Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bürstenhalter-Bauteil und eine elektrische Maschine aufweisend ein solches Bürstenhalter-Bauteil.The present invention relates to a brush holder component and an electric machine comprising such a brush holder component.
Aus dem Stand der Technik sind Elektromotor-Antriebe bekannt, die beispielsweise zum Antrieb von Sitzverstellern, Fensterhebern und/oder Scheibenwischern in Kraftfahrzeugen dienen können. Diese Elektromotor-Antriebe haben einen in einem Motorgehäuse angeordneten Elektromotor, der in Wirkverbindung mit einem in einem Getriebegehäuse angeordneten Getriebe steht, wobei das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse aneinander befestigt sind, z. B. miteinander verschraubt oder vernietet sind.Electric motor drives are known from the prior art, which can serve for example for driving seat adjusters, window regulators and / or windscreen wipers in motor vehicles. These electric motor drives have an electric motor arranged in a motor housing, which is in operative connection with a transmission arranged in a gear housing, wherein the motor housing and the gear housing are fastened to each other, for. B. bolted together or riveted.
Mit der DE 10 2005 057 395 A1 ist ein Bürstenhalter-Bauteil eines Elektromotors bekannt geworden, das zur elektrischen Kontaktierung dessen Hammerbürsten auf einer Leiterplatine angeordnet ist. Dabei weisen die Bürstenarme der Hammerbürsten eine näherungsweise rechtwinklige Abknickung auf, an deren freiem Schenkel die Kohlebürste befestigt ist. Der andere Schenkel bildet ein Befestigungselement, das in eine Schiene des Bürstenträger-Bauteils eingeschoben wird. Zur Fixierung der Hammerbürsten sind an dem anderen Schenkel am Bürstenträger-Bauteil befestigt ist. Am Befestigungselement sind Rasthaken ausgebildet, die sich in der Schiene verkrallen. Am zweiten Schenkel, der als Befestigungselement ausgebildet ist, sind unmittelbar elektrische Kontaktpins angeformt, die in entsprechende Pin-Aufnahmen in der Leiterplatte eingreifen und beispielsweise mit dieser verlötet sind. Bei solch einer Ausführung, bei der der Federarm der Hammerbürste als einlagiges Federblech ausgebildet ist, kann eine störende Geräuschbildung auftreten, die gerade im Bereich der Komfortantriebe im Kraftfahrzeug - wie beim Schiebedach, Fensterheber oder Sitz - vom Kunden nicht toleriert wird. Diese wird von einer Schwingungsübertragung von der Bürstenkohle über den Federarm direkt auf das Bürstenträger-Bauteil erzeugt. Je nach Anbindung des Bürstenträger-Bauteils am Gehäuse des Elektromotors können dadurch unangenehme Resonanzfrequenzen angeregt werden. Diese Nachteile sollen durch die erfindungsgemäße Lösung überwunden werden.With the DE 10 2005 057 395 A1 a brush holder component of an electric motor has become known, which is arranged for making electrical contact with its hammer brushes on a printed circuit board. In this case, the brush arms of the hammer brushes on an approximately right-angled bend on the free leg, the carbon brush is attached. The other leg forms a fastener which is inserted into a rail of the brush holder component. To fix the hammer brushes are attached to the other leg on the brush holder component. On the fastener locking hooks are formed, which dig into the rail. On the second leg, which is designed as a fastener, electrical contact pins are directly formed, which engage in corresponding pin receptacles in the circuit board and are soldered, for example, with this. In such an embodiment, in which the spring arm of the hammer brush is formed as a single-layer spring plate, a disturbing noise may occur, which is not tolerated in the field of comfort drives in the vehicle - as the sunroof, window or seat - by the customer. This is generated by a vibration transmission from the brush coal via the spring arm directly on the brush holder component. Depending on the connection of the brush holder component to the housing of the electric motor unpleasant resonance frequencies can be excited thereby. These disadvantages are to be overcome by the solution according to the invention.
Mit der DE102010062727 A1 ist ein Bürstenhalter-Bauteil eines Elektromotor-Antriebs bekannt geworden, das axial zwischen dem Elektromotor und einem Getriebegehäuse angeordnet ist. Am Bürstenhalter-Bauteil ist radial ein Stecker für die Stromversorgung angeordnet. Auf dem ringförmigen Grundkörper des Bürstenhalter-Bauteils sind verschiedene Elektronikkomponenten - wie Sensorbauteile oder Entstörbauteile - befestigt, die die EMV-Abstrahlung verbessern. Im Bürstenhalter-Bauteil sind Köcher ausgebildet, in denen Kohlebürsten mittels Federelementen radial gegen einen auf dem Rotor angeordneten Kommutator gepresst werden. Solche Köcherbürsten haben relativ viel Spiel innerhalb des Köchers, was zur Geräuschanregung und zu einem unregelmäßigen Motorstromsignal führen kann.With the DE102010062727 A1 is a brush holder component of an electric motor drive has become known, which is arranged axially between the electric motor and a transmission housing. The brush holder component radially a plug for the power supply is arranged. On the annular body of the brush holder component, various electronic components - such as sensor components or suppression components - attached, which improve the EMC radiation. In the brush holder component quivers are formed, in which carbon brushes are pressed by means of spring elements radially against a rotor arranged on the commutator. Such quiver brushes have relatively much play within the quiver, which can lead to the noise excitation and an irregular motor current signal.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Bürstenhalter-Bauteil und die elektrische Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die zwei Federbleche, die im frei schwingenden Bereich des Federarms sich flächig aneinander abstützen, durch deren Reibung aneinander störende Vibrationen gedämpft werden. Eine solche Ausbildung eines Doppelblechs kann sehr einfach mittels einem Stanz-Biege-Prozess realisiert werden und somit auf einfache Weise kostengünstig weitgehend verhindert werden, dass beim Schleifen der Bürstenkohlen am Kommutator zu starke Schwingungsanregungen auf das Bürstenhalter-Bauteil übertragen werden. Durch das reibschlüssige flächige Aneinanderanliegen der beiden Federbleche im Bereich zwischen dem Befestigungselement des Federarms und der Halterung für die Bürstenkohle, kann durch die Vibrationsdämpfung ein ruhiger, langlebiger Kommutatorbetrieb realisiert werden, wobei eine störende Geräuschanregung wirksam unterdrückt wird.The brush holder component according to the invention and the electric machine with the features of the independent claims have the advantage that are supported by the two spring plates, which are supported in the free-swinging area of the spring arm flat against each other by the friction against each other disturbing vibrations. Such a design of a double sheet can be realized very simply by means of a stamping and bending process and thus largely inexpensively prevented in a simple manner that excessive vibration excitations are transmitted to the brush holder component when grinding the brush coals on the commutator. Due to the frictional surface abutment of the two spring plates in the region between the fastening element of the spring arm and the holder for the brush coal, a quiet, durable commutator can be realized by the vibration damping, wherein a disturbing noise excitation is effectively suppressed.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Besonders günstig ist am Federarm der Hammerbürste am freien Ende eine Halterung für die Bürstenkohle ausgebildet, die bevorzugt einstückig mit dem einen oder den beiden Federblechen ausgebildet ist. Die Aufnahme ist besonders einfach als radiale Durchgangsöffnung ausgebildet, in die die Bürstenkohle mittels einstückig angeformten Klemmlaschen eingeklemmt werden kann. Somit kann auch die Aufnahme für die Kohlebürste einstückig mit dem einen oder den beiden Federblechen als Stanzbiegeteil ausgebildet werden.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the embodiments specified in the independent claims are possible. Particularly favorable is formed on the spring arm of the hammer brush at the free end a holder for the brush coal, which is preferably formed integrally with the one or the two spring plates. The receptacle is particularly simple formed as a radial passage opening into which the brush coal can be clamped by means of integrally molded clamping straps. Thus, the receptacle for the carbon brush can be formed integrally with the one or the two spring plates as stamped and bent part.
Für eine besonders wirksame Schwingungsdämpfung erstrecken sich die beiden Federbleche im Wesentlichen über den gesamten Bereich des frei schwingenden Federarms, der sich von dessen Befestigung am Bürstenträger-Bauteil bis zur Aufnahme für die Kohlenbürste erstreckt. Wenn die beiden Federbleche über diesen gesamten Bereich einander anliegen, kann die gesamte Längserstreckung des Federarms zur Erzeugung einer inneren Reibenergie zwischen den beiden Federblechen genutzt werden. Diese Reibung wird durch das tangentiale Verschieben der einander anliegenden Federbleche verursacht, die durch die Vibration der Kohlebürsten angeregt wird.For a particularly effective vibration damping, the two spring plates extend substantially over the entire region of the free-swinging spring arm, which extends from its attachment to the brush holder component to the inclusion of the carbon brush. When the two spring plates lie against each other over this entire area, the entire longitudinal extent of the spring arm can be used to generate an internal friction energy between the two spring plates. This friction is caused by the tangential displacement of the adjacent spring plates caused by the vibration of the carbon brushes.
Fertigungstechnisch ist eine solche Hammerbürste besonders einfach zu fertigen, indem ein erstes Federblech schleifenförmig umgebogen wird, und als zweites Federblech entlang dem ersten Federblech weitergeführt wird. Dadurch ist das erste Federblech einstückig mit dem zweiten Federblech verbunden und kann durch einfaches Umbiegen als Doppelblech ausgebildet werden, das sich über den gesamten frei schwingenden Bereich erstreckt. Die schleifenförmige Umbiegung kann direkt als Befestigungselement für den Federarm ausgebildet sein, das in eine entsprechende Aufnahme im Bürstenträger-Bauteil eingefügt wird. Vorteilhaft ist eine solche schleifenförmige Umbiegung federnd in die Aufnahme eingepresst, insbesondere in Axialrichtung, wodurch ebenfalls die Übertragung von Schwingungen vom Federarm auf das Bürstenträger-Bauteil unterbunden wird.Manufacturing technology, such a hammer brush is particularly easy to manufacture by a first spring plate is looped bent, and is continued as a second spring plate along the first spring plate. As a result, the first spring plate is integrally connected to the second spring plate and can be formed by simply bending over as a double plate, which extends over the entire free-swinging region. The loop-shaped bend can be formed directly as a fastening element for the spring arm, which is inserted into a corresponding receptacle in the brush holder component. Advantageously, such a loop-shaped bend is resiliently pressed into the receptacle, in particular in the axial direction, which likewise prevents the transmission of vibrations from the spring arm to the brush-holder component.
Um die Reibung zwischen den beiden sich aneinander abstützenden Federbleche zu beeinflussen, kann zwischen den beiden gegenüberliegenden Anlageflächen Klebstoff angeordnet werden. Dieser Klebstoff erhöht die Reibung zwischen den beiden Federblechen, und damit die Dämpfwirkung eines solchen verklebten Doppelblechs. Dabei kann der Klebstoff auch als Dämpfungsmittel ausgebildet sein, das beim Verschieben der beiden Federbleche in Tangentialrichtung zueinander eine zusätzliche innere Reibung erzeugt, die vibrationsdämpfend wirkt. Alternativ kann auch eine zusätzliche Dämpfungsschicht zwischen den beiden Federblechen angeordnet, bevorzugt festgeklebt werden. Soll hingegen die Reibung zwischen den beiden Federblechen verringert werden, kann alternativ auch Schmiermittel zwischen den beiden Federblechen angeordnet werden.In order to influence the friction between the two mutually supporting spring plates, can be arranged between the two opposite contact surfaces adhesive. This adhesive increases the friction between the two spring plates, and thus the damping effect of such bonded double sheet. In this case, the adhesive may also be formed as a damping means which generates when moving the two spring plates in the tangential direction to each other an additional internal friction, which acts vibration damping. Alternatively, an additional damping layer between the two spring plates can be arranged, preferably glued. If, on the other hand, the friction between the two spring plates is to be reduced, alternatively lubricant can also be arranged between the two spring plates.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der Federarm im freischwingenden Bereich eine axiale Höhe auf, die sich über die Längserstreckung des Federarms verändert. Beispielsweise kann die axiale Höhe des Federarms im Bereich dessen Befestigungselement für die Aufnahme im Bürstenträger-Bauteil höher ausgebildet sein, als am gegenüberliegenden Ende direkt vor der Bürstenkohlen-Aufnahme. Dadurch kann die Federeigenschaft des Federarms entsprechend eingestellt werden.In a further embodiment of the invention, the spring arm in the free-running region on an axial height, which varies over the longitudinal extent of the spring arm. For example, the axial height of the spring arm in the region of the fastening element for receiving in the brush holder member may be formed higher than at the opposite end directly in front of the brush carbon intake. Thereby, the spring property of the spring arm can be adjusted accordingly.
Eine besonders effiziente Vibrationsdämpfung ergibt sich, wenn das erste Blech über die gesamte axiale Höhe am zweiten Federblech anliegt und somit beide Federbleche deckungsgleich ausgebildet sind. Dadurch steht eine maximale Reibfläche zwischen den beiden Federblechen zur Verfügung, die für die Vibrationsdämpfung genutzt werden kann.A particularly efficient vibration damping results when the first sheet rests over the entire axial height of the second spring plate and thus both spring plates are formed congruent. This provides a maximum friction surface between the two spring plates, which can be used for vibration damping.
In einer alternativen Ausführung erstreckt sich die Höhe des zweiten Federblechs nur über einen Teilbereich der Höhe des ersten Federblechs, so dass nur an einem Teil der Fläche des ersten Federblechs das zweite Federblech flächig anliegt. Beispielsweise kann das erste Federblech zwei parallele axiale Kanten aufweisen und die axialen Kanten des zweiten Federblechs axial einseitig oder zweiseitig einen Abstand zu den parallelen axialen Kanten des ersten Federelements aufweisen. Bevorzugt ist das zweite Federblech keilförmig ausgebildet, das in Axialrichtung symmetrisch zum ersten Federblech angeordnet ist.In an alternative embodiment, the height of the second spring plate extends only over a portion of the height of the first spring plate, so that only on a part of the surface of the first spring plate, the second spring plate rests flat. For example, the first spring plate may have two parallel axial edges and the axial edges of the second spring plate axially on one side or two sides have a distance from the parallel axial edges of the first spring element. Preferably, the second spring plate is wedge-shaped, which is arranged symmetrically in the axial direction to the first spring plate.
In einer weiteren Ausführung ist zumindest an einem der beiden Federbleche im frei schwingenden Bereich eine radiale Ausstanzung ausgebildet, so dass sich das Material des Federbleches nicht über seine gesamte axiale Höhe erstreckt. Bevorzugt ist eine solche Ausstanzung beispielsweise viereckig ausgebildet und erstreckt sich über einen wesentlichen Teil der Längsrichtung des freischwingenden Bereichs des Federarms. Die Ausstanzung ist dabei bevorzugt von einem Rahmen umschlossen, der gleichzeitig die axiale Begrenzung des Federblechs bildet. Dabei kann beispielsweise das erste Federblech ohne Ausstanzung flächig ausgebildet sein, und das zweite Federblech mit der radialen Ausstanzung nur im Bereich seines Rahmens flächig am ersten Federblech anliegen. Über das Flächenverhältnis des ersten und zweiten Federblechs kann damit einerseits die Federsteifigkeit der Hammerbürste und andererseits die aktive Reibfläche zwischen den beiden Federblechen und damit die Dämpfungswirkung eingestellt werden.In a further embodiment, a radial punching is formed at least on one of the two spring plates in the freely oscillating region, so that the material of the spring plate does not extend over its entire axial height. Such a cut-out is preferably formed, for example, quadrangular and extends over a substantial part of the longitudinal direction of the free-running region of the spring arm. The punching is preferably enclosed by a frame, which also forms the axial boundary of the spring plate. In this case, for example, the first spring plate without punching be flat, and the second spring plate with the radial punching lie flat against the first spring plate only in the region of its frame. On the one hand, the spring stiffness of the hammer brush and on the other hand, the active friction surface between the two spring plates and thus the damping effect can be adjusted on the area ratio of the first and second spring plate.
Bei einer solchen Ausbildung des Federarms als Doppelblech kann auch die Aufnahme für die Kohlebürste sehr günstig als Doppelblech ausgebildet sein. Dabei ist insbesondere auch der radiale Durchbruch, in dem die Bürstenkohle eingesetzt wird, in beiden Federblechen ausgebildet. Damit die beiden Federbleche trotzdem noch in Tangentialrichtung reibend gegeneinander beweglich sind, ist beispielsweise der radiale Durchbruch im ersten Federblech geringfügig kleiner ausgebildet, als im zweiten Federblech. Dadurch kann sich das zweite Federblech in gewissen Grenzen tangential gegenüber der Kohlebürste verschieben.In such a design of the spring arm as a double sheet and the receptacle for the carbon brush can be formed very cheap as a double sheet. In particular, the radial opening, in which the brush coal is used, is formed in both spring plates. Thus, the two spring plates are still rubbing against each other in the tangential direction, for example, the radial opening in the first spring plate is slightly smaller than in the second spring plate. As a result, the second spring plate can move within certain limits tangentially with respect to the carbon brush.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die gesamte Hammerbürste aus einem Verbundmaterial gefertigt, das als Multilayer-Metallblech ausgebildet ist. Dabei ist beispielsweise zwischen zwei Metallblechen ein Kunststoff angeordnet, der hier als Dämpfungsmittel wirkt. Bevorzugt sind dabei die Metallschichten mit dem Kunststoff verklebt. Wird ein solcher zuvor hergestellter Verbundwerkstoff verwendet, kann die Hammerbürste direkt aus diesem Material ausgestanzt werden, womit auch die Aufnahme mit deren radialem Durchbruch direkt aus dem Verbundwerkstoff ausgebildet ist. Dadurch entfällt das Umbiegen des ersten Federblechs gegen das zweite Federblech, was den Fertigungsprozess der Hammerbürste erleichtert. Ein solcher Federarm aus Verbundwerkstoff kann beispielweise mit einem Halteelement - beispielsweise mittels Nieten - verbunden werden, das in die Aufnahme des Bürstenträger-Bauteils eingefügt wird. Alternativ kann auch direkt aus dem Verbundmaterial ein Halteelement ausgeformt werden, das in die Aufnahme eingefügt werden kann.In an alternative embodiment of the invention, the entire hammer brush is made of a composite material which is formed as a multilayer metal sheet. In this case, for example, a plastic is arranged between two metal sheets, which acts here as a damping means. Preferably, the metal layers are glued to the plastic. If such a previously produced composite material used, the hammer brush can be punched directly from this material, which also the Recording is formed with the radial breakthrough directly from the composite material. This eliminates the bending of the first spring plate against the second spring plate, which facilitates the manufacturing process of the hammer brush. Such a spring arm made of composite material can be connected, for example, with a holding element - for example by means of rivets - which is inserted into the receptacle of the brush holder component. Alternatively, a holding element can also be formed directly from the composite material, which can be inserted into the receptacle.
Dabei kann das Halteelement beispielsweise als Kupferplatte ausgestanzt werden, das einerseits Kontaktlaschen für die elektrische Kontaktierung der Hammerbürste aufweist, und andererseits beispielsweise eine Befestigungslasche aufweisen kann, mit der das Halteelement in der Aufnahme des Bürstenträger-Bauteils formschlüssig befestigt wird.In this case, the holding element can be punched out, for example, as a copper plate, which on the one hand has contact tabs for the electrical contacting of the hammer brush, and on the other hand, for example, may have a fastening tab with which the holding element is positively secured in the receptacle of the brush holder component.
Für die Reibwirkung zwischen den beiden Federblechen ist es besonders günstig, den Federarm in unbelastetem Zustand als ebene Fläche auszubilden, die dann erst durch die radial federnde Anlage am Kommutator elastisch umgebogen wird. Dadurch können sich die beiden Federbleche entlang der sanften gleichförmigen Verbiegung in Tangentialrichtung sich leicht gegeneinander verschieben, um eine Reibwirkung zu erzielen. In alternativen Ausführungen kann der Federarm jedoch auch eine oder mehrere Abwinkelung oder Abknickung aufweisen, die insbesondere die Federwirkung des Hebelarms auf die radiale Anlage der Bürstenkohle beeinflussen. Auch bei solch einer abgewickelten Ausführung des Federarms liegen die beiden Federbleche flächig an einander an, wie dies besonders günstig durch ein Verbundwerkstoff realisiert werden kann.For the friction effect between the two spring plates, it is particularly advantageous to form the spring arm in the unloaded state as a flat surface, which is then elastically bent only by the radially resilient contact with the commutator. This allows the two spring plates along the gentle uniform bending in the tangential direction to move slightly against each other to achieve a friction effect. In alternative embodiments, however, the spring arm can also have one or more angling or bending, which in particular influence the spring action of the lever arm on the radial contact of the brush coal. Even with such a developed embodiment of the spring arm, the two spring plates are flat against each other, as can be particularly advantageously realized by a composite material.
Ist im Bürstenträger-Bauteil genügend Bauraum vorhanden, kann die Hammerbürste mit dem eben ausgebildeten Federarm direkt in die Aufnahme im Bürstenträger-Bauteil eingesetzt werden. Das freie Ende mit der Bürstenkohle kann dabei soweit radial weg gebogen werden, bis die Anlauffläche der Bürstenkohle am Kommutatorumfang anliegt. Dadurch ist die Krümmung des Federarms entgegengesetzt zur Umfangskrümmung des Kommutators ausgebildet, wodurch keine Vorbiegung des Federarms notwendig ist.Is sufficient space available in the brush holder component, the hammer brush can be used with the just trained spring arm directly into the receptacle in the brush holder component. The free end with the brush coal can be bent so far radially away until the contact surface of the brush coal is applied to the commutator. Characterized the curvature of the spring arm is formed opposite to the circumferential curvature of the commutator, whereby no pre-bending of the spring arm is necessary.
Das erfindungsgemäße Bürstenträger-Bauteil mit den erfindungsgemäßen Hammerbürsten kann in einer bevorzugten Ausführung als separates Bauteil ausgebildet sein, das beispielsweise axial in ein Polgehäuse des Elektromotors eingefügt wird. Insbesondere ist das Bürstenträger-Bauteil separat von einem Steckermodul ausgebildet, das als separates Bauteil axial auf das Bürstenträger-Bauteil aufgesetzt wird. Darauf wird axial beispielsweise ein Getriebegehäuse montiert, das mit dem Polgehäuse verbunden wird, um das Gesamtgehäuse der Getriebe-Antriebseinheit zu bilden. In einer alternativen Ausführung kann das Bürstenträger-Bauteil jedoch auch als gemeinsames Bauteil mit dem Steckermodul ausgebildet sein und/oder als integrativer Bestandteil des Gehäuses des Elektromotors ausgebildet sein, in das direkt die Hammerbürsten mit ihren Befestigungselementen eingesetzt werden.The brush holder component according to the invention with the hammer brushes according to the invention can be formed in a preferred embodiment as a separate component, which is for example inserted axially into a pole housing of the electric motor. In particular, the brush holder component is formed separately from a plug module, which is placed as a separate component axially on the brush holder component. On it, for example, a transmission housing is axially mounted, which is connected to the pole housing to form the overall housing of the transmission drive unit. In an alternative embodiment, however, the brush holder component can also be designed as a common component with the plug module and / or be formed as an integral part of the housing of the electric motor, in which the hammer brushes are used directly with their fasteners.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Gesamtansicht einer elektrischen Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 ein im Polgehäuse montiertes Bürstenträger-Bauteil,
- 3 eine Ansicht des Bürstenträger-Bauteils von unten,
- 4 eine weitere Ausführung eines montierten Bürstenhalters
- 5 eine weitere Varianten eines Bürstenhalters,
- 6 bis 8 verschiedene Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele eines Bürstenhalters.
The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it: - 1 an overall view of an electric machine according to a first embodiment,
- 2 a brush carrier component mounted in the pole housing,
- 3 a view of the brush holder component from below,
- 4 another embodiment of a mounted brush holder
- 5 another variant of a brush holder,
- 6 to 8th different representations of further embodiments of a brush holder.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
1 zeigt eine elektrische Maschine 10, wie sie beispielsweise zum Verstellen beweglicher Teile - vorzugsweise Fensterscheiben, Schiebedächer oder Sitzkomponenten - im Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Dabei ist in einem Polgehäuse 12 ein Stator 13 angeordnet, innerhalb dem ein Rotor 15 angeordnet ist, dessen Rotorwelle 20 sich in Axialrichtung 24 vom Polgehäuse 12 in ein axial sich anschließendes Getriebegehäuse 14 hinein erstreckt. Dabei wird das Antriebsmoment von der Rotorwelle 20 auf ein im Getriebegehäuse 14 angeordnetes Getriebe übertragen, das ein Abtriebselement 22 aufweist, das mit einer nicht dargestellten Mechanik zusammen wirkt, die beispielsweise Teile eines Fahrzeugsitzes oder eine Fensterscheibe im Kraftfahrzeug bewegt. In Axialrichtung 24 ist zwischen dem Polgehäuse 12 und dem Getriebegehäuse 14 ein Steckermodul 16 angeordnet, das elektrisch mit einem Bürstenträger-Bauteil 17 zur elektrischen Kontaktierung eines auf der Rotorwelle 20 angeordneten Kommutators 55 verbunden ist. Dabei sind Bürstenhalter 19 als Hammerbürsten 27 ausgebildet, deren Bürstenkohlen 26 jeweils an ersten Enden 51 eines Federarms 50 angeordnet sind. Gegenüberliegende zweite Enden 52 der Federarme 50 sind am Bürstenhalter-Bauteil 17 befestigt, sodass die Hammerbürsten 27 federnd gegen den Kommutator 55 gepresst werden. Hierzu sind im Bürstenträger-Bauteil 17 Aufnahmen 61 ausgebildet, in die die zweiten Enden 52 eingreifen. Das Steckermodul 16 weist einen Anschluss-Stecker 18 auf, der in Radialrichtung 23 zur Rotorwelle 20, radial außerhalb des Polgehäuses 12 und vorzugsweise auch radial außerhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet ist. Dabei ist der Anschluss-Stecker 18 mittels eines radialen Steges 30 an das Steckermodul 16 angebunden. Das Bürstenträger-Bauteil 17 ist beispielsweise separat vom Steckermodul 16 hergestellt und ist radial vollständig innerhalb des Polgehäuses 12 angeordnet. Das Steckermodul 16 weist eine Basisplatte 32 quer zur Axialrichtung 24 auf, die eine zentrale Aussparung 34 aufweist, durch die hindurch sich in Axialrichtung 24 die Rotorwelle 20 in das Getriebegehäuse 14 hinein erstreckt. Der Anschluss-Stecker 18 weist einen Steckerkragen 40 auf, innerhalb dessen die Anschluss-Pins 42 zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Maschine 10 angeordnet sind. Optional kann auf der Rotorwelle 20 ein Sensormagnet 104 angeordnet sein, der über einen Drehzahlsensor 105 ein Signal für die Rotorlage an einem Sensor-Pin 43 zur Verfügung stellt. Im Ausführungsbeispiel der 1 erstreckt sich der Steckerkragen 40 mit den Anschluss-Pins 42 - und optional Sensor-Pins 43 - in Axialrichtung 24, so dass der korrespondierende Stecker ebenfalls in Axialrichtung 24 in den Steckerkragen 40 einschiebbar ist. Aus 1 ist ersichtlich, dass das Steckermodul 16 zwischen zwei Flanschen 94, 92 des Polgehäuses 12 und des Getriebegehäuses 14 axial eingespannt ist, wobei ein äußerer Umfangsrand 44 des Steckermoduls 16 in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig einen Teil der Außenwand 45 der elektrischen Maschine 10 bildet. Beispielsweise wird das Getriebe-Gehäuse 14 mit dem Polgehäuse 12 mittels Schrauben oder anderen Verbindungselementen 48 verbunden, wodurch das Steckermodul 16 zwischen dem Polgehäuse 12 und dem Getriebegehäuse 14 fest verspannt und fixiert ist. Dazu greifen die Verbindungselemente 48 durch Anschraubaugen 91 am Flansch 94 des Polgehäuses 12 hindurch in korrespondierende Gegenaufnahmen 90 im Getriebegehäuse 14. 1 shows an electric machine 10 , as used for example for adjusting moving parts - preferably windows, sliding roofs or seat components - in the motor vehicle. It is in a pole housing 12 a stator 13 arranged within which a rotor 15 is arranged, whose rotor shaft 20 in the axial direction 24 from the pole housing 12 in an axially adjacent transmission housing 14 extends into it. In this case, the drive torque from the rotor shaft 20 on one in the gearbox 14 arranged transmission, which is an output element 22 has, which cooperates with a mechanism, not shown, which moves, for example, parts of a vehicle seat or a window in the motor vehicle. In the axial direction 24 is between the pole housing 12 and the transmission housing 14 a plug-in module 16 arranged, which electrically with a brush holder component 17 for electrically contacting one on the rotor shaft 20 arranged commutator 55 connected is. There are brush holders 19 as hammer brushes 27 trained, their brush coals 26 each at the first ends 51 a spring arm 50 are arranged. Opposite second ends 52 the spring arms 50 are on the brush holder component 17 attached so that the hammer brushes 27 resilient against the commutator 55 be pressed. These are in the brush holder component 17 Recordings 61 formed, in which the second ends 52 intervention. The plug module 16 has a connection plug 18 on, in the radial direction 23 to the rotor shaft 20 , radially outside the pole housing 12 and preferably also radially outside of the transmission housing 14 is arranged. Here is the connection plug 18 by means of a radial web 30 to the connector module 16 tethered. The brush holder component 17 For example, it is separate from the connector module 16 manufactured and is radially completely within the pole housing 12 arranged. The plug module 16 has a base plate 32 transverse to the axial direction 24 on top, which has a central recess 34 through which passes in the axial direction 24 the rotor shaft 20 in the gearbox 14 extends into it. The connection plug 18 has a plug collar 40 on, inside which the connection pins 42 for electrical contacting of the electrical machine 10 are arranged. Optionally, on the rotor shaft 20 a sensor magnet 104 be arranged, which has a speed sensor 105 a signal for the rotor position on a sensor pin 43 provides. In the embodiment of 1 extends the plug collar 40 with the connection pins 42 - and optional sensor pins 43 - in the axial direction 24 , so that the corresponding plug also in the axial direction 24 in the plug collar 40 is insertable. Out 1 it can be seen that the connector module 16 between two flanges 94 . 92 of the pole housing 12 and the transmission housing 14 is axially clamped, with an outer peripheral edge 44 of the connector module 16 in this embodiment simultaneously a part of the outer wall 45 the electric machine 10 forms. For example, the gearbox housing 14 with the pole housing 12 by means of screws or other fasteners 48 connected, causing the connector module 16 between the pole housing 12 and the transmission housing 14 firmly clamped and fixed. To do this, the fasteners grip 48 by screwing eyes 91 on the flange 94 of the pole housing 12 through into corresponding counter recordings 90 in the gearbox 14 ,
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine 10 dargestellt, bei der ein Bürstenträger-Bauteil 17 auf den Rotor 15 im Polgehäuse 12 gefügt ist. Das Bürstenträger-Bauteil 17 ist in Axialrichtung 24 weitgehend in das Polgehäuse 12 eingeschoben, so dass dieses näherungsweise axial mit dem Flansch 94 des Polgehäuses 12 abschließt. Dabei ist das Bürstenträger-Bauteil 17 über seinen gesamten Umfang von der Polgehäusewand 60 umschlossen. Im Inneren des Bürstenträger-Bauteils 17 sind die Hammerbürsten 27 angeordnet, die radial am Umfang 54 des Kommutators 55 anliegen, der drehfest auf der Rotorwelle 20 befestigt ist. Der Kommutator 55 ist mit Wicklungen 56 des Rotors 15 verbunden, so dass sich der bestromte Rotor 15 im Magnetfeld von Statormagneten 62 dreht. Das Bürstenträger-Bauteil 17 weist an seinem äußeren Umfang Positionierungsflächen 67 auf, die das Bürstenträger-Bauteil 17 radial im Polgehäuse 12 zentrieren, wodurch die Hammerbürsten 27 exakt gegenüber dem Kommutator 55 positioniert werden. Die Positionierflächen 67 liegen radial unmittelbar an der Innenseite 77 der Polgehäusewand 60 an. Dabei erstrecken sich die Positionierflächen 67 über einen wesentlichen Teil der axialen Ausdehnung 72 des Bürstenträger-Bauteils 17, um dessen Verkippen im Polgehäuse 12 zu verhindern. Das Polgehäuse 12 weist im Ausführungsbeispiel einen abgeflachten Kreisquerschnitt auf, so dass die Polgehäusewand 60 kreissegmentförmige Abschnitte 75 und zwei parallele, sich gegenüberliegende Abschnitte 76 aufweist. Das Bürstenträger-Bauteil 17 liegt mit jeweils mindestens einer Positionierfläche 67 an jeweils einem der genannten vier Abschnitte 75, 76 der Polgehäusewand 60 an. Durch das axiale Einpressen der Positionierflächen 67 wird das Bürstenträger-Bauteil 17 bevorzugt gleichzeitig mit seiner radialen Zentrierung mittels Kraftschluss im Polgehäuse 12 fixiert. Dabei sind am Polgehäuse 12 axiale Anschläge 97 ausgebildet, an denen das Bürstenträger-Bauteil 17 axial anliegt. Die Axialanschläge 97 können dabei an der Innenwand 77 oder im Bereich des Flansches 94 ausgeformt sein. Das Bürstenträger-Bauteil 17 weist am äußeren Umfang 64 axiale Aussparungen 80 auf, in die bei der Montage des Steckermoduls 16 an diesem angeformte axiale Fortsätze 11 axial eingefügt werden. Die axialen Aussparungen 80 des Bürstenträger-Bauteils 17 sind hier jeweils an jedem der vier Segmente 75, 76 der Polgehäusewand 60 angeordnet. Beispielweise erstrecken sich zwei radial gegenüberliegende axiale Aussparungen 80 über die gesamte axiale Ausdehnung 72 des Bürstenträger-Bauteils 17. Zwei andere radial gegenüberliegende axiale Aussparungen 80 erstrecken sich jedoch nur über einen Teilbereich der axialen Ausdehnung 72. In der Mitte des Bürstenhalter-Bauteils 17 ist ein zentraler Rohrstumpf 36 ausgeformt, der ein Lager 38 für die Rotorwelle 20 aufnimmt. Beispielsweise ist das Lager 38 der Rotorwelle 20 in den Rohrstumpf 36 eingepresst. Dadurch wird der Kommutator 55 auf der Rotorwelle 20 exakt zu den Bürstenkohlen 26 positioniert. Das Bürstenhalter-Bauteil 17 weist eine Grundplatte 33 quer zur Axialrichtung 24 auf, in der ein Durchbruch 96 zur axialen Durchführung einer Befestigungslasche 102 des Bürstenhalters 19 aufweist. Diese wird anschließend zur sicheren Fixierung des Bürstenhalters 17 im Bürstenträger-Bauteil 17 um einen Biegewinkel umgebogen. Hierzu ist in der Befestigungslasche 102 eine Aussparung 116 ausgeformt, die den Materialquerschnitt der Befestigungslasche 102 reduziert. Dadurch kann diese mit geringerer Kraft und einem geringeren Radius umgebogen werden. Der Bürstenhalter 19 ist mit einem Entstör-Bauteil 9 - insbesondere einer Entstördrossel 99 - elektrisch kontaktiert, die ebenfalls im Bürstenträger-Bauteil 17 angeordnet ist, und über ein zweites Drosseldrahtende 120, das durch ein Durchgangsloch 108 in der Grundplatte 33 mit dem Steckermodul 16 verbindbar ist.In 2 is another embodiment of an electric machine 10 shown in which a brush holder component 17 on the rotor 15 in the pole housing 12 is added. The brush holder component 17 is in the axial direction 24 largely in the pole housing 12 pushed in, so that this approximately axially with the flange 94 of the pole housing 12 concludes. In this case, the brush holder component 17 over its entire circumference from the pole housing wall 60 enclosed. Inside the brush holder component 17 are the hammer brushes 27 arranged radially on the circumference 54 of the commutator 55 abutment, the rotationally fixed on the rotor shaft 20 is attached. The commutator 55 is with windings 56 of the rotor 15 connected so that the energized rotor 15 in the magnetic field of stator magnets 62 rotates. The brush holder component 17 has positioning surfaces at its outer periphery 67 on which the brush holder component 17 radially in the pole housing 12 center, causing the hammer brushes 27 exactly opposite the commutator 55 be positioned. The positioning surfaces 67 lie radially directly on the inside 77 the pole housing wall 60 on. The positioning surfaces extend 67 over a substantial part of the axial extent 72 of the brush holder component 17 to its tilting in the pole housing 12 to prevent. The pole housing 12 has in the embodiment a flattened circular cross-section, so that the pole housing wall 60 circular segment-shaped sections 75 and two parallel, opposing sections 76 having. The brush holder component 17 lies with at least one positioning surface each 67 at each one of the four sections 75 . 76 the pole housing wall 60 on. By the axial pressing in of the positioning surfaces 67 becomes the brush holder component 17 preferably simultaneously with its radial centering by means of adhesion in the pole housing 12 fixed. Here are the pole housing 12 axial stops 97 formed on which the brush holder component 17 axially abutting. The axial stops 97 can do this on the inner wall 77 or in the area of the flange 94 be formed. The brush holder component 17 indicates the outer circumference 64 axial recesses 80 in, during the assembly of the plug module 16 on this molded axial extensions 11 be inserted axially. The axial recesses 80 of the brush holder component 17 are here at each of the four segments 75 . 76 the pole housing wall 60 arranged. For example, two radially opposite axial recesses extend 80 over the entire axial extent 72 of the brush holder component 17 , Two other radially opposite axial recesses 80 However, extend only over a portion of the axial extent 72 , In the middle of the brush holder component 17 is a central tube stump 36 formed, which is a warehouse 38 for the rotor shaft 20 receives. For example, the warehouse 38 the rotor shaft 20 in the pipe stump 36 pressed. This will be the commutator 55 on the rotor shaft 20 exactly to the brush coals 26 positioned. The brush holder component 17 has a base plate 33 transverse to the axial direction 24 on, in which a breakthrough 96 for the axial passage of a fastening strap 102 of the brush holder 19 having. This is then used for secure fixation of the brush holder 17 in the brush holder component 17 bent over a bending angle. This is in the fastening tab 102 a recess 116 shaped, the material cross-section of the fastening tab 102 reduced. This can be bent with less force and a smaller radius. The brush holder 19 is with a suppression component 9 - In particular a suppression choke 99 - electrically contacted, which also in the brush holder component 17 is arranged, and via a second throttle wire end 120 passing through a through hole 108 in the base plate 33 with the plug module 16 is connectable.
Die 3 zeigt ein Bürstenträger-Bauteil 17 gemäß 2 in einer Ansicht von unten. In der Mitte ist die zentrale Aussparung 34 zu erkennen, die in 2 von der Rotorwelle 20 durchdrungen ist. Beispielhaft ist nur eine Hammerbürste 27 in das Bürstenträger-Bauteil 17 eingefügt. Die Hammerbürste 27 weist den Federarm 50 auf, der beispielsweise als Stanzbiegeteil gefertigt ist. Dabei ist für den Federarm 50 ein Verbundmaterial 152 verwendet, bei dem zwischen zwei Federblechen 121, 122 ein Dämpfmaterial 150 in Sandwich-Bauweise angeordnet ist. Dabei ist das Dämpfmaterial 150 bevorzugt fest mit den Federblechen121, 122 verbunden, insbesondere verklebt. Somit erstrecken sich die beiden parallel zueinander angeordneten Federbleche 121, 122 von einer axialen Kante 213 des Kontaktelements 59, das in der Aufnahme 61 eingefügt ist, über die gesamte Längserstreckung 47 des frei schwingenden Bereichs 130 des Federarms 50 bis zur Bürstenkohle 26. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch die Bürstenaufnahme 49 einstückig aus demselben Verbundmaterial 152 des Federarms 50 gefertigt. Durch die feste Multi-Layer-Verbindung zwischen den Federblechen 121, 122 und dem Dämpfmaterial 150 reiben die beiden Federbleche 121, 122 über das daran befestigte Dämpfmaterial 150 aneinander. Dadurch kann der frei schwingende Bereich 130 des Hebelarms 50 Vibrationen durch innere Reibung dämpfen, die bei der Bewegung der Bürstenkohle 26 gegenüber dem Kommutator 55 entsteht. Die beiden parallelen Federbleche 121, 122 sind hier am Kontaktelement 59 befestigt, das beispielsweise als starre Metallplatte ausgebildet ist. Am Kontaktelement 59 ist eine Kontaktlasche 100 angeformt, die den elektrischen Kontakt zu einem ersten Drosseldrahtende 98 bildet. Durch eine Nietverbindung zwischen den beiden Federblechen 121, 122 und dem Kontaktelement 59 kann eine weitere Vibrationsdämpfung erzielt werden, um zu verhindern, dass das Motorgehäuse 12 störende Geräusche überträgt. Die beiden parallelen Federbleche 121, 122 weisen eine erste Abwinkelung 78 zwischen einer Befestigungsfläche 57 des zweiten Federblechs 122 mit dem Kontaktelement 59 und dem frei schwingenden Bereich 130 des Federarms 50 auf. Eine weitere Abknickung 79 im frei schwingenden Bereich 130 des Federarms 50 beeinflusst, den Anpresswinkel und den Anpressdruck der Bürstenkohle 26. Am ersten Ende 51 ist in den Federarm 50 die Kohlenaufnahme 49 ausgeformt, in die die Bürstenkohle 26 eingesetzt ist. An dem gegenüberliegenden Ende 52 des Federarms 50 ist die ebene Befestigungsfläche 57 angeformt, die flächig mit einer gegenüberliegenden Kontaktfläche 58 eines elektrischen Kontaktelements 59 verbunden ist. Das elektrische Kontaktelement 59 ist beispielsweise in Axialrichtung 24 in die entsprechende Aufnahmetasche 61 des Bürstenträger-Bauteils 17 eingesteckt. The 3 shows a brush holder component 17 according to 2 in a view from below. In the middle is the central recess 34 to recognize that in 2 from the rotor shaft 20 is permeated. Exemplary is only a hammer brush 27 into the brush holder component 17 inserted. The hammer brush 27 indicates the spring arm 50 on, which is manufactured for example as a stamped and bent part. It is for the spring arm 50 a composite material 152 used in which between two spring plates 121 . 122 a damping material 150 is arranged in sandwich construction. This is the damping material 150 preferably firmly with the spring plates 121 . 122 connected, in particular glued. Thus, the two mutually parallel spring plates extend 121 . 122 from an axial edge 213 of the contact element 59 that in the recording 61 is inserted, over the entire longitudinal extent 47 of the free-swinging area 130 of the spring arm 50 to the brush coal 26 , In this embodiment, the brush holder is also 49 in one piece from the same composite material 152 of the spring arm 50 manufactured. Due to the fixed multi-layer connection between the spring plates 121 . 122 and the damping material 150 rub the two spring plates 121 . 122 over the attached damping material 150 together. This allows the free-swinging area 130 the lever arm 50 Vibration due to internal friction dampen during the movement of the brush coal 26 opposite the commutator 55 arises. The two parallel spring plates 121 . 122 are here at the contact element 59 attached, which is formed for example as a rigid metal plate. At the contact element 59 is a contact lug 100 formed, the electrical contact to a first throttle wire end 98 forms. Through a riveted connection between the two spring plates 121 . 122 and the contact element 59 Further vibration damping can be achieved to prevent the motor housing 12 transmits disturbing noises. The two parallel spring plates 121 . 122 have a first bend 78 between a mounting surface 57 of the second spring plate 122 with the contact element 59 and the free-swinging area 130 of the spring arm 50 on. Another bend 79 in the free-swinging area 130 of the spring arm 50 influenced, the contact angle and the contact pressure of the brush coal 26 , At the first end 51 is in the spring arm 50 the coal intake 49 formed into which the brush coal 26 is used. At the opposite end 52 of the spring arm 50 is the plane mounting surface 57 formed, the surface with an opposite contact surface 58 an electrical contact element 59 connected is. The electrical contact element 59 is for example in the axial direction 24 in the appropriate receiving bag 61 of the brush holder component 17 plugged in.
Dadurch ist das zweite Ende 52 des Federarms 50 fest im Bürstenhalter-Bauteil 17 fixiert, so dass die Bürstenkohle 26 über den Federarm 50 radial federnd am Kommutator 55 des Rotors 15 anlegbar ist. Bei dieser Ausführung ist die Erstreckung der Bürstenkohle 26 in Radialrichtung 23 größer als deren Erstreckung in Axialrichtung 24 und in Tangentialrichtung 25. Zur Montage des Bürstenhalter-Bauteils 17 auf den Rotor 15 wird das erste Ende 51 des Federarms 50 in einer radial äußeren Montageposition an einem Haltelement 63 verrastet. Wird später auf das Bürstenträger-Bauteil 17 gemäß 2 axial das Steckermodul 16 aufgesetzt, greift dieses mit axialen Fortsätzen in axiale Löcher 88 des Bürstenträger-Bauteil 17 ein, um das Halteelement 63 gegenüber dem ersten Ende 51 des Federarms 50 zu entrasten. Im Bürstenträger-Bauteil 17 ist des Weiteren schematisch als Entstörbauteil 9 eine Entstördrossel 99 eingefügt, die elektrisch über das erste Drosseldrahtende 98 mit dem elektrischen Kontaktelement 59 verbunden ist. Dadurch wird die Hammerbürste 27 über die Endstördrossel 99 bestromt.This is the second end 52 of the spring arm 50 firmly in the brush holder component 17 fixed, leaving the brush coal 26 over the spring arm 50 radially resilient on the commutator 55 of the rotor 15 can be applied. In this embodiment, the extension of the brush coal 26 in the radial direction 23 greater than their extent in the axial direction 24 and in the tangential direction 25 , For mounting the brush holder component 17 on the rotor 15 will be the first end 51 of the spring arm 50 in a radially outer mounting position on a holding element 63 locked. Will later on the brush holder component 17 according to 2 axially the connector module 16 mounted, this engages with axial extensions in axial holes 88 of the brush holder component 17 a to the retaining element 63 opposite the first end 51 of the spring arm 50 to unsnap. In the brush holder component 17 is further schematically as suppression component 9 a suppression choke 99 inserted electrically over the first choke wire end 98 with the electrical contact element 59 connected is. This will make the hammer brush 27 over the terminal choke 99 energized.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters 19, bei dem das erste Federblech 121 einstückig mit dem zweiten Federblech 122 ausgebildet ist. Dabei ist das erste Federblech 121 über eine Schleife 124 am zweiten Ende 52 des Federarms 50 mit dem zweiten Federblech 122 verbunden. Die Schleife 124 ist dabei als Befestigungselement 101 ausgebildet, das hier beispielsweise in Axialrichtung 24 in die Aufnahme 61 des Motorgehäuses 12 eingefügt ist. Ausgehend von der Aufnahme 61 erstrecken sich die beiden Federbleche 121, 122 in Längsrichtung 47 über den gesamten frei schwingenden Bereich 130 des Federarms 50 bis hin zur Aufnahme 49 für die Bürstenkohle 26. Dabei liegen die beiden Federbleche 121, 122 unmittelbar aneinander an, wobei im dargestellten federnd am Kommutator 55 anliegenden Zustand der Bürstenkohle 26 die beiden Federbleche 121, 122 vom Kommutator 55 weggebogen sind. Die Federbleche 121, 122 liegen bevorzugt flächig aneinander an, wobei die aneinander anliegenden Oberflächen entsprechend gestallt werden können, um die auftretende Reibung zwischen den beiden Federblechen 121, 122 entsprechend zu gestalten. Durch die Vibration der Bürstenkohle 26 übertragen sich die Schwingungen auf den Federarm 50, so dass die beiden Federbleche 121, 122 sich insbesondere in Tangentialrichtung 25 minimal gegeneinander verschieben, wodurch die beiden parallel angeordnete Federbleche 121, 122 aneinander reiben. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme 49 nur am ersten Federblech 121 ausgebildet, so dass das zweite Federblech 122 unmittelbar in Längsrichtung 47 vor der Aufnahme 49 endet. Die Aufnahme 49 ist einstückig aus dem ersten Federblech 121 umgebogen und ein entsprechender Durchbruch 128 ausgestanzt, durch den radial die Bürstenkohle 26 hindurch greift. An der Aufnahme sind Klemmlaschen 149 angeformt, die die Bürstenkohle 26 fest in dem Durchbruch 128 verklemmen. Die Aufnahme 61 ist als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet, das beispielsweise als separat gefertigtes Bürstenträger-Bauteil 17 oder als integraler Teil des Gehäuses 12 des Elektromotors 10 ausgebildet ist. An der Aufnahme 61 ist eine axiale Kante 113 angeformt, an der der Federarm 50 anliegt. Zwischen dieser Kante 113 und der Halterung 49 für die Bürstenkohle 26 bildet sich der freischwingende Bereich 130 aus, über dessen im Wesentlichen gesamte Länge die beiden Federbleche 121, 122 parallel zueinander angeordnet sind. 4 shows a further embodiment of a brush holder 19 in which the first spring plate 121 integral with the second spring plate 122 is trained. Here is the first spring plate 121 over a loop 124 at the second end 52 of the spring arm 50 with the second spring plate 122 connected. The bow 124 is here as a fastener 101 trained, here, for example, in the axial direction 24 in the recording 61 of the motor housing 12 is inserted. Starting from the recording 61 extend the two spring plates 121 . 122 longitudinal 47 over the entire free swinging area 130 of the spring arm 50 to the point of admission 49 for the brush coal 26 , Here are the two spring plates 121 . 122 directly to each other, wherein in the illustrated resilient on the commutator 55 adjacent condition of the brush coal 26 the two spring plates 121 . 122 from the commutator 55 are bent away. The spring plates 121 . 122 are preferably flat against each other, wherein the adjoining surfaces can be designed accordingly to the friction occurring between the two spring plates 121 . 122 to design accordingly. By the vibration of the brush coal 26 the vibrations are transmitted to the spring arm 50 so that the two spring plates 121 . 122 especially in the tangential direction 25 Move slightly against each other, causing the two parallel spring plates 121 . 122 rub against each other. In this embodiment, the recording 49 only on the first spring plate 121 formed so that the second spring plate 122 directly in the longitudinal direction 47 before the recording 49 ends. The recording 49 is in one piece from the first spring plate 121 bent over and a corresponding breakthrough 128 punched through the brush coal by the radial 26 reaches through. On the recording are clamping straps 149 molded, the brush coal 26 stuck in the breakthrough 128 jam. The recording 61 is designed as a plastic injection molded part, for example, as a separately manufactured brush holder component 17 or as an integral part of the housing 12 of the electric motor 10 is trained. At the reception 61 is an axial edge 113 molded, on which the spring arm 50 is applied. Between this edge 113 and the holder 49 for the brush coal 26 the free-swinging area forms 130 over, over its substantially entire length, the two spring plates 121 . 122 are arranged parallel to each other.
In 5 ist eine Variante der Ausführung gemäß 4 dargestellt, bei der das zweite Federblech 122 eine sich veränderte axiale Höhe 132 aufweist. Im Bereich der Schleife 124 weisen beide Federbleche 121, 122 die gleiche axiale Höhe 131, 132 auf, wobei die Höhe 131 des ersten Federblechs 121 über die gesamte Längserstreckung 47 des Federarms konstant bleibt. Hingegen nimmt die axiale Höhe 132 des zweiten Federblechs 122 ausgehend von dem Befestigungselement 101 kontinuierlich bis zur Halterung 49 hin ab. Im Ausführungsbeispiel ist das zweite Federblech 122 bezüglich der Axialrichtung 24 symmetrisch zum ersten Federblech 121 ausgebildet. Dabei verläuft das zweite Federblech 122 keilförmig symmetrisch zu einer Mittellinie 134 in Längserstreckung 47 des ersten Federblechs 121. Das zweite Federblech 122 liegt reibschlüssig am ersten Federblech 121 an, wobei die sich berührenden Oberflächen wiederum entsprechend ausgestaltet werden können. Durch die sich verjüngende Form des zweiten Federblechs 122 kann die Federsteifigkeit gegenüber der Ausführung der 4 verringert werden. Das zweite Federblech 122 erstreckt sich mit seiner Spitze 133 entlang der Mittellinie 134 hin bis zur Halterung 49 für die Bürstenkohle 26. Die Halterung 49 ist in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend 4 nur am ersten Federblech 121 ausgebildet. Alternativ kann die Verjüngung des zweiten Federblechs 122 auch asymmetrisch zur Mittellinie 134 ausgestaltet sein, so dass beispielsweise die untere oder obere axialen Kanten 141, 142 der beiden Federbleche 121, 122 in Längsrichtung 47 näherungsweise parallel zueinander verlaufen.In 5 is a variant of the embodiment according to 4 shown in which the second spring plate 122 an altered axial height 132 having. In the field of the loop 124 show both spring plates 121 . 122 the same axial height 131 . 132 on, with the height 131 of the first spring plate 121 over the entire longitudinal extent 47 of the spring arm remains constant. On the other hand, the axial height decreases 132 of the second spring plate 122 starting from the fastener 101 continuous until the holder 49 down. In the embodiment, the second spring plate 122 with respect to the axial direction 24 symmetrical to the first spring plate 121 educated. The second spring plate runs 122 wedge-shaped symmetrical to a midline 134 in longitudinal direction 47 of the first spring plate 121 , The second spring plate 122 is frictionally engaged on the first spring plate 121 in which the contacting surfaces can in turn be designed accordingly. Due to the tapered shape of the second spring plate 122 can the spring stiffness compared to the execution of 4 be reduced. The second spring plate 122 extends with its tip 133 along the midline 134 down to the bracket 49 for the brush coal 26 , The holder 49 is corresponding in this embodiment 4 only on the first spring plate 121 educated. Alternatively, the taper of the second spring plate 122 also asymmetrical to the midline 134 be configured so that, for example, the lower or upper axial edges 141 . 142 the two spring plates 121 . 122 longitudinal 47 approximately parallel to each other.
In einer weiteren Variante gemäß 6a verringert sich die axiale Höhe 130, 131 beider Federbleche 121, 122 vom Befestigungselement 101 bis zur Halterung 49 hin. Dabei kann die erste axiale Kante 141 beider Federbleche 121, 122 näherungsweise senkrecht zur Rotorwelle 20 angeordnet sein und die zweite axiale Kante 142 schräg zur Rotorwelle 20 angeordnet sein. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführung können auch beide axiale Kanten 141, 142 beider Federbleche 121, 122 symmetrisch zur Mittellinie 134 verlaufen, so dass beide schräg zur Rotorwelle 20 angeordnet sind. In einer weiteren Ausführung weist nur das zweite Federblech 122 eine Aussparung 144 auf, die von einem umlaufenden geschlossenen Rahmen 145 umgeben ist. Dadurch ist das zweite Federblech 122 im axial mittleren Bereich komplett ausgespart und liegt nur im Bereich des Rahmens 145 parallel zum ersten Federblech 121 an diesem an. Auch durch diese Ausgestaltung kann die Federkraft des Federarms 50 entsprechend den Anforderungen angepasst werden. In 6b ist zu erkennen, dass die Schleife 124 die maximale axiale Höhe 131, 132 beider Federbleche 121, 122 aufweist, und sich dann der Rahmen 145 im Wesentlichen über den gesamten freischwingenden Bereich 130 erstreckt. Dadurch wechseln sich in Axialrichtung 24 Bereiche des Federarms 50 ab, bei denen zuerst eine Doppellage der Federbleche 121, 122, danach nur ein einfaches Federblech 121, und axial darauffolgend wieder eine Doppellage der beiden Federbleche 121, 122 ausgebildet ist. Die beiden Federbleche 121, 122 können lose unmittelbar aneinander anliegen, oder mittels eines Klebemittel 148 miteinander verbunden sein.In a further variant according to 6a the axial height decreases 130 . 131 both spring plates 121 . 122 from the fastener 101 until the holder 49 out. In this case, the first axial edge 141 both spring plates 121 . 122 approximately perpendicular to the rotor shaft 20 be arranged and the second axial edge 142 obliquely to the rotor shaft 20 be arranged. In an alternative embodiment, not shown, both axial edges 141 . 142 both spring plates 121 . 122 symmetrical to the midline 134 run so that both obliquely to the rotor shaft 20 are arranged. In a further embodiment, only the second spring plate 122 a recess 144 on top of a surrounding closed frame 145 is surrounded. This is the second spring plate 122 Completely recessed in the axially central region and lies only in the frame 145 parallel to the first spring plate 121 at this. Also by this configuration, the spring force of the spring arm 50 be adjusted according to the requirements. In 6b it can be seen that the loop 124 the maximum axial height 131 . 132 both spring plates 121 . 122 and then the frame 145 essentially over the entire free-swinging area 130 extends. This alternates in the axial direction 24 Areas of the spring arm 50 from where first a double layer of spring plates 121 . 122 , then just a simple spring plate 121 , and axially following again a double layer of the two spring plates 121 . 122 is trained. The two spring plates 121 . 122 may be loose against one another, or by means of an adhesive 148 be connected to each other.
In 7 ist eine weitere alternative Ausführung dargestellt, bei der zwischen den beiden Federblechen 121, 122 flächig ein Dämpfelement 150 angeordnet ist. Dieses Dämpfungselement 150 erstreckt sich ebenfalls über den gesamten frei schwingenden Bereich 130. Im Ausführungsbeispiel hat das Dämpfungselement 150 die gleiche axiale Höhe wie die Höhen 131, 132 der beiden Federbleche 121, 122. Das Dämpfungselement 150 kann beispielsweise mit den Federblechen 121, 122 verpresst werden, um das Dämpfungselement 150 dauerhaft zwischen den beiden Federblechen 121, 122 zu halten. Alternativ kann das Dämpfungselement 150 auch zwischen den beiden Federblechen 121, 122 flächig verklebt werden. Auch bei dieser Ausbildung kommt es durch die Schwingungsanregung der Bürstenkohle 26 zu einer Reibung zwischen dem ersten Federblech 121 und dem Dämpfungselement 150, sowie zwischen dem Dämpfungselement 150 und dem zweiten Federblech 122. Dadurch findet hier ebenfalls eine Dämpfung aufgrund der Reibung zwischen den beiden parallel angeordneten Federblechen 121, 122 statt. Diese Reibung wird jedoch durch das Dämpfungselement 150 dessen Dicke in Radialrichtung 23 entsprechend wählbar ist, mittels der inneren Reibung des Dämpfungselements 150 verstärkt. Auch bei dieser Ausführung sind beispielsweise die Federbleche 121, 122 einstückig miteinander durch die Schleife 124 verbunden, die wiederum als Befestigungselement 101 für die Aufnahme 61 dient. Die Halterung 49 für die Bürstenkohle 26 ist hier wiederum lediglich am ersten Federblech 121 ausgeformt. Als Dämpfungsmittel 150 kann beispielsweise eine Gummischicht oder eine Schaumstoffschicht zwischen die beiden Federbleche 121, 122 befestigt werden.In 7 Another alternative embodiment is shown in which between the two spring plates 121 . 122 area a damping element 150 is arranged. This damping element 150 also extends over the entire free-swinging area 130 , In the embodiment, the damping element 150 the same axial height as the heights 131 . 132 the two spring plates 121 . 122 , The damping element 150 For example, with the spring plates 121 . 122 be pressed to the damping element 150 permanently between the two spring plates 121 . 122 to keep. Alternatively, the damping element 150 also between the two spring plates 121 . 122 glued flat. Also in this training, it comes through the vibration excitation of the brush coal 26 to a friction between the first spring plate 121 and the damping element 150 , as well as between the damping element 150 and the second spring plate 122 , As a result, there is also a damping due to the friction between the two parallel arranged spring plates 121 . 122 instead of. However, this friction is due to the damping element 150 its thickness in the radial direction 23 is selected accordingly, by means of the internal friction of the damping element 150 strengthened. Also in this embodiment, for example, the spring plates 121 . 122 in one piece with each other through the loop 124 connected, in turn, as a fastener 101 for receiving 61 serves. The holder 49 for the brush coal 26 Here again is only on the first spring plate 121 formed. As a damping agent 150 For example, a rubber layer or a foam layer between the two spring plates 121 . 122 be attached.
8 zeigt eine weitere Variante einer Ausführung gemäß 4 oder 6, bei der die beiden Federbleche 121, 122 über den gesamten freischwingenden Bereich 130 direkt aneinander anliegen. Bei dieser Ausführung ist auch die Halterung 49 für die Bürstenkohle 26 als Doppelblech an beiden Federblechen 121, 122 ausgebildet. Das bedeutet, dass auch der Durchbruch 128 der Halterung 49 von einem Doppelblech umrandet ist. In 8 ist der Durchbruch 128 des ersten Federblechs 121 geringfügig kleiner ausgebildet, als der Durchbruch 128 im zweiten Federblech 122. Dadurch ist es für den Federarm 50 leichter möglich, dass das erste Federblech 121 in Tangentialrichtung 25 gegenüber dem zweiten Federblech 122 in geringem Maße verschiebbar ist, damit diese aneinander reiben können. Dadurch ist auch bei dieser Ausführung gewährleistet, dass die Vibrationen, die durch den Kommutatorbetrieb erzeugt werden, mittels des Doppelblechs über den gesamten Federarm 50 kompensiert werden. Für die Halterung 49 sind beispielsweise nur am ersten Federblech 121 Klemmlaschen 149 angeformt, die die Bürstenkohle 26 in der Halterung 49 verklemmen. 8th shows a further variant of an embodiment according to 4 or 6 in which the two spring plates 121 . 122 over the entire free-swinging area 130 lie directly against each other. In this version is also the holder 49 for the brush coal 26 as a double sheet on both spring plates 121 . 122 educated. That means that also the breakthrough 128 the holder 49 surrounded by a double sheet. In 8th is the breakthrough 128 of the first spring plate 121 slightly smaller than the breakthrough 128 in the second spring plate 122 , This is what it is for the spring arm 50 easier possible that the first spring plate 121 in the tangential direction 25 opposite the second spring plate 122 Slightly displaced so that they can rub against each other. As a result, it is ensured in this embodiment that the vibrations generated by the commutator, by means of the double plate over the entire spring arm 50 be compensated. For the holder 49 are for example only on the first spring plate 121 clamping lugs 149 molded, the brush coal 26 in the holder 49 jam.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise der Federarm 50 an einem separat gefertigten Bürstenträger-Bauteil 17 oder unmittelbar im Gehäuse 12, 14 der elektrischen Maschine 10 befestigt werden. Dabei kann das Bürstenträger-Bauteil 17 separat von einem Steckermodul 16 oder einstückig mit diesem gefertigt werden. Die Anzahl, die konkrete Ausformung und Anordnung der Bürstenhalter 19 kann entsprechend der geforderten Federeigenschaften und dem zur Verfügung stehenden Einbauraum variiert werden. Optional können dabei die Klemmlaschen 149 und der Durchbruch 128 mit einer einfachen oder doppelten Blechschicht ausgebildet werden, entsprechend den Festigkeitsanforderungen der Halterung 49. Die elektrische Maschine 10 findet vorzugsweise Anwendung in einer Getriebe-Antriebseinheit als Stellantrieb im Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Verstellung von beweglichen Teilen, wie Fensterscheiben, Sitzkomponenten, Schiebedach oder einer Antriebskomponenten im Motorraum, ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt.It should be noted that, with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. For example, the spring arm 50 on a separately manufactured brush holder component 17 or directly in the housing 12 . 14 the electric machine 10 be attached. In this case, the brush holder component 17 separately from a connector module 16 or be made in one piece with this. The number, the concrete shape and arrangement of the brush holder 19 can be varied according to the required spring properties and the available installation space. Optionally, the clamping straps 149 and the breakthrough 128 be formed with a single or double sheet metal layer, according to the strength requirements of the holder 49 , The electric machine 10 is preferably used in a transmission drive unit as an actuator in the motor vehicle, for example for the adjustment of moving parts, such as windows, seat components, sliding roof or a drive components in the engine compartment, but is not limited to such applications.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102005057395 A1 [0003]DE 102005057395 A1 [0003]
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DE 102010062727 A1 [0004]DE 102010062727 A1 [0004]
