DE102019210447A1

DE102019210447A1 - Brush holder for an electrical machine, as well as electrical machine, and a method for producing such a brush holder

Info

Publication number: DE102019210447A1
Application number: DE102019210447.9A
Authority: DE
Inventors: Jochen Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-01-21

Abstract

Bürstenhalter (19) zum elektrischen Kontaktieren eines Kommutators (55) einer elektrische Maschine (10), sowie eine elektrische Maschine (10) und ein Verfahren zum Herstellen eines Bürstenhalters (19), mit einem Federarm (50), an dessen ersten Ende (51) eine Bürstenaufnahme (70) für eine Bürste (26) befestigt ist, deren Materialstärke dicker ist als die Materialstärke des Federarms (50), und die Bürstenaufnahme (70) zwei gebogene, sich gegenüberliegende Schenkel (71) aufweist, die die Bürste (26) zumindest teilweise umfassen.Brush holder (19) for electrically contacting a commutator (55) of an electrical machine (10), as well as an electrical machine (10) and a method for producing a brush holder (19), with a spring arm (50), at the first end (51 ) a brush holder (70) for a brush (26) is attached, the material thickness of which is thicker than the material thickness of the spring arm (50), and the brush holder (70) has two curved, opposite legs (71), which the brush (26 ) at least partially.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenhalter, eine elektrische Maschine aufweisend einen solchen Bürstenhalter und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bürstenhalters.The present invention relates to a brush holder, an electrical machine having such a brush holder and a method for producing such a brush holder.

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 be used, for example, to drive seat adjusters, window regulators and / or windshield wipers in motor vehicles. These electric motor drives have an electric motor arranged in a motor housing, which is in operative connection with a gear arranged in a gear housing, the motor housing and the gear housing being fastened to one another, e.g. B. are screwed or riveted together.

Die US2002135261A zeigt eine sogenannte Hammerbürste, bei der die Kohlebürste in einen Durchbruch eines Federhebels eingepresst ist. Dabei liegt die Kohle an einem relativ schmalen Rand des Durchbruchs senkrecht zur Anpressrichtung an, wodurch die Positionsgenauigkeit der Kohle am Federhebel relativ gering ist, beziehungsweise leicht beeinträchtigt werden kann. Außerdem ist durch die geringe Berührungsfläche zwischen der Kohle und dem Federhebel der Stromfluss des Kommutierungsstroms nicht immer zuverlässig gewährleistet.The US2002135261A shows a so-called hammer brush, in which the carbon brush is pressed into an opening in a spring lever. The carbon lies against a relatively narrow edge of the opening perpendicular to the pressing direction, so that the positional accuracy of the carbon on the spring lever is relatively low or can be easily impaired. In addition, due to the small contact area between the carbon and the spring lever, the current flow of the commutation current is not always reliably guaranteed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Bürstenhalter und die elektrische Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass durch die Befestigung einer separat gefertigten Bürstenaufnahme am Federhebel die Bürstenaufnahme aus einem mechanisch stabileren und besser wärmeleitenden Material als das Federblech gefertigt werden kann. Durch das Anformen zweier gegenüberliegenden Schenkel an der Bürstenaufnahme, die sich entlang der Bürstenoberfläche erstrecken, kann eine genau definierte Anlage der Bürste am Kommutator realisiert werden. Dabei wird ein Verkippen, Wackeln oder Vibrieren der Bürste im Federhebel wirksam unterbunden. Dadurch kann die Kommutierungsgenauigkeit der elektrischen Maschine gesteigert werden, und die Geräuschbildung reduziert werden. Durch diese verbesserte Positionierung der Bürste wird ein reproduzierbares Motorstromsignal erzeugt, das beispielsweise auch für die Auswertung der Drehlage des Rotors der elektrischen Maschine genutzt werden kann. Dadurch kann beispielsweise auf ein zusätzliches Sensorsystem - insbesondere auf einen Sensormagnet mit einem entsprechenden Magnetsensor - verzichtet werden. Dies spart Bauraum und Herstellungskosten. Außerdem kann durch den großflächigeren Kontakt zwischen der Bürstenaufnahme und den Seitenflächen der Bürste eine bessere Wärmeübertragung weg vom Kommutator zum Motorgehäuse hin realisiert werden.The brush holder according to the invention and the electrical machine with the features of the independent claims have the advantage that by attaching a separately manufactured brush holder to the spring lever, the brush holder can be made of a mechanically more stable and better heat-conducting material than the spring plate. By molding two opposite legs on the brush holder, which extend along the brush surface, a precisely defined contact between the brush and the commutator can be realized. Tilting, wobbling or vibrating of the brush in the spring lever is effectively prevented. As a result, the commutation accuracy of the electrical machine can be increased and the generation of noise can be reduced. This improved positioning of the brush generates a reproducible motor current signal that can also be used, for example, to evaluate the rotational position of the rotor of the electrical machine. As a result, for example, an additional sensor system - in particular a sensor magnet with a corresponding magnetic sensor - can be dispensed with. This saves installation space and manufacturing costs. In addition, better heat transfer away from the commutator to the motor housing can be achieved through the larger-area contact between the brush holder and the side surfaces of the brush.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Besonders günstig ist es, wenn die gegenüberliegenden Schenkel sich mit ihren freien Enden in die Kohlebürsten eingraben. Hierzu sind an den freien Enden relativ scharfe Kanten, beispielsweise mittels Ausstanzen, ausgebildet, die sich direkt beim Einfügen der Kohlebürste in die Bürstenaufnahme in die Seitenflächen der Kohlebürste einschneiden. Dadurch ist die Bürste einerseits zuverlässig gegen ein Verrutschen in der Bürstenaufnahme gesichert, und es wird gleichzeitig ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen der Bürstenaufnahme und der Bürste hergestellt. The measures listed in the dependent claims enable advantageous developments and improvements of the embodiments given in the independent claims. It is particularly favorable when the opposite legs dig their free ends into the carbon brushes. For this purpose, relatively sharp edges are formed at the free ends, for example by means of punching, which cut into the side surfaces of the carbon brush directly when the carbon brush is inserted into the brush holder. As a result, the brush is on the one hand reliably secured against slipping in the brush holder, and at the same time a reliable electrical contact is established between the brush holder and the brush.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Bürstenaufnahme mittels eines Verbindungsbereichs an den Federhebel des Federarms angebunden. Dadurch können Vibrationen von der Bürste wirkungsvoll gedämpft werden und durch die flächige Anlage kann gleichzeitig die Wärme von der Bürstenaufnahme auf den Federhebel übertragen werden. An diesen Verbindungsbereich ist besonders vorteilhaft ein Basisbereich angeformt, von dem die beiden gegenüberliegenden Schenkel abstehen. Die gesamte Bürstenaufnahme ist bevorzugt als einstückiges Stanz-Biegeteil ausgebildet, wobei der Basisbereich zusammen mit den angeformten Schenkeln einen Aufnahmekäfig für die Kohlebrüste bildet. Der Basisbereich kann dabei unter einem Winkel zum Verbindungsbereich abgeknickt sein, so dass die Bürste näherungsweise in Radialrichtung am Kommutator aufliegen kann.In a preferred embodiment, the brush holder is connected to the spring lever of the spring arm by means of a connection area. In this way, vibrations from the brush can be effectively dampened and the flat contact means that the heat from the brush holder can be transferred to the spring lever at the same time. A base area, from which the two opposite legs protrude, is particularly advantageously formed on this connection area. The entire brush holder is preferably designed as a one-piece stamped and bent part, with the base region, together with the molded-on legs, forming a holder cage for the carbon brushes. The base area can be bent at an angle to the connection area so that the brush can rest on the commutator approximately in the radial direction.

Um eine ausreichende elastische Vorspannung der Bürste gegenüber dem Kommutator zu erzielen, ist der Federhebel des Federarms aus einem Federblech gefertigt, das eine hohe Elastizität aufweist. Die Bürstenaufnahme hingegen ist aus einem dickeren, massiv gefertigten Metallblech ausgebildet, dass verglichen mit dem Federblech eine höhere Steifigkeit aufweist. Dadurch kann die Bürste besonders günstig über die Lebensdauer sehr präzise innerhalb der Bürstenaufnahme positioniert werden, ohne dass sich die Bürste innerhalb des Aufnahmekäfigs verschiebt oder verkippt. Gleichzeitig kann durch die höhere Materialdicke der Bürstenaufnahme verglichen mit dem Federarm eine bessere Wärmeableitung von der Bürste realisiert werden. Durch die getrennte Ausbildung der Bürstenaufnahme, kann deren Material für die bessere Leitfähigkeit und die hohe mechanische Stabilität optimiert werden, wohingegen der Federhebel des Federarms bezüglich der geforderten Anpresskraft der Bürste optimiert ist. Die Blechdicke der Bürstenaufnahme ist dabei mindestens doppelt so dick, bevorzugt sogar mehr als drei Mal so dick ausgebildet, als die Dicke des Federblechs des Federarms.In order to achieve a sufficient elastic pretensioning of the brush with respect to the commutator, the spring lever of the spring arm is made from a spring plate which has a high elasticity. The brush holder, on the other hand, is made from a thicker, solid sheet of metal that is more rigid than the spring steel sheet. As a result, the brush can be positioned very precisely within the brush holder particularly favorably over its service life, without the brush shifting or tilting within the holder cage. At the same time, better heat dissipation from the brush can be achieved due to the higher material thickness of the brush holder compared to the spring arm. Due to the separate design of the brush holder, its material can be optimized for better conductivity and high mechanical stability, whereas the spring lever of the spring arm is optimized with regard to the required contact pressure of the brush. The sheet metal thickness of the brush holder is at least twice as thick, preferably even more than three times as thick, than the thickness of the spring steel sheet of the spring arm.

Für eine zuverlässige Verbindung der separat gefertigten Bürstenaufnahme mit dem Federarm sind diese miteinander verschweißt oder verlötet, oder mittels Nieten miteinander verbunden. Zur mechanischen Stabilisierung des Federhebels im Bereich des Verbindungsbereichs sind hier am Federhebel abgewinkelte Seitenwände angeformt, die das Federblech in diesem Bereich versteifen.For a reliable connection of the separately manufactured brush holder to the spring arm, these are welded or soldered to one another, or connected to one another by means of rivets. To mechanically stabilize the spring lever in the area of the connection area, angled side walls are formed on the spring lever, which stiffen the spring steel sheet in this area.

An dem der Bürste gegenüberliegenden zweiten Ende des Federarms ist an diesem ein Befestigungselement ausgebildet, mit dem der gesamte Federarm an einem Bürstenhalter-Bauteil oder direkt an einem Gehäuse der elektrischen Maschine befestigt werden kann. Das Befestigungselement kann einstückig mit dem Federhebel des Federarms ausgebildet sein. Alternativ ist das Befestigungselement jedoch als separates Bauteil gefertigt, und beispielsweise mittels Nieten oder Verstemmen oder stoffschlüssig mit dem Federhebel verbunden. Dadurch kann das Material und die mechanische Steifigkeit des Befestigungselements unterschiedlich zum Federblech des Federhebels gewählt werden.At the second end of the spring arm opposite the brush, a fastening element is formed on the latter, with which the entire spring arm can be fastened to a brush holder component or directly to a housing of the electrical machine. The fastening element can be designed in one piece with the spring lever of the spring arm. Alternatively, however, the fastening element is manufactured as a separate component and is connected to the spring lever, for example by means of rivets or caulking or materially. As a result, the material and the mechanical rigidity of the fastening element can be selected differently from the spring plate of the spring lever.

Die Kohlebürste weist quer zur Anpressrichtung bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Erstreckung in Axialrichtung bevorzugt größer ist als in Tangentialrichtung. Dabei ist das hintere Ende der Bürste, das der Kontaktfläche abgewandt ist, bevorzugt mit einer geringeren axialen Ausdehnung ausgebildet, als im Bereich der Kontaktfläche. In diesem Bereich der geringeren axialen Ausdehnung wird die Kohlebürste von den gegenüberliegenden Schenkeln umgriffen, wodurch die axiale Ausdehnung des kompletten Bürstenhalters im Bereich der Bürste begrenzt wird.The carbon brush preferably has a rectangular cross section transversely to the pressing direction, the extent of which in the axial direction is preferably greater than in the tangential direction. The rear end of the brush, which faces away from the contact surface, is preferably designed with a smaller axial extent than in the area of the contact surface. In this area of the smaller axial extent, the carbon brush is encompassed by the opposite legs, whereby the axial extent of the complete brush holder is limited in the area of the brush.

In einer bevorzugten Ausführung erstreckt sich der Basisbereich der Bürstenaufnahme entlang einer Anlagefläche der Bürste in Anpressrichtung. Dabei sind am Basisbereich beidseitig Schenkel angeformt, die die Kohlebrüste quer zur Anpressrichtung umfassen. Dabei sind die Kanten an den freien Enden der Schenkel bevorzugt entlang der Anpressrichtung ausgerichtet, so dass diese sich vorteilhaft direkt bei der Montage der Bürste in die Bürstenaufnahme in die Oberfläche der Bürste einschneiden.In a preferred embodiment, the base region of the brush holder extends along a contact surface of the brush in the pressing direction. In this case, legs are formed on both sides of the base area that encompass the carbon breasts transversely to the pressing direction. The edges at the free ends of the legs are preferably aligned along the pressing direction, so that they cut into the surface of the brush directly when the brush is mounted in the brush holder.

In einer ersten Variante der Erfindung sind die freien Enden der Schenkel an den beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Bürste angepresst, die sich näherungsweise quer zur Axialrichtung erstrecken. In einer alternativen Ausführung sind die freien Schenkel länger ausgebildet, so dass sie die beiden einander gegenüberliegenden, sich quer zur Axialrichtung erstreckenden Seitenflächen vollständig umfassen und sich die freien Enden an der Gegenfläche der Kohlenbrüste eingraben, die dem Basisbereich der Bürstenaufnahme gegenüberliegt. Bei beiden Varianten wird durch den Basisbereich mit den gegenüberliegenden Schenkeln ein Aufnahmekäfig geschaffen, in dem das der Kontaktfläche abgewandte Ende der Bürste sicher aufgenommen wird.In a first variant of the invention, the free ends of the legs are pressed against the two opposite side surfaces of the brush, which extend approximately transversely to the axial direction. In an alternative embodiment, the free legs are made longer so that they completely encompass the two opposing side surfaces extending transversely to the axial direction and the free ends dig into the opposite surface of the carbon brushes which is opposite the base area of the brush holder. In both variants, the base area with the opposite legs creates a receiving cage in which the end of the brush facing away from the contact surface is safely received.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Basisbereich nicht entlang der Anpressrichtung, sondern quer zur Anpressrichtung am Ende der Kohlebürste ausgerichtet. Von den beiden gegenüberliegenden Rändern des Basisbereichs erstrecken sich die beiden Schenkel jeweils in Anpressrichtung, entlang der gegenüberliegenden Seitenflächen der Bürste. Bei dieser Ausführung sind die Kanten der freien Enden quer zu Anpressrichtung ausgerichtet. Durch das Eingraben dieser freien Kanten wird damit ein Formschluss mit der Oberfläche der Bürste bezüglich der Anpressrichtung geschaffen, wodurch ein Lösen der Bürste aus dem Aufnahmekäfig entgegen der Montagerichtung verhindert wird.In a further embodiment of the invention, the base area is not aligned along the pressing direction, but transversely to the pressing direction at the end of the carbon brush. From the two opposite edges of the base area, the two legs each extend in the pressing direction, along the opposite side surfaces of the brush. In this design, the edges of the free ends are aligned transversely to the direction of pressure. By digging in these free edges, a form fit with the surface of the brush is created with respect to the pressing direction, which prevents the brush from becoming detached from the receiving cage against the mounting direction.

Um die mechanische und thermische Anbindung der Bürste in der Bürstenaufnahme zu erhöhen, ist an der Bürstenaufnahme eine zusätzliche Sicherungslasche angeformt, die sich zwischen den beiden gegenüberliegenden Schenkeln erstreckt. Bevorzugt ist diese Sicherungslasche direkt am Basisbereich als dessen einstückige Verlängerung ausgeformt, und erstreckt sich entlang der Bürste in Anpressrichtung. Dabei liegt die Sicherungslasche besonders günstig an der Gegenfläche der Bürste an, die der Anlagefläche gegenüberliegt. Dadurch wird vorteilhaft ein Aufnahmekäfig für die Bürste geschaffen, der diese von fünf Seiten umschließt. Der Aufnahmekäfig wird dabei vom Basisbereich, den beiden Schenkeln, der Sicherungslasche und einem Zwischenstück zwischen dem Verbindungsbereich und dem Basisbereich gebildet.In order to increase the mechanical and thermal connection of the brush in the brush holder, an additional securing tab is formed on the brush holder, which extends between the two opposite legs. This securing tab is preferably formed directly on the base area as a one-piece extension thereof and extends along the brush in the pressing direction. In this case, the securing tab rests particularly favorably on the opposite surface of the brush which is opposite the contact surface. This advantageously creates a cage for the brush that encloses it on five sides. The receiving cage is formed by the base area, the two legs, the securing tab and an intermediate piece between the connecting area and the base area.

An der Sicherungslasche kann dabei eine bewegliche Zunge mit einem freien Ende ausgebildet sein, die gegen die Oberfläche der Bürste gepresst wird. Die freie Zunge kann sich dabei von der Sicherungslasche in oder entgegen der Anpressrichtung erstrecken. Ebenfalls kann an der Sicherungslasche ein Rastelement ausgebildet sein, das von der Bürste absteht, um den Bürstenhalter vor der Montage des Rotors im Gehäuse zu fixieren.A movable tongue with a free end, which is pressed against the surface of the brush, can be formed on the securing tab. The free tongue can extend from the securing tab in or against the pressing direction. A latching element that protrudes from the brush can also be formed on the securing tab in order to fix the brush holder in the housing before the rotor is installed.

Um die Elastizität der gegenüberliegenden Schenkel entsprechend der Anforderungen zu gestalten, können Aussparungen in das Blech der freien Schenkel ausgeschnitten sein. Diese können als Fenster mit geschlossenem Rand ausgestanzt werden. Alternativ können an den axialen Rändern der Schenkel auch randoffene Freisparungen ausgeschnitten werden. Dadurch kann die Montagekraft der Bürste in den Aufnahmekäfig verringert werden, wodurch allerdings auch die Federkraft verringert wird, mit der die gegenüberliegenden Schenkel gegen die Oberfläche der Bürste gepresst werden.In order to configure the elasticity of the opposite legs according to the requirements, recesses can be cut out in the sheet metal of the free legs. These can be punched out as windows with a closed edge. Alternatively, open-edged recesses can also be provided on the axial edges of the legs be cut out. As a result, the assembly force of the brush in the receiving cage can be reduced, which however also reduces the spring force with which the opposite legs are pressed against the surface of the brush.

Der Bürstenhalter wird vorteilhaft in eine elektrische Maschine, beispielsweise einen Elektromotor, eingebaut, um die Stromversorgung für die elektrische Wicklung eines Rotors zu realisieren. Dazu liegt die Kohlebürste in Anpressrichtung am Kommutator des Rotors an. Die Bürstenhalter sind bevorzugt als Hammerbürsten ausgebildet, deren zweite Enden, die den Kohlebürsten abgewandt sind, am Gehäuse der elektrischen Maschine fixiert sind. Dabei können die Bürstenhalter beispielweise in ein separat ausgebildetes Bürstenhalter-Bauteil eingefügt werden, oder direkt in das Motor- oder Getriebegehäuse der elektrischen Maschine. Ausgehend vom Befestigungselement am Gehäuse liegen die Kohlebürsten dann über den Federarm mit der entsprechenden Anpresskraft am Kommutator an. Zur Montage der Bürstenhalter auf den Kommutator kann an der Bürstenaufnahme des Federarms ein zusätzliches Rastelement angeformt werden, mittels dem der Federarm bei der Montage in einer Montageposition verrastet werden kann. Nach dem Entrasten werden durch die federnde Anlage der Bürsten am Kommutator die elektrischen Spulen bestromt und erzeugen in Wechselwirkung mit Magneten des Stators ein Drehmoment zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug.The brush holder is advantageously installed in an electrical machine, for example an electric motor, in order to provide the power supply for the electrical winding of a rotor. For this purpose, the carbon brush lies against the commutator of the rotor in the pressing direction. The brush holders are preferably designed as hammer brushes, the second ends of which, facing away from the carbon brushes, are fixed on the housing of the electrical machine. The brush holders can be inserted into a separately designed brush holder component, for example, or directly into the motor or gear housing of the electrical machine. Starting from the fastening element on the housing, the carbon brushes then rest on the commutator via the spring arm with the corresponding contact pressure. To mount the brush holder on the commutator, an additional locking element can be molded onto the brush holder of the spring arm, by means of which the spring arm can be locked in an assembly position during assembly. After unlocking, the resilient contact of the brushes on the commutator energizes the electrical coils and, in interaction with magnets of the stator, generate a torque for adjusting moving parts in the motor vehicle.

In einer vorteilhaften Ausführung werden die Bürstenhalter direkt in einem separat gefertigten Bürstenträger-Bauteil befestigt. Dadurch kann die toleranzempfindliche Anordnung der Bürstenhalter für verschiedene Varianten einer elektrischen Maschine gleichbleibend ausgeführt werden, wohingegen jeweils nur das kundenspezifische Steckermodul an die verschiedenen Anwendungen angepasst wird. Dabei ist das Bürstenträger-Bauteil unmittelbar radial an der Innenwand des Polgehäuses abgestützt, und wird völlig unabhängig vom Steckermodul im Polgehäuse montiert. Das Steckermodul wird dann danach axial auf das Bürstenträger-Bauteil aufgesetzt und elektrisch mit diesem kontaktiert. Dabei können jeweils unterschiedliche Elektronikkomponenten auf dem Steckerbauteil angeordnet werden.In an advantageous embodiment, the brush holders are fastened directly in a separately manufactured brush holder component. As a result, the tolerance-sensitive arrangement of the brush holders for different variants of an electrical machine can be designed to be the same, whereas only the customer-specific plug module is adapted to the different applications. The brush holder component is directly supported radially on the inner wall of the pole housing and is mounted in the pole housing completely independently of the connector module. The plug module is then placed axially on the brush holder component and electrically contacted with it. Different electronic components can be arranged on the connector component.

Zur Herstellung des Bürstenhalters wird die Bürstenaufnahme als separat ausgebildetes Stanzbiegeteil gefertigt. Bevorzugt kann dieses aus einem Kupferblech ausgestanzt werden, das dicker ausgebildet ist, als das Federblech des separat gefertigten Hebelarms. Der Hebelarm wird dann mechanisch und elektrisch mit der Bürstenaufnahme verbunden, so dass der Hebelarm über das der Bürstenaufnahme gegenüberliegenden Ende mittels des Befestigungselements im Bürstenträger-Bauteil eingefügt werden kann. Die Bürstenkohle wird entgegen der Anpressrichtung in den Aufnahmekäfig der Bürstenaufnahme eingepresst. Besonders günstig ist es dabei, wenn sich die freien Enden der Schenkel und/oder die freien Zungen der Sicherungslasche unmittelbar in die Oberfläche der Kohlebürste eingraben, um die Kohlebürste zuverlässig zu fixieren und elektrisch zu kontaktieren.To manufacture the brush holder, the brush holder is manufactured as a separately formed stamped and bent part. This can preferably be punched out of a copper sheet that is thicker than the spring sheet of the separately manufactured lever arm. The lever arm is then mechanically and electrically connected to the brush holder, so that the lever arm can be inserted into the brush holder component via the end opposite the brush holder by means of the fastening element. The brush carbon is pressed into the holder cage of the brush holder against the pressing direction. It is particularly advantageous if the free ends of the legs and / or the free tongues of the securing tab dig directly into the surface of the carbon brush in order to reliably fix the carbon brush and make electrical contact.

FigurenlisteFigure list

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,
2a, 2b die Montage einer Bürste eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bürstenhalters,
3a, 3b weitere Variationen des Ausführungsbeispiels gemäß 2,
4 bis 6 weitere Ausführungen von Bürstenhaltern mit montierter Bürste.

The invention is explained in more detail in the following description on the basis of exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:

1 an overall view of an electrical machine according to a first embodiment,
2a , 2 B the assembly of a brush of another embodiment of a brush holder,
3a , 3b further variations of the embodiment according to 2 ,
4th to 6th further versions of brush holders with mounted brush.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary 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 erstreckt. Dabei wird das Antriebsmoment von der Rotorwelle 20 auf ein im Getriebegehäuse 14 angeordnetes Getriebe übertragen. Dieses weist ein Abtriebselement 22 auf, das mit einer nicht dargestellten Mechanik zusammenwirkt, 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 Bürsten 26 eines Bürstenträger-Bauteils 17 zur elektrischen Kontaktierung eines auf der Rotorwelle 20 angeordneten Kommutators 55 verbunden ist. Dabei sind die Bürsten 26 als Hammerbürsten 27 ausgebildet, deren Kohlebürsten 26 jeweils an ersten Enden 51 eines Federarms 50 angeordnet sind. Gegenüberliegende zweite Enden 52 der Federarme 50 sind am Bürstenträger-Bauteil 17 befestigt, so dass die Bürsten 26 federnd gegen den Kommutator 55 gepresst werden. 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 bevorzugt mittels eines radialen Steges 30 an das Steckermodul 16 angebunden. Das Bürstenträger-Bauteil 17 ist beispielsweise separat vom Steckermodul 16 hergestellt und ist radial innerhalb des Polgehäuses 12 angeordnet. Das Steckermodul 16 weist eine Basisplatte 32 auf, die eine zentrale Ausnehmung 34 aufweist, durch die hindurch in Axialrichtung 24 sich 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. 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 äu-ßerer Umfangsrand 44 des Steckermoduls 16 in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig einen Teil der Außenwand 45 der elektrischen Maschine 10 bildet. Beispielsweise wird das Getriebegehäuse 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 electrical machine 10 as it is used, for example, to adjust moving parts - preferably window panes, sunroofs or seat components - in motor vehicles. It is in a pole housing 12 a stator 13th arranged inside which a rotor 15th is arranged, the rotor shaft 20th in the axial direction 24 from the pole housing 12 in an axially adjoining gear housing 14th extends. The drive torque comes from the rotor shaft 20th on one in the gearbox 14th arranged gear transmitted. This has an output element 22nd which interacts with a mechanism, not shown, which moves, for example, parts of a vehicle seat or a window pane in the motor vehicle. In the axial direction 24 is between the pole housing 12 and the gearbox 14th a connector module 16 arranged electrically with brushes 26th of a brush holder component 17th for making electrical contact with one on the rotor shaft 20th arranged commutator 55 connected is. There are the brushes 26th as hammer brushes 27 trained, their carbon brushes 26th each at first ends 51 a spring arm 50 are arranged. Opposite second ends 52 the spring arms 50 are on the brush holder component 17th attached so that the brushes 26th resilient against the commutator 55 be pressed. The connector module 16 has a connector plug 18th on that in the radial direction 23 to the rotor shaft 20th , radially outside of the pole housing 12 and preferably also radially outside of the transmission housing 14th arranged is. Here is the connector plug 18th preferably by means of a radial web 30th to the connector module 16 tied up. The brush holder component 17th is, for example, separate from the connector module 16 made and is radially inside the pole housing 12 arranged. The connector module 16 has a base plate 32 on that a central recess 34 has through which in the axial direction 24 the rotor shaft 20th into the gearbox 14th extends into it. The connection plug 18th has a plug collar 40 on, within which the connection pins 42 for making electrical contact with the electrical machine 10 are arranged. Optionally on the rotor shaft 20th a sensor magnet 104 be arranged via a speed sensor 105 a signal for the rotor position on a sensor pin 43 provides. Out 1 it can be seen that the plug module 16 between two flanges 94 , 92 of the pole housing 12 and the gearbox 14th is axially clamped, with an outer peripheral edge 44 of the connector module 16 in this embodiment also part of the outer wall 45 the electric machine 10 forms. For example, the gearbox 14th with the pole housing 12 by means of screws or other connecting elements 48 connected, making the connector module 16 between the pole housing 12 and the gearbox 14th is tightly braced and fixed. This is done by the connecting elements 48 through screw-on eyes 91 on the flange 94 of the pole housing 12 through into corresponding counter shots 90 in the gearbox 14th .

In 2a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters 19 dargestellt, wie er beispielsweise in der elektrischen Maschine 10 gemäß 1 verbaut werden kann. Der Bürstenhalter 19 ist als Hammerbürste 27 ausgebildet, die beispielsweise im Bürstenträger-Bauteil 17 oder direkt im Gehäuse 11 der elektrischen Maschine 10 befestigt wird. Zur Bestromung des Kommutators 55 werden beispielsweise zwei oder drei oder mehrere solcher als Hammerbürsten 27 ausgebildete Bürstenhalter 19 in der elektrischen Maschine 10 angeordnet. Am zweiten Ende 52 des Federarms 50 ist eine Schnittstelle 59 für ein Befestigungselement 60 ausgebildet, mit dem der Bürstenhalter 19 im Gehäuse 11 befestigt wird. Die Schnittstelle 59 ist hier über eine Abwinkelung 67 einstückig am zweiten Ende 52 des Federarms 50 ausgebildet. Das Befestigungselement 60 ist beispielsweise als Kontaktelement 62 für die Stromversorgung ausgebildet, das in eine entsprechende Aufnahme 61 - beispielsweise im Bürstenträger-Bauteil 17 - eingepresst wird. Das Befestigungselement 60 kann bevorzugt mittels Nieten 101 an der Schnittstelle 59 des Federarms 50 befestigt werden, die in entsprechende Löcher 100 eingreifen. Zur stabilen Befestigung in der Aufnahme 61 und zur besseren Stromführung kann das Befestigungselement 60 aus einem Kupferblech gebildet werden, das insbesondere eine größere Materialstärke aufweist als der Federarm 50. Der Federarm 50 ist als Stanz-Biegeteil 54 ausgebildet und weist einen länglichen Federhebel 49 auf, dessen erstes Ende 51 mit einer Bürstenaufnahme 70 für die Bürste 26 verbunden ist. Der Federarm 50 ist beispielsweise aus Federblech und die Bürstenaufnahme 70 insbesondere aus Kupferblech hergestellt. Der Federhebel 49 ist in diesem Ausführungsbeispiel als näherungsweise ebene Blattfeder ausgebildet, die an ihrem ersten Ende 51 mit der Bürstenaufnahme 70 verbunden ist. Die Bürstenaufnahme 70 weist eine Blechdicke auf, die deutlich dicker ist, als die Blechdicke des Federarms 50 - beispielsweise mehr als doppelt oder dreifach so dick. Die Bürstenaufnahme 70 ist hier ebenfalls mittels Nieten 103 am Federarm 50 befestigt, die wiederum korrespondierende Nietaufnahmen 102 durchgreifen. Die Bürstenaufnahme 70 weist einen Verbindungsbereich 72 auf, der sich parallel zum Federarm 50 erstreckt und an diesem anliegt. Über die Längserstreckung des Verbindungsbereichs 72 sind am ersten Ende 51 des Federarms 50 Seitenwände 69 angeformt, die den Federarm 50 in diesem Bereich mechanisch stabilisieren.In 2a is another embodiment of a brush holder 19th shown, for example, in the electrical machine 10 according to 1 can be installed. The brush holder 19th is as a hammer brush 27 formed, for example, in the brush holder component 17th or directly in the housing 11 the electric machine 10 is attached. For energizing the commutator 55 for example, two or three or more such as hammer brushes 27 trained brush holders 19th in the electrical machine 10 arranged. At the second end 52 of the spring arm 50 is an interface 59 for a fastener 60 formed with which the brush holder 19th in the housing 11 is attached. the interface 59 is here about a bend 67 one piece at the second end 52 of the spring arm 50 educated. The fastener 60 is for example as a contact element 62 designed for the power supply, which is pressed into a corresponding receptacle 61 - for example in the brush holder component 17. The fastener 60 can preferably by means of rivets 101 at the interface 59 of the spring arm 50 fastened in corresponding holes 100 intervention. For stable fastening in the holder 61 and the fastening element 60 be formed from a copper sheet, which in particular has a greater material thickness than the spring arm 50 . The spring arm 50 is a stamped and bent part 54 formed and has an elongated spring lever 49 on, its first ending 51 with a brush holder 70 for the brush 26th connected is. The spring arm 50 is for example made of spring steel sheet and the brush holder 70 in particular made of copper sheet. The spring lever 49 is designed in this embodiment as an approximately flat leaf spring at its first end 51 with the brush holder 70 connected is. The brush holder 70 has a sheet thickness that is significantly thicker than the sheet thickness of the spring arm 50 - for example more than twice or three times as thick. The brush holder 70 is here also by means of rivets 103 on the spring arm 50 attached, which in turn have corresponding rivet mounts 102 take action. The brush holder 70 has a connection area 72 which is parallel to the spring arm 50 extends and rests against this. Over the length of the connection area 72 are at the first end 51 of the spring arm 50 side walls 69 integrally formed that the spring arm 50 stabilize mechanically in this area.

Die Bürstenaufnahme 70 weist einen Basisbereich 74 auf, an dem zwei Schenkel 71 angeformt sind, die so gebogen sind, dass sie die Bürste 26 umgreifen können. In 2a bilden so die beiden Schenkel 71 eine Art Käfig, in den die Bürste 26 entgegen der Anpressrichtung 21 eingefügt wird. Der Basisbereich 74 erstreckt sich bei dieser Ausführung entlang der Anpressrichtung 21, so dass die Bürste 26 in montiertem Zustand gemäß 2b an der Basisfläche 74 anliegt. Die Bürste 26 weist an dem der der Kontaktfläche 29 gegenüberliegenden Ende 38 einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt auf. Dabei liegt eine an der längeren Seite des rechteckigen Querschnitts angeordnete Anlagefläche 35 der Bürste 26 an dem Basisbereich 74 an. Die beiden Schenkel 71 sind an gegenüberliegenden Rändern 75 des Basisbereichs 74 angeformt und umgreifen die beiden gegenüberliegenden kürzeren Seitenflächen 36 der Bürste 26. Die Schenkel 71 weisen freie Enden 77 auf, deren Kanten 78 sich in die Bürste 26 eingraben. Die Kanten 78 erstrecken sich entlang der Anpressrichtung 21, so dass sich diese beim Einfügen der Bürste 26 in Montagerichtung 121 (entgegen der Anpressrichtung 21) in die Oberfläche der Bürste 26 einschneiden. Die Schenkel 71 sind elastisch ausgebildet, so dass die freie Enden 77 der Schenkel 71 nach dem Einfügen der Bürste 26 mit einer Vorspannkraft gegen die Oberfläche der Bürste 26 gedrückt werden. Die beiden Schenkel 71 umgreifen die beiden gegenüberliegenden kürzeren Seitenflächen 36 vollständig, so dass die freie Enden 77 an der der Anlagefläche 35 gegenüberliegenden Gegenfläche 37 der Bürste 26 angedrückt werden. Zusätzlich ist an dem Basisbereich 74 ein Endbereich 80 angeformt, der einen Anschlag 81 für eine der Kontaktfläche 29 gegenüberliegende Endfläche 39 der Bürste 26 bildet. Dabei kann der Anschlag 81 immer an der Endfläche 39 anliegen, oder nur bei Kraftstößen auf die Bürste 26 entgegen der Anpressrichtung 21. Zum leichteren Einfügen des Endes 38 in den Aufnahmekäfig sind Einführschrägen 28 an der Bürste 26 angeformt.The brush holder 70 has a base area 74 on which two legs 71 are formed, which are bent so that they the brush 26th can reach around. In 2a so form the two legs 71 a kind of cage in which the brush 26th against the pressing direction 21st is inserted. The base area 74 extends in this embodiment along the pressing direction 21st so that the brush 26th in the assembled state according to 2 B at the base 74 is applied. The brush 26th points to that of the contact surface 29 opposite end 38 an approximately rectangular cross-section. There is a contact surface arranged on the longer side of the rectangular cross section 35 the brush 26th at the base area 74 at. The two legs 71 are on opposite edges 75 of the base area 74 molded on and encompass the two opposite shorter side surfaces 36 the brush 26th . The thigh 71 have free ends 77 on whose edges 78 into the brush 26th dig in. The edges 78 extend along the pressing direction 21st so that this is when you insert the brush 26th in assembly direction 121 (against the pressing direction 21st ) into the surface of the brush 26th incise. The thigh 71 are elastic, so that the free ends 77 the thigh 71 after inserting the brush 26th with a biasing force against the surface of the brush 26th be pressed. The two legs 71 encompass the two opposite shorter side surfaces 36 completely so that the free ends 77 at the contact surface 35 opposite mating surface 37 the brush 26th be pressed. In addition, is at the base area 74 an end area 80 molded, the one stop 81 for one of the contact area 29 opposite end face 39 the brush 26th forms. The stop 81 always on the end face 39 or only in the event of force impulses on the brush 26th against the pressing direction 21st . For easier insertion of the end 38 there are lead-in chamfers in the receiving cage 28 on the brush 26th molded.

Die Varianten gemäß 3a und 3b zeigen Bürstenhalter 19 mit einem vergleichbaren Grundkonzept der Bürstenaufnahme 70 gemäß 2a und 2b. Jedoch sind bei diesen Ausführungen Aussparungen 82 in den Schenkeln 71 ausgeschnitten, um diese biegbarer beziehungsweise elastischer zu gestalten. Die Aussparungen 82 können im Bereich der kurzen Seitenflächen 36 und/oder gegenüberliegend zu der Gegenfläche 37 der Bürste 26 ausgebildet sein. In 3a sind beispielsweise die Aussparungen 82 mit einem geschlossenen Rand als Fenster 83 in den Schenkeln 71 ausgeschnitten. In 3b sind beispielsweise die Aussparungen 82 als randoffene Freisparungen 84 ausgebildet, die an Seitenrändern 85 in Montagerichtung 121 oder in Anpressrichtung 21 der Schenkel 71 ausgeschnitten sind. Durch die Anordnung, Anzahl und Größe der Aussparungen 82 kann die Anpresskraft der freien Enden 77 der Schenkel 71 auf die Bürste 26 eingestellt werden. Die freien Schenkel 71 sind hier in einem unbelasteten Zustand dargestellt, bevor die Bürste 26 in den Käfig eingefügt ist. Die Vorspannung der freien Enden 77, die zu deren Anlagekraft auf die Bürste 26 führt, kann durch eine theoretische Überschneidung der freien Enden 77 mit dem Körper der Bürste 26 im unbelasteten Zustand beschrieben werden.The variants according to 3a and 3b show brush holder 19th with a comparable basic concept of the brush holder 70 according to 2a and 2 B . However, there are recesses in these designs 82 in the thighs 71 cut out to make them more flexible or elastic. The recesses 82 can in the area of the short side surfaces 36 and / or opposite to the mating surface 37 the brush 26th be trained. In 3a are for example the recesses 82 with a closed edge as a window 83 in the thighs 71 cut out. In 3b are for example the recesses 82 as open-edged recesses 84 formed on the side edges 85 in assembly direction 121 or in the pressing direction 21st the thigh 71 are cut out. By the arrangement, number and size of the recesses 82 can reduce the contact pressure of the free ends 77 the thigh 71 on the brush 26th can be set. The free legs 71 are shown here in an unloaded condition before the brush 26th inserted into the cage. The bias of the free ends 77 that cause their contact force on the brush 26th can result from a theoretical overlap of the free ends 77 with the body of the brush 26th can be described in the unloaded state.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters 19 dargestellt, bei dem der Basisbereich 74, an dem die Schenkel 71 angeformt sind, entlang der Endfläche 39 der Bürste 26 angeordnet ist. Die beiden gegenüberliegenden Schenkel 71 erstrecken sich dann von dem Basisbereich 74 entlang der Anpressrichtung 21, und jeweils gegenüberliegend zu den kurzen Seitenflächen 36 der Bürste 26. Die Kanten 78 der freien Enden 77 verlaufen bei dieser Ausführung quer zur Anpressrichtung 21 und graben sich bevorzugt in die kurzen Seitenflächen 36 ein. Der Basisbereich 74 bildet hier gleichzeitig den Endbereich 80, der bei Bedarf einen Anschlag 81 für die Endfläche 39 bildet. Der Basisbereich 74 ist über ein Zwischenstück 79 an den Verbindungsbereich 72 angebunden, der wieder beispielsweise über Nieten 103 mit dem Federarm 50 verbunden ist. Das Zwischenstück 79 erstreckt sich entlang der Anpressrichtung 21, so dass insbesondere die Anlagefläche 35 der Bürste 26 am Zwischenstück 79 anliegt. Gegenüberliegend zum Zwischenstück 79 erstreckt sich von Endbereich 80 eine Sicherungslasche 86 in Anpressrichtung 21, die an der Gegenfläche 37 der Bürste 26 anliegt. An der Sicherungslasche 86 ist eine Zunge 76 angeformt, deren freies Zungenende 88 entgegen der Anpressrichtung 21 zur Endfläche 39 der Bürste 26 hin weist. Bevorzugt ist die Zunge 76 innerhalb eines Ausschnitts 93 in der Sicherungslasche 86 angeordnet. Beim axialen Einfügen der Bürste 26 in den Käfig entgegen der Anpressrichtung 21 gleitet das freie Zungenende 88 entlang der Gegenfläche 37 und krallt sich bevorzugt in dieser fest, um die Bürste 26 fest im Käfig zu sichern. An der Sicherungslasche 86 ist ein Rastelement 87 angeformt, das näherungsweise quer zur Anpressrichtung 21 von der Bürste 26 absteht. Dabei ist die Zunge 76 insbesondere im Bereich des Rastelements 87 einstückig mit der Sicherungslasche 86 verbunden. Mittels eines solchen Rastelements 87 kann die Bürste 26 vor der Montage der Rotorwelle 20 im Gehäuse 11 fixiert werden, bis der Kommutator 55 korrekt im Gehäuse 11 positioniert ist.In 4th is another embodiment of a brush holder 19th shown where the base area 74 on which the thighs 71 are molded along the end face 39 the brush 26th is arranged. The two opposite legs 71 then extend from the base region 74 along the pressing direction 21st , and each opposite to the short side surfaces 36 the brush 26th . The edges 78 the free ends 77 run transversely to the pressing direction in this version 21st and prefer to dig into the short side surfaces 36 a. The base area 74 forms the end area at the same time 80 who has a stop if necessary 81 for the end face 39 forms. The base area 74 is via an intermediate piece 79 to the connection area 72 tied up again, for example via rivets 103 with the spring arm 50 connected is. The intermediate piece 79 extends along the pressing direction 21st so that in particular the contact surface 35 the brush 26th at the intermediate piece 79 is applied. Opposite to the intermediate piece 79 extends from end area 80 a locking tab 86 in the pressing direction 21st that on the opposite surface 37 the brush 26th is applied. On the safety tab 86 is a tongue 76 molded, the free end of the tongue 88 against the pressing direction 21st to the end face 39 the brush 26th points out. The tongue is preferred 76 within a section 93 in the locking tab 86 arranged. When inserting the brush axially 26th into the cage against the direction of contact 21st the free end of the tongue slides 88 along the opposite surface 37 and prefers to cling to the brush 26th securely in the cage. On the safety tab 86 is a locking element 87 integrally formed, that approximately transversely to the pressing direction 21st from the brush 26th stands out. Here is the tongue 76 especially in the area of the locking element 87 integral with the securing tab 86 connected. By means of such a locking element 87 can the brush 26th before assembling the rotor shaft 20th in the housing 11 be fixed until the commutator 55 correctly in the housing 11 is positioned.

5 zeigt einen Bürstenhalter 19 mit einem vergleichbaren Grundkonzept der Bürstenaufnahme 70 gemäß 4, mit dem als Endbereich 80 ausgebildeten Basisbereich 74 und den daran sich entgegen der Radialrichtung 21 erstreckenden Schenkel 71. Wiederum erstreckt sich die Sicherungslasche 86 vom Endbereich 80 aus entlang der Gegenfläche 37. Jedoch ist bei dieser Ausführung eine Sicherungszunge 89 direkt am Endbereich 80 angeformt und erstreckt sich von diesem in Anpressrichtung 21 in Richtung zur Kontaktfläche 29 hin. Dabei ist die Sicherungszunge 89 innerhalb des Ausschnitts 93 in der Sicherungslasche 86 angeordnet. Das freiliegende Ende 98 der Sicherungszunge 89 weist bei dieser Ausführung von dem Endbereich 80 weg, und zum Rastelement 87 hin - und liegt insbesondere elastisch federnd an der Gegenfläche 37 an. Zum leichteren Einfügen der Bürste 26 in den Käfig, sind am Ende 38 der Bürste 26 an dieser Einführschrägen 28 ausgebildet, die entlang der Schenkel 71, und insbesondere auch entlang des Zwischenstücks 79 und/oder des Basisbereichs 74 und/oder der Sicherungslasche 86 in den Käfig gleiten. 5 shows a brush holder 19th with a comparable basic concept of the brush holder 70 according to 4th , with the ending 80 trained basic area 74 and the opposite to the radial direction 21st extending thigh 71 . Again, the securing tab extends 86 from the end area 80 out along the mating surface 37 . However, in this design there is a locking tongue 89 right at the end 80 integrally formed and extends from this in the pressing direction 21st towards the contact surface 29 down. Here is the locking tab 89 within the cutout 93 in the locking tab 86 arranged. The exposed end 98 the locking tab 89 points in this embodiment from the end area 80 away, and to the locking element 87 back - and lies in particular resiliently on the counter surface 37 at. For easier insertion of the brush 26th in the cage, are at the end 38 the brush 26th at this lead-in chamfer 28 formed along the thighs 71 , and in particular also along the intermediate piece 79 and / or the base area 74 and / or the securing tab 86 slide into the cage.

In einer weiteren Ausführung gemäß 6 erstreckt sich der Basisbereich 74 wieder entsprechend 2 und 3 entlang der Anlagefläche 35 der Bürste 26. Die Schenkel 71 erstrecken sich quer zur Anpressrichtung 21, jedoch hier nur bis zu den kurzen Seitenflächen 36. Dabei graben sich insbesondere die Kanten 78 entlang der Anpressrichtung 21 in die kurzen Seitenflächen 36 ein. An den Basisbereich 74 schließt sich gegenüberliegend zu der Endfläche 39 der Endbereich 80 der Bürstenaufnahme 70 an. Der Endbereich 80 geht hier in die Sicherungslasche 86 über, die sich vom Endbereich 80 in Anpressrichtung 21 entlang der Gegenfläche 37 erstreckt. Die Sicherungslasche 86 weist hierbei keine freie Zunge 76 und keine Sicherungszunge 89 auf, sondern eine Anpress-Sicke 96, die sich bevorzugt über die gesamte Ausdehnung der Sicherungslasche 86 in Axialrichtung 24 erstreckt. Das heißt, dass hier ein freies Ende 97 der Sicherungslasche 86 nicht an der Gegenfläche 37 anliegt, sondern dass das freie Ende 97 der Sicherungslasche 86 sich ausgehend von der Anpress-Sicke 96 von der Gegenfläche 37 weg erstreckt. In 6 ist die theoretische Überschneidung der Anpress-Sicke 96 mit dem Körper der Bürste 26 im unbelasteten Zustand dargestellt, um die Vorspannkraft der Anpress-Sicke 96 zu veranschaulichen. Bevorzugt weist das Ende 38 der Bürste 26, an dem die Bürste 26 im Käfig der Bürstenaufnahme 70 aufgenommen ist, eine geringere Abmessung in Axialrichtung 24 auf, als an der Kontaktfläche.In a further embodiment according to 6th the base area extends 74 again accordingly 2 and 3 along the contact surface 35 the brush 26th . The thigh 71 extend transversely to the pressing direction 21st , but here only up to the short side surfaces 36 . The edges in particular dig themselves 78 along the pressing direction 21st in the short side surfaces 36 a. To the base area 74 closes opposite to the end face 39 the end area 80 the brush holder 70 at. The end area 80 goes into the securing tab here 86 over that extends from the end area 80 in the pressing direction 21st along the opposite surface 37 extends. The locking tab 86 shows no free tongue 76 and no locking tab 89 but a compression bead 96 that is preferred over the entire extension of the securing tab 86 in the axial direction 24 extends. This means, that there is a free end here 97 the locking tab 86 not on the opposite surface 37 but that the free end 97 the locking tab 86 starting from the pressing bead 96 from the opposite surface 37 extends away. In 6th is the theoretical overlap of the compression bead 96 with the body of the brush 26th Shown in the unloaded state, around the pretensioning force of the pressing bead 96 to illustrate. The end preferably points 38 the brush 26th on which the brush 26th in the cage of the brush holder 70 is added, a smaller dimension in the axial direction 24 on than on the contact surface.

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 Bürstenhalter 19 an einem separat gefertigten Bürstenträger-Bauteil 17 oder unmittelbar im Gehäuse 11 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 Anordnung der Bürstenhalter 19 kann entsprechend der geforderten Eigenschaften der elektrischen Maschine 10 und von dem zur Verfügung stehenden Einbauraum variiert werden. Die konkrete Form und Anordnung der Schenkel 71 kann entsprechend variiert werden, wobei jeweils die Kante 78 mit Vorspannung an der Bürste 26 anliegt. 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 eine Antriebskomponente 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 wide variety of possible combinations of the individual features with one another are possible. For example, the brush holder 19th on a separately manufactured brush holder component 17th or directly in the housing 11 the electric machine 10 attached. The brush holder component 17th separate from a connector module 16 or be made in one piece with this. The number, the specific arrangement of the brush holders 19th can according to the required properties of the electrical machine 10 and varied by the available installation space. The concrete shape and arrangement of the legs 71 can be varied accordingly, each taking the edge 78 with pretension on the brush 26th is applied. The electric machine 10 is preferably used in a gear drive unit as an actuator in the motor vehicle, for example to adjust moving parts such as window panes, seat components, sunroof or a drive component in the engine compartment, but is not limited to such applications.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2002135261 A [0003]

Claims

Brush holder (19) for electrically contacting a commutator (55) of an electrical machine (10), with a spring arm (50), at the first end (51) of which a brush holder (70) for a brush (26) is attached, the material thickness of which is thicker is than the material thickness of the spring arm (50), and the brush holder (70) has two curved, opposite legs (71) which at least partially enclose the brush (26).

Brush holder (19) Claim 1 , characterized in that the legs (71) at their free ends (77) have edges (78) which dig into the surface of the brush (26).

Brush holder (19) Claim 1 or 2 , characterized in that the brush holder (70) has a flat connecting area (72) which extends approximately parallel to the spring arm (50), and an adjoining angled base area (74), from which on opposite edges (75) integrally extending the opposite legs (71).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arm (50) is made of a spring steel sheet, and the brush holder (70) is made of a copper sheet, which is preferably at least twice or at least three times as thick as the spring steel sheet .

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arm (50) and the brush holder (70) are connected to one another by means of a rivet connection or a welded connection or a soldered connection - and in particular the spring arm (50) along the connection area (72) ) the brush holder (70) has side walls (69).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arm (50) is connected at a second end (52), which is opposite the first end (51), to a fastening element (60) which is in a brush holder Component (17) or can be fastened directly in a housing part (11), and preferably the fastening element (60) is connected to the second end (52) by means of rivets (101) or by caulking or welding or soldering.

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the brush (26) has a contact surface (29) with which it rests on the commutator (55) in the pressing direction (21), and the brush (26) has a rectangular cross section transversely to the pressing direction (21), with a smaller cross section at an end of the brush (26) facing away from the contact surface (29), where the edges (78) of the legs (71) bear against the brush (26).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the base region (74) extends along a contact surface (35) of the brush (26) in the pressing direction (21), and the opposite legs (71) extend the brush (26) transversely to the pressing direction (21), and the edges (78) of the free ends (77) extend in the pressing direction (21).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the free ends (77) of the legs (71) rest on two opposite sides (36) of the brush (26) on both sides of the base region (74), or both free ends (77) rest against a single mating surface (37) of the brush (26) opposite the base region (74).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the base region (74) is arranged opposite to the pressing direction (21) opposite to the contact surface (29), and the opposite legs (71) extend from the base region (74) in the pressing direction ( 21) - wherein in particular the edges (78) of the free ends extend transversely to the pressing direction (21).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that, in addition to the two opposite legs (71), a securing tab (86) is formed on the brush holder (70) which extends between the two legs (71) in the pressing direction (21 ) extends - and in particular rests on the brush (26) opposite to the connection area (72).

Brush holder (19) according to one of the preceding claims, characterized in that the two opposite legs (71) are designed as curved sheet metal tongues, the cross-sectional areas of which are partially reduced along the bending direction by - in particular punched - recesses (82, 83, 84) in order to increase their flexibility in specific areas.

Electric machine (10), in particular for adjusting moving parts in motor vehicles, with a commutator (55) which is arranged on a rotor shaft (20) and which can be electrically connected to a power source by means of electric brushes (26), the brushes (26) being parts of brush holders (19) according to one of the preceding claims, which are fastened in a housing (11, 12, 14) of the electrical machine (10).

Electric machine (10) according to Claim 13 , characterized in that the brush holders (19) are inserted into a brush holder component (17) which is manufactured separately from a plug module (16) and rests directly radially on an inner wall of a pole housing (12) of the electrical machine (10) , and in particular the separately manufactured connector module (16) is clamped axially between the pole housing (12) and the gear housing (14).

Method of manufacturing a brush holder (19) according to one of the Claims 1 - 12 , wherein the brush holder (70) is designed as a bent stamped part and is fastened to the spring arm (50), and the brush (26) is pressed against the pressing direction (21) between the two opposite legs (71), with the edges (78 ) the free ends (77) dig into the surface of the brush (21) along the pressing direction (21).