对置的换向器电刷筒20，21，它们垂直于轴行程通道3而延伸。它们用来容纳换向器电刷、换流器电刷或碳刷。此电刷的功能是，给未示出的直流电动机的电枢绕组通电，并为此目的以已知的方式，径向紧贴在未示出、与驱动轴4相连的换向器上，且电极是不相同的。

如同从图1中可看到的一样，支撑臂18，19与换向器电刷筒20，21是有侧面间隔的，且稍微在这样的平面的上方与基板2相连，此平面容纳有换向器电刷筒20，21的共有的中间纵轴线24并与基板的上表面平行地延伸。在此附图面中，此接触区域28设置在外平面29的后面，所述外平面与中间平面23平行，容纳有换向器电刷筒20，21的外纵向轴线30。此共同的中间平面23是由换向器电刷筒20，21的共有的中间纵轴线24和驱动轴的旋转轴线，也就是轴行程通道3的中间纵轴线24来撑开的。支撑臂18，19的延伸是基本与中间平面30平行的，并把U形元件12，13固定在下方的角落范围内。支撑臂18，19相对于中间平面23的布置是不对称的。整个支撑臂18，19位于中间平面23的共有面上。中间平面23精确地穿过U形元件12，13的两个对置的臂状物8、9或10、11来延伸。

还可以想像的是，换向器电刷筒设置成彼此呈一个角度，因此它们各自的中间纵轴线也是相互呈角度延伸。在这种情况下会产生两个中间平面，它们优选地、但不强制地在轴行程通道23的中间纵轴线25上交会。按本发明，支撑臂18，19设置成与所述的中间平面有间隔，并与跟中间平面平行的外平面有间隔。

从图2至7中可看到按本发明的塑料元件1的其它细节。图2示出了塑料元件1从下看的视图。标出了轴行程通道3的中间纵轴线25，其与附图平面垂直。此外还标出了中间平面23，其同样也与附图平面垂直地延伸。在按图2的视图中，可看到两个弹簧突起26，27。它们用来容纳未示出的板式弹簧，换向器电刷借助它们可在中间纵轴线25的方向上加载弹簧力。

在附图3中示出了塑料元件1的侧视图。可看到支撑臂19和基板2之间的接触区域28。此共同的接触区域28在侧面与换向器电刷筒20，21有间隔。换种表达就是，接触区域28与中间平面23有间隔，在外面也与外平面29有间隔。此外平面29与中间平面23平行地延伸，并在其最外侧区域内与换向器电刷筒相交，还包含换向器电刷筒20，21的外纵轴线30。换向器电刷筒没有共同的中间纵轴线24，而是具有彼此呈角度设置的中间纵轴线，在这种情况下，外平面也是彼此呈角度设置的。因此按本发明，支撑臂18，19是在侧面朝外平面偏置的，一直通到基板2上。

由支撑臂18，19承载着的臂状物8、9、10、11或连接它们的底边31、32是由支撑臂18，19这样支撑着的，即换向器电刷筒20，21和U形元件12，13之间的区域是没有塑料元件1的零件或部件。在此例如可安放例如电气元件。

如同从图3和图5中可看到的一样，换向器电刷筒的横截面基本构成为四方形，并这样设置，即换向器电刷筒20，21的全部侧壁都设置成与中间平面23呈45°的角度，此中间平面设置成与基板的上表面垂直。

在图4中示出了塑料元件1的俯视图。可看到在附图平面上垂直立起的轴行程通道23的中间纵轴线25和中间平面23。臂状物8、11在此附图平面中位于中间平面23的左边。另两个臂状物9、10位于中间平面的右边。此外，还在附图4中示出了支承臂18，19之间的连接桥35。还可看到支撑臂18，19的L形横截面，分别具有与中间平面23平行延伸的股边，以及垂直于中间平面23而延伸的、离开换向器电刷筒20，21的股边。在附图4所示的俯视图中，支撑臂18，19构成为U形的元件，其适合用来容纳热开关。在此较大的24-V热开关和较小的12-V热开关可从下面朝基板2的方向上插入。

图5示出了图3中的细节B。可看到，换向器电刷筒20，21具有四个与中间平面23呈45°角设置的侧壁。在每个侧壁上都具有两个在纵向上，也就是在中间纵轴线24的方向上平行延伸的线性导引器33，用来引导换向器电刷。通过此线性导引器可避免换向器电刷卡在换向器电刷筒20，21中。

图6示出了图3中的塑料元件1沿着切割线A-A的剖视图。此切割面相当于中间平面23。可看到在臂状物9、10的中间区域上的槽口34，用来容纳球形帽轴承14(见图1)。

在图6中可看到，支撑臂18，19之间的连接桥35与基板2的上表面持距地延伸，并基本与中间纵轴线24平行地延伸。设置这种连接桥提高了轴承座布置的稳定性。

图7示出了图4中的塑料元件1沿着切割线C-C的剖视图。可明显地看到支撑臂18，19之间的连接桥35。

Claims (9)

1.一种塑料元件，其包括：基板(2)；至少两个通向轴行程通道(3)的换向器电刷筒(20，21)，该轴行程通道是穿过所述基板(2)而延伸的；以及轴承座(7)，该轴承座通过至少一个支撑臂(18，19)与所述基板(2)相连，用来容纳轴承(14)，其特征在于，所述支撑臂(18，19)与所述基板(2)的整个接触区域(28)都设置成与所述换向器电刷筒(20，21)具有侧面间隔，其中所述换向器电刷筒(20，21)的侧表面与平行于基板的上表面延伸的平面呈45°的角度设置。

2.按权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述换向器电刷筒(20，21)是沿直径对置的，并具有共同的纵向中轴线(24)。

3.按权利要求1或2之任一项所述的塑料元件，其特征在于，所述轴承座(4)具有四个弹性可弯曲的臂状物(8，9，10，11)，用来夹紧地容纳所述轴承(14)。

4.按权利要求3所述的塑料元件，其特征在于，所述臂状物(8，9；10，11)中的一对相邻的臂状物以及另一对相邻的臂状物分别构成U形元件(12，13)的平行的股边。

5.按权利要求4所述的塑料元件，其特征在于，每个所述U形元件(12，13)都分配有一个支撑臂(18，19)，这两个支撑臂(18，19)相互之间在所述换向器电刷筒(20，21)的纵向上间隔一定距离而设置。

6.按权利要求5所述的塑料元件，其特征在于，所述两个支撑臂(18，19)通过连接桥(35)彼此相连，该连接桥平行于所述换向器电刷筒(20，21)的至少一个的纵向中轴线(24)而延伸。

7.按权利要求1或2所述的塑料元件，其特征在于，所述换向器电刷筒(20，21)的横截面构成为正方形。

8.按权利要求1或2所述的塑料元件，其特征在于，所述基板(2)、所述支撑臂(18，19)和所述轴承座(7)一体地构成为压铸件。

9.按权利要求1或2所述的塑料元件，其特征在于，设置有线性导引器，用来在所述换向器电刷筒(20，21)内对换向器电刷进行引导。

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