DE102019213762A1 - Brush system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bürstensystem (36, 36') zur direkten Montage in einem Antriebsgehäuse (24) eines Verstellantriebs (6), aufweisend zwei Bürstenhalter (38) zur federnden elektrischen Kontaktierung einer jeweiligen Bürste (34) an einem Kommutator (32), zwei mit den Bürstenhalter (38) kontaktierte oder kontaktierbare Drosseln (40a, 40b), zwei elektrisch leitfähige Steckerkontakte (42a, 42b), welche form- und/oder kraftschlüssig in das Antriebsgehäuses (24) eingesteckt oder einsteckbar sind, und welche jeweils als elektrische Schnittstelle ausgebildet sind, und eine Thermosicherung (44), welche zwischen einer der Drosseln (40a) und einem der Steckerkontakte (42a) kontaktiert oder kontaktierbar ist.The invention relates to a brush system (36, 36 ') for direct assembly in a drive housing (24) of an adjusting drive (6), comprising two brush holders (38) for resilient electrical contacting of a respective brush (34) on a commutator (32), two with the brush holder (38) contacted or contactable chokes (40a, 40b), two electrically conductive plug contacts (42a, 42b) which are positively and / or non-positively plugged into the drive housing (24), and which are each as an electrical interface are formed, and a thermal fuse (44), which is contacted or contacted between one of the throttles (40a) and one of the plug contacts (42a).
Description
Die Erfindung betrifft ein Bürstensystem für einen Verstellantrieb. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Bürstensystem.The invention relates to a brush system for an adjustment drive. The invention also relates to an adjusting drive of a motor vehicle with such a brush system.
Kraftfahrzeuge weisen heutzutage üblicherweise eine Anzahl an Verstellteilen, beispielsweise eine Sitzverstellung, ein betätigbares Schloss, Fensterheber und/ oder ein verstellbares Schiebedach auf, welche mittels eines jeweils zugeordneten elektromotorischen Verstellantriebs zwischen verschiedenen Stellpositionen verfahrbar sind. Das jeweilige Verstellteil wird mittels eines von einem Gleichstrommotor beziehungsweise Elektromotor angetriebenen Getriebes beispielsweise in Form eines Schneckengetriebes mit einer (antriebsseitigen) Schnecke auf der Motorwelle und mit einem (abtriebsseitigen) Schneckenrad betätigt. Herkömmlicherweise ist das Getriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet, an welches der Elektromotor über dessen Motorgehäuse angeflanscht ist.Nowadays motor vehicles usually have a number of adjustment parts, for example a seat adjustment, an actuatable lock, window lifters and / or an adjustable sliding roof, which can be moved between different setting positions by means of an associated electric motor adjustment drive. The respective adjustment part is actuated by means of a gear driven by a DC motor or electric motor, for example in the form of a worm gear with a (drive-side) worm on the motor shaft and with a (output-side) worm wheel. The transmission is conventionally arranged in a transmission housing to which the electric motor is flanged via its motor housing.
Ein derartiger Elektromotor, insbesondere ein sogenannter Kommutatormotor, umfasst einen Stator und einen auf einer Motorwelle (Rotorwelle) angeordneten Rotor, welcher innerhalb des Stators durch ein wechselndes Magnetfeld bewegt wird. Der Rotor trägt eine Feld- oder Erregerwicklung und die Motorwelle weist rotorfeste Kommutatorlamellen auf, welche von Gleitkontakten in Form von Bürsten eines Bürstensystems bestrichen werden. Das Bürstensystem und die Kommutatorlamellen interagieren bei der Drehung der Motorachse derart, dass eine Umpolung oder Stromwendung (Kommutation) des Betriebs- oder Motorstroms erreicht wird. Diese Umpolung ist für die Drehbewegung eines mit Gleichstrom betriebenen Elektromotors notwendig.Such an electric motor, in particular a so-called commutator motor, comprises a stator and a rotor which is arranged on a motor shaft (rotor shaft) and which is moved within the stator by an alternating magnetic field. The rotor carries a field or excitation winding and the motor shaft has commutator segments fixed to the rotor, which are brushed by sliding contacts in the form of brushes of a brush system. The brush system and the commutator bars interact when the motor axis rotates in such a way that polarity reversal or commutation of the operating or motor current is achieved. This polarity reversal is necessary for the rotary movement of an electric motor operated with direct current.
Bei den Bürsten handelt es sich herkömmlicherweise um etwa quaderartige, aus Kohlepulver - gegebenenfalls zusammen mit Metallpartikeln - gepresste Stäbe. Aufgrund des Schleifkontakts mit den Kommutatorlamellen unterliegen die Bürsten im Betrieb des Elektromotors einem Abrieb. Um trotz des Abriebs den Kontakt zwischen Bürste und Kommutator aufrecht zu erhalten, sind die Bürsten in der Regel mittels Federelementen mit Federkraft gegen den mit der Motorwelle konzentrischen Kommutator gedrückt. Im Betrieb des Elektromotors fließt der Gleichstrom über die Bürsten und die Kommutatorlamellen des Kommutators in die Erregerwicklungen des Rotors.The brushes are conventionally roughly cuboidal rods pressed from carbon powder - possibly together with metal particles. Due to the sliding contact with the commutator segments, the brushes are subject to abrasion when the electric motor is in operation. In order to maintain the contact between the brush and the commutator despite the abrasion, the brushes are usually pressed against the commutator concentric with the motor shaft by means of spring elements with spring force. When the electric motor is in operation, the direct current flows through the brushes and the commutator segments of the commutator into the excitation windings of the rotor.
Typischerweise ist das Bürstensystem als eine vormontierte (Unter-)Baugruppe ausgeführt, welche im Zuge der Montage des Verstellantriebs in dem Antriebsgehäuse verbaut wird. Das Bürstensystem weist hierbei in der Regel ein Trägerelement, beispielsweise eine Trägerplatte, als sogenannten Bürstenträger auf, auf welchem die Komponenten des Bürstensystems vormontiert sind. Mit anderen Worten sind auf dem Bürstenträger die Bürsten, die Bürstenhalter, die Federn, die Kontakte für Stecker oder andere Schnittstellen sowie beispielsweise Entstörbauteile, Sensorik und Thermoelemente vormontiert, so dass das Bürstensystem anschließend im Zuge der Montage des Verstellantriebs als Ganzes montiert wird. Dies bedeutet, dass das Bürstensystem typischerweise separat, also getrennt von dem Verstellantrieb (vor-)montiert und anschließend der Fertigungslinie des Verstellantriebs zugeführt wird.Typically, the brush system is designed as a preassembled (sub) subassembly, which is built into the drive housing during the assembly of the adjustment drive. The brush system here generally has a carrier element, for example a carrier plate, as a so-called brush carrier, on which the components of the brush system are preassembled. In other words, the brushes, the brush holders, the springs, the contacts for plugs or other interfaces as well as, for example, interference suppression components, sensors and thermocouples are preassembled on the brush holder, so that the brush system is then assembled as a whole during the assembly of the adjustment drive. This means that the brush system is typically (pre) assembled separately, that is, separately from the adjustment drive and then fed to the production line of the adjustment drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Bürstensystem zur Montage in einem Antriebsgehäuse anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst aufwands- und kostenreduzierte Montage ermöglicht sein. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde einen besonders geeigneten Verstellantrieb mit einem solchen Bürstensystem anzugeben.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable brush system for mounting in a drive housing. In particular, assembly should be made possible with as little effort and cost as possible. The invention is also based on the object of specifying a particularly suitable adjusting drive with such a brush system.
Hinsichtlich des Bürstensystems wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verstellantriebs mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Die im Hinblick auf das Bürstensystem angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Verstellantrieb übertragbar und umgekehrt.With regard to the brush system, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1 and with regard to the adjustment drive with the features of claim 9. Advantageous refinements and developments are the subject of the respective subclaims. The advantages and refinements cited with regard to the brush system can also be applied to the adjustment drive and vice versa.
Das erfindungsgemäße Bürstensystem ist zur direkten Montage in einem Antriebsgehäuse eines elektromotorischen, insbesondere bürstenkommutierten, Verstellantriebs geeignet und eingerichtet.The brush system according to the invention is suitable and designed for direct assembly in a drive housing of an electromotive, in particular brush-commutated, adjustment drive.
Unter einer „direkten Montage“ oder „direkt montiert“ oder „direkt montierbar“ ist hier und im Folgenden insbesondere zu verstehen, dass die Komponenten des Bürstensystems direkt in dem Antriebsgehäuse montiert oder montierbar sind. Dies bedeutet, dass eine unmittelbare Montage der Komponenten des Bürstensystems in dem Antriebsgehäuse erfolgt. Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße Bürstensystem nicht als eine vormontierte (Unter-)Baugruppe ausgeführt. Insbesondere weist das Bürstensystem kein Trägerelement oder Bürstenträger auf, das Bürstensystem ist also bürstenträgerlos oder bürstenträgerfrei ausgeführt. Die Komponenten des Bürstensystems sind also nicht auf einem Bürstenträger vormontiert, sondern sind so ausgestaltet, dass die einzelnen Komponenten direkt in das Antriebsgehäuse einbaubar oder integrierbar sind. Erfindungsgemäß erfolgt also vorzugsweise keine separate Montage des Bürstensystems und des Verstellantriebs.“Direct mounting” or “directly mounted” or “directly mountable” is to be understood here and in the following in particular as meaning that the components of the brush system are mounted or can be mounted directly in the drive housing. This means that the components of the brush system are assembled directly in the drive housing. In other words, the brush system according to the invention is not designed as a preassembled (sub) assembly. In particular, the brush system has no carrier element or brush holder, so the brush system is designed without or without a brush holder. The components of the brush system are therefore not preassembled on a brush holder, but are designed in such a way that the individual components can be installed or integrated directly into the drive housing. According to the invention, there is therefore preferably no separate assembly of the brush system and the adjustment drive.
Das Bürstensystem weist hierbei zwei Bürstenhalter zur federnden elektrischen Kontaktierung einer jeweiligen Bürste an einem Kommutator des Verstellantriebs auf. Des Weiteren sind zwei mit den Bürstenhaltern kontaktierte oder kontaktierbare Drosseln als elektrische Entstörelemente (Entstördrosseln) vorgesehen. Das Bürstensystem weist weiterhin zwei elektrisch leitfähige Steckerkontakte auf, welche form- und/oder kraftschlüssig in das Antriebsgehäuse eingesteckt oder einsteckbar sind. Zwischen einer der Drosseln und einem der Steckerkontakte ist ein Thermoelement in Form einer Thermosicherung (Temperatursicherung) als Überlastschutz kontaktiert oder kontaktierbar. Dadurch ist ein besonders geeignetes Bürstensystem zur Montage in einem Antriebsgehäuse realisiert. The brush system here has two brush holders for resilient electrical contacting of a respective brush on a commutator of the adjustment drive. Furthermore, two chokes that are or can be contacted with the brush holders are provided as electrical interference suppression elements (interference suppression chokes). The brush system also has two electrically conductive plug contacts which are inserted or can be inserted into the drive housing in a form-fitting and / or force-fitting manner. A thermocouple in the form of a thermal fuse (temperature fuse) is or can be contacted as overload protection between one of the chokes and one of the plug contacts. This creates a particularly suitable brush system for mounting in a drive housing.
Insbesondere ist somit ein besonders kostengünstig und einfach montierbares Bürstensystem realisiert. Einerseits entfällt bei dem erfindungsgemäßen Bürstensystem ein Bürstenträger, wodurch diesbezüglich Kosten eingespart werden. Des Weiteren entfällt im Vergleich zu einem auf einem Bürstenträger vormontierten Bürstensystem ein Logistikaufwand für den Transport zur Endmontagelinie des Verstellantriebs, da die Montage der Komponenten des Bürstensystems ins Antriebsgehäuse direkt im Zuge einer Endmontage erfolgen kann.In particular, a brush system that is particularly inexpensive and easy to assemble is thus implemented. On the one hand, the brush system according to the invention eliminates the need for a brush holder, which saves costs in this regard. Furthermore, compared to a brush system preassembled on a brush holder, there is no logistical effort for the transport to the final assembly line of the adjustment drive, since the assembly of the components of the brush system in the drive housing can take place directly in the course of final assembly.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The conjunction “and / or” is to be understood here and below in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.
Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.A “form fit” or a “form fit connection” between at least two interconnected parts is understood here and below in particular to mean that the interconnected parts are held together at least in one direction by direct interlocking of contours of the parts themselves or by indirect interlocking takes place via an additional connecting part. The "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.
Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinander drückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrecht erhalten und somit gelöst werden.A “force fit” or a “force fit connection” between at least two interconnected parts is understood here and in the following in particular to mean that the interconnected parts are prevented from sliding off one another due to a frictional force acting between them. If there is no “connecting force” causing this frictional force (this means the force that presses the parts against each other, for example a screw force or the weight itself), the force-fit connection cannot be maintained and thus released.
Die Steckerkontakte sind beispielsweise als metallische Bauteile, insbesondere als Stanzbauteile, beispielsweise als gestanzte Kontakte oder Stanzgitter, ausgeführt. Die Steckerkontakte weisen beispielsweise seitlich überstehende Ausleger als Anschlag oder Begrenzung für die Steckmontage auf. Die Steckkontakte sind als elektrische Schnittstellen, also beispielsweise als Anschlusskontakte, zur elektrischen Kontaktierung des Bürstensystems ausgeführt.The plug contacts are designed, for example, as metallic components, in particular as stamped components, for example as stamped contacts or stamped grids. The plug contacts have, for example, laterally protruding arms as a stop or limit for the plug-in assembly. The plug contacts are designed as electrical interfaces, for example as connection contacts, for making electrical contact with the brush system.
Die Thermosicherung ist beispielsweise als ein Bimetall-Thermoschalter ausgeführt, welcher öffnet, also elektrisch nicht leitend schaltet, wenn eine vorgegebene Nenntemperatur erreicht oder überschritten wird. Dadurch wird das Bürstensystem beziehungsweise ein damit ausgestatteter Verstellantrieb zuverlässig vor einer Überlast oder einer Überhitzung geschützt. Dadurch werden die Betriebssicherheit sowie die Lebensdauer des Bürstensystems beziehungsweise des Verstellantriebs verbessert.The thermal fuse is designed, for example, as a bimetallic thermal switch which opens, that is to say it does not switch electrically conductive, when a specified nominal temperature is reached or exceeded. As a result, the brush system or an adjustment drive equipped with it is reliably protected from overload or overheating. This improves the operational reliability and the service life of the brush system or the adjustment drive.
Vorzugsweise ist das Bürstensystem kundenspezifisch, also gemäß einer jeweils gewünschten Kundenanforderung, mit weiteren elektrischen Entstörbauteilen oder EMV-Elementen, also Bauteilen zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), und/oder Thermoelementen beziehungsweise thermischen Schutzelementen ausführbar. Dadurch ist eine kunden- oder projektspezifische Variantenbildung des Bürstensystems realisiert, wodurch eine weitere Kostenersparnis ermöglicht ist.The brush system is preferably customer-specific, that is, according to a particular customer requirement, with further electrical interference suppression components or EMC elements, i.e. components for improving electromagnetic compatibility (EMC), and / or thermocouples or thermal protection elements. As a result, a customer- or project-specific variant formation of the brush system is realized, which enables further cost savings.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist parallel zu den Bürstenhaltern beziehungsweise zu den Bürsten ein Kondensatorelement als elektrisches Entstörbauteil geschaltet oder schaltbar. Dadurch wird eine besonders hohe EMV des Bürstensystems und des Verstellantriebs gewährleistet. Das Kondensatorelement ist beispielsweise als ein X2Y-Kombielement, welches die Funktion eines X-Kondensators (Cx) und zweier Y-Kondensatoren (Cy) kombiniert, ausgeführt. Dadurch ist eine besonders bauraumkompakte und bauteilreduzierte Anordnung realisiert.In an advantageous development, a capacitor element is connected or switchable as an electrical interference suppression component in parallel with the brush holders or with the brushes. This ensures a particularly high EMC of the brush system and the adjustment drive. The capacitor element is designed, for example, as an X2Y combination element which combines the function of an X capacitor (Cx) and two Y capacitors (Cy). As a result, a particularly compact and component-reduced arrangement is realized.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Komponenten des Bürstensystems, also die Bürstenhalter mit Bürsten, die Drosseln, die Steckerkontakte, die Thermosicherung sowie beispielsweise das Kondensatorelement, entlang einer gemeinsamen Montagerichtung in dem Antriebsgehäuse montiert oder montierbar. Dies bedeutet, dass alle Bauteile oder Komponenten aus der gleichen Richtung montiert werden, also dass die Montage des Bürstensystems beziehungsweise die Bestückung des Antriebsgehäuses mit den (Bürstensystem-)Komponenten von einer Seite des Antriebsgehäuses aus erfolgt. Insbesondere werden die Komponenten hierbei von einer Gehäusestirnseite aus montiert. Dadurch wird eine vollautomatische oder vollautomatisierte Montage und/oder Fertigung des Bürstensystems ermöglicht oder zumindest wesentlich vereinfacht. Dadurch werden die Montagekosten des Bürstensystems sowie des Verstellantriebs vorteilhaft reduziert.In a preferred embodiment, the components of the brush system, ie the brush holders with brushes, the chokes, the plug contacts, the thermal fuse and, for example, the capacitor element, are mounted or mountable in the drive housing along a common mounting direction. This means that all parts or components are mounted from the same direction, i.e. that the brush system or the (brush system) components are mounted on the drive housing from one side of the drive housing. In particular, the components are mounted here from a housing face. This results in a fully automated or fully automated assembly and / or manufacture of the brush system enabled or at least significantly simplified. This advantageously reduces the assembly costs of the brush system and of the adjustment drive.
Zur Montage des Bürstensystems beziehungsweise dessen (Einzel-)Komponenten ist es beispielsweise möglich, dass die Komponenten einzeln in dem Antriebsgehäuse platziert und montiert werden, wobei eine elektrische Kontaktierung und Verschaltung der Komponenten nach einer solchen Montage erfolgt. Dadurch ist eine besonders einfache und aufwandreduzierte Montage der Komponenten gewährleistet.To assemble the brush system or its (individual) components, it is possible, for example, for the components to be placed and assembled individually in the drive housing, electrical contacting and interconnection of the components taking place after such assembly. This ensures that the components can be assembled in a particularly simple and cost-effective manner.
In einer geeigneten Ausführung sind die Komponenten miteinander verbunden, bevor sie in das Antriebsgehäuse montiert werden. Mit anderen Worten sind die Komponenten miteinander gekoppelt oder verschaltet beziehungsweise kontaktiert, wenn das Bürstensystem oder die Komponenten in das Antriebsgehäuse eingesetzt werden. Dies bedeutet, dass eine einfache Kopplung oder Verschaltung der Bürstensystem-Komponenten außerhalb des Antriebsgehäuses erfolgt, und die verbundenen Komponenten gemeinsam in dem Antriebsgehäuse angeordnet werden.In a suitable embodiment, the components are connected to one another before they are mounted in the drive housing. In other words, the components are coupled or interconnected or contacted with one another when the brush system or the components are inserted into the drive housing. This means that the brush system components are simply coupled or interconnected outside the drive housing, and the connected components are arranged together in the drive housing.
In einer denkbaren Ausführungsform erfolgen bei einer Montage des Verstellantriebs der Zusammenbau oder die Verschaltung des Bürstensystems und der Einbau des Bürstensystems in das Antriebsgehäuse in getrennten oder separaten Montageschritten. Mit anderen Worten werden die Einzelkomponenten des Bürstensystems unter Berücksichtigung von Anforderungen einer jeweils gewünschten (Kunden-)Anwendung verschaltet und bereitgestellt. Anschließend werden die verbundenen Komponenten in dem Antriebsgehäuse montiert.In a conceivable embodiment, when the adjustment drive is installed, the brush system is assembled or interconnected and the brush system is installed in the drive housing in separate or separate assembly steps. In other words, the individual components of the brush system are interconnected and provided, taking into account the requirements of a particular (customer) application. The connected components are then mounted in the drive housing.
Der oder die Bürstenhalter sind beispielsweise als köcherartigen Bürstenschächte ausgeführt, in welchen die jeweilige Bürste mittels mechanischer Federn unter Wirkung deren Federkraft verschiebbar gelagert ist, so dass eine automatische Nachstellung der Bürsten zum Abriebsausgleich erfolgt. Die Federkraft kann beispielsweise mittels Schenkel-, Druck-, Blatt- oder Rollbandfedern erzeugt werden.The brush holder (s) are designed, for example, as quiver-like brush shafts in which the respective brush is mounted displaceably by means of mechanical springs under the action of their spring force, so that the brushes are automatically readjusted to compensate for abrasion. The spring force can be generated, for example, by means of leg, compression, leaf or roll band springs.
In einer bevorzugten Ausbildung ist das Bürstensystem als Hammerbürstensystem ausgeführt. Der oder jeder Bürstenhalter ist hierbei als ein Blattfederelement ausgeführt, wobei an einem ersten Federende (Freiende) die jeweilige Bürste klemmbefestigt ist. Der Bürstenhalter ist somit als ein federelastischer Bürstentragarm ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Bürstenhalter als in sich federnd ausgebildet ist. Die oder jede Bürste weist hierbei beispielsweise einen emporstehenden Steckabschnitt auf, welcher in einer entsprechenden Aufnahme des Frei- oder Federendes klemmbefestigt ist. Dadurch ist ein besonders einfach und kostengünstig herstellbarer Bürstenhalter realisiert.In a preferred embodiment, the brush system is designed as a hammer brush system. The or each brush holder is designed as a leaf spring element, the respective brush being clamped to a first spring end (free end). The brush holder is thus designed as a resilient brush support arm. This means that the brush holder is designed as inherently resilient. The or each brush here has, for example, a protruding plug-in section which is clamped in a corresponding receptacle of the free or spring end. As a result, a brush holder that can be produced in a particularly simple and cost-effective manner is realized.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Bürstenhalter ein zweites Federende oder Festende auf, welches an einem elektrisch leitfähigen Montagestecker vormontiert ist. Der Montagestecker ist hierbei form- und/oder kraftschlüssig in das Antriebsgehäuse eingesteckt oder einsteckbar. Dies bedeutet, dass der Bürstenhalter und der Montagestecker als eine vormontierte Baugruppe ausgeführt sind. Der Bürstenhalter ist beispielsweise genietet oder verstemmt an dem Montagestecker befestigt oder festgelegt, und somit mit diesem elektrisch leitfähig kontaktiert. Dadurch ist der Montagestecker als eine mechanische Schnittstelle zwischen dem Bürstenhalter und dem Antriebsgehäuse ausgeführt. Dadurch ist eine vorteilhafte Funktionstrennung realisiert, so dass der Bürstenhalter hinsichtlich einer möglichst optimalen federnden Anlage der Bürste, und der Montagestecker hinsichtlich einer möglichst stabilen und betriebssicheren Befestigung oder Montage ausführbar sind.In an advantageous development, the brush holder has a second spring end or fixed end which is preassembled on an electrically conductive assembly plug. The assembly plug is inserted or can be plugged into the drive housing in a form-fitting and / or force-fitting manner. This means that the brush holder and the assembly plug are designed as a pre-assembled assembly. The brush holder is, for example, riveted or caulked attached or fixed to the assembly plug, and thus electrically conductively contacted with it. As a result, the assembly plug is designed as a mechanical interface between the brush holder and the drive housing. This results in an advantageous separation of functions, so that the brush holder can be designed with regard to the most optimal possible resilient contact of the brush, and the assembly plug with regard to the most stable and reliable fastening or assembly possible.
Die Montagestecker sind beispielsweise ähnlich zu den Steckerkontakten als metallische Bauteile, insbesondere als Stanzbauteile, beispielsweise als gestanzte Kontakte oder Stanzgitter, ausgeführt.The assembly plugs are, for example, similar to the plug contacts, designed as metallic components, in particular as punched components, for example as punched contacts or punched grids.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Steckerkontakte und/oder die Montagestecker jeweils mit einem Einsteckende und mit einem Kontaktende ausgeführt, welche an den axial gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Steckers angeordnet sind. Das oder jedes Einsteckende ist mit einer gezahnten Einsteckkontur für die form- und/oder kraftschlüssige Befestigung in dem Antriebsgehäuse ausgeführt. Das oder jedes Kontaktende ist mit einem Schneidklemmkontakt ausgebildet. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Steckergeometrie hinsichtlich einer besonders einfachen und aufwandsreduzierten Montage und Verschaltung der Bürstensystemkomponenten realisiert.In an expedient development, the plug contacts and / or the assembly plugs are each designed with a plug-in end and a contact end, which are arranged on the axially opposite sides of the respective plug. The or each insertion end is designed with a toothed insertion contour for positive and / or non-positive fastening in the drive housing. The or each contact end is formed with an insulation displacement contact. As a result, a particularly advantageous plug geometry is implemented with regard to a particularly simple and cost-reduced assembly and interconnection of the brush system components.
Im montierten Zustand (Montagezustand) ist der jeweilige Stecker mittels der Einsteckkontur des Einsteckendes gegen ein Verrutschen oder Verschieben gesichert. Die Einsteckkontur ist beispielsweise sägezahnartig oder tannenbaumartig ausgeführt, und verhindert mittels der als Widerhaken wirkenden Zähne eine Verlagerung des jeweiligen Steckers sowohl bei der Montage als auch während des Betriebs des Antriebs.In the assembled state (assembled state), the respective plug is secured against slipping or shifting by means of the plug-in contour of the plug-in end. The plug-in contour is designed, for example, like a sawtooth or a fir tree, and by means of the teeth acting as barbs prevents the respective connector from being displaced both during assembly and during operation of the drive.
Durch die Schneidklemmkontakte sind die Stecker im Wesentlichen als elektrische Schnittstellen oder Verschaltungspunkte zur Verdrahtung oder Verschaltung beziehungsweise Kontaktierung der Einzelkomponenten ausgebildet.As a result of the insulation displacement contacts, the plugs are essentially designed as electrical interfaces or interconnection points for wiring or interconnecting or contacting the individual components.
Der oder jeder Schneidklemmkontakt weist mindestens eine Schneide (Schneidklemme) auf. Zur Verschaltung und Kontaktierung der Komponenten ist es beispielsweise möglich, dass Verbindungsdrähte zwischen den Komponenten oder Steckern mittels des Schneidklemmkontakts elektrisch leitfähig gekoppelt werden. Ebenso denkbar ist beispielsweise, dass ein Drosselende oder einen Drosselschenkel einer Drossel elektrisch leitfähig in den Schneidklemmkontakt eingesetzt wird, so dass keine zusätzliche Verdrahtung zwischen diesen Bauteilen notwendig ist. Dadurch ist eine besonders aufwands- und materialreduzierte Montage und Verschaltung des Bürstensystems ermöglicht.The or each insulation displacement contact has at least one cutting edge (insulation displacement terminal). In order to interconnect and contact the components, it is possible, for example, for connecting wires between the components or plugs to be coupled in an electrically conductive manner by means of the insulation displacement contact. It is also conceivable, for example, that a throttle end or a throttle limb of a throttle is inserted into the insulation displacement contact in an electrically conductive manner, so that no additional wiring is necessary between these components. This enables assembly and interconnection of the brush system that is particularly cost-effective and material-reduced.
Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Montagestecker an ihren jeweiligen Kontaktende zwei benachbart angeordnete Schneidklemmkontakte aufweisen. Dies bedeutet, dass die Montagestecker jeweils zwei Schneidklemmkontakte aufweisen. Diese sind geeigneterweise zueinander beabstandet und zweckmäßigerweise auf derselben Seite des Montagesteckers vorgesehen. Dadurch ist eine einfache und zweckmäßige Verschaltung der Bürsten, insbesondere hinsichtlich elektrischer Entstörelemente realisierbar. Beispielsweise ist in den jeweils ersten Schneidklemmkontakt eine Drossel kontaktiert, welche in Reihe zu der jeweiligen Bürste geschaltet ist, wobei in den jeweils zweiten Schneidklemmkontakt ein Kondensatorelement kontaktiert ist, welches parallel zu den Bürsten geschaltet ist.An additional or further aspect of the invention provides that the assembly plugs have two adjacently arranged insulation displacement contacts at their respective contact ends. This means that the assembly plugs each have two insulation displacement contacts. These are suitably spaced from one another and expediently provided on the same side of the assembly plug. This enables the brushes to be connected in a simple and expedient manner, in particular with regard to electrical interference suppression elements. For example, a choke is contacted in each of the first insulation displacement contacts, which is connected in series with the respective brush, with a capacitor element being contacted in the respective second insulation displacement contact, which is connected in parallel with the brushes.
In einer bevorzugten Anwendung ist das vorstehend beschriebene Bürstensystem ein Teil eines Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Fensterhebermotors. Der Verstellantrieb weist ein Antriebsgehäuse und einen darin angeordneten Elektromotor mit einem Stator und mit einem bürstenkommutierten Rotor auf. Mit anderen Worten ist der Rotor des Elektromotors mit dem Bürstensystem gekoppelt.In a preferred application, the brush system described above is part of an adjustment drive of a motor vehicle, for example a window regulator motor. The adjustment drive has a drive housing and an electric motor arranged therein with a stator and with a brush-commutated rotor. In other words, the rotor of the electric motor is coupled to the brush system.
Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Bürstensystems zur Montage oder Herstellung des Verstellantriebs, also durch die Montage der Einzelkomponenten ohne einen zusätzlichen Bürstenträger, ist eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Verstellantriebs realisiert. Dadurch ist ein kostengünstiger und einfach herstellbarer Verstellantrieb realisiert.By using a brush system according to the invention to assemble or manufacture the adjustment drive, that is to say through the assembly of the individual components without an additional brush holder, a particularly simple and inexpensive assembly of the adjustment drive is realized. As a result, an adjustment drive that is inexpensive and easy to manufacture is realized.
Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Elektromotors, also senkrecht zu den Stirnseiten des Stators oder des Antriebsgehäuses verstanden. Entsprechend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbesondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Elektromotors orientierte Richtung entlang eines Radius des Stators beziehungsweise des Elektromotors verstanden. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Stators oder des Elektromotors (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden.Here and in the following, “axial” or an “axial direction” is understood to mean in particular a direction parallel (coaxial) to the axis of rotation of the electric motor, that is to say perpendicular to the end faces of the stator or the drive housing. Correspondingly, here and in the following, “radial” or a “radial direction” is understood to mean, in particular, a direction oriented perpendicularly (transversely) to the axis of rotation of the electric motor along a radius of the stator or the electric motor. Here and in the following, “tangential” or a “tangential direction” is understood to mean in particular a direction along the circumference of the stator or the electric motor (circumferential direction, azimuthal direction), that is to say a direction perpendicular to the axial direction and to the radial direction.
Die Montage des Bürstensystems erfolgt beispielsweise von einer axialen Stirnseite des Antriebsgehäuses aus. Zum Zwecke einer einfachen und aufwandsreduzierten sowie betriebssicheren Montage des Bürstensystems ist das Antriebsgehäuse geeigneterweise mit Fügekonturen zur Befestigung der Einzelkomponenten ausgeführt.The brush system is mounted, for example, from an axial end face of the drive housing. For the purpose of simple and cost-reduced and operationally reliable assembly of the brush system, the drive housing is suitably designed with joining contours for fastening the individual components.
In einer vorteilhaften Ausführung sind die Drosseln des Bürstensystems als Zylinderspulen ausgeführt, welche form- und/oder kraftschlüssig in Fügekonturen des Antriebsgehäuses eingesetzt sind. Die Fügekonturen sind beispielsweise einteilig, also einstückig oder monolithisch, an das Antriebsgehäuse angeformt. Dadurch ist eine einfache Montage und Befestigung, beispielsweise in Form einer Steckmontage/-befestigung, der Drosseln im Antriebsgehäuse ermöglicht.In an advantageous embodiment, the throttles of the brush system are designed as cylinder coils which are inserted into the joining contours of the drive housing in a form-fitting and / or force-fitting manner. The joining contours are, for example, formed in one piece, that is to say in one piece or monolithically, onto the drive housing. This enables simple assembly and fastening, for example in the form of a plug-in assembly / fastening, which enables throttles in the drive housing.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Antriebsgehäuse eine Anzahl von Steckaufnahmen als vorgesehene Fügekonturen für die Stecker auf. Dies bedeutet, dass die Steckaufnahmen zur insbesondere form- und/oder kraftschlüssigen Steckbefestigung der Steckerkontakte und/oder der Montagestecker ausgeführt sind. Durch die Steckaufnahmen sind die jeweiligen Stecker vorzugsweise gegen ein Verrutschen oder Verschieben gesichert. Dadurch ist eine besonders einfache und werkzeugreduzierte sowie betriebssichere Montage der Steckerkontakte sowie der Bürstenhalter realisiert.In an expedient development, the drive housing has a number of plug-in receptacles as joining contours provided for the plugs. This means that the plug-in receptacles are designed for, in particular, form-fitting and / or force-fitting plug-in fastening of the plug contacts and / or the assembly plugs. By means of the plug receptacles, the respective plugs are preferably secured against slipping or shifting. As a result, a particularly simple and tool-reduced and operationally reliable assembly of the plug contacts and the brush holder is realized.
In einer denkbaren Ausgestaltung ist eine Anschlussbuchse in das Antriebsgehäuse integriert, wobei die Steckerkontakte vorzugsweise die Anschlusskontakte der Anschlussbuchse bilden, welche als Gegenkontakte für jeweils einen Gabelkontakt eines Anschlusssteckverbinders ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die Steckerkontakte als Kontaktfahnen oder elektrische Schnittstelle des Verstellantriebs beziehungsweise des Bürstensystems ausgeführt. Dies bedeutet, dass die Anschlussbuchse im Wesentlichen eine Durchführöffnung des Antriebsgehäuses ist, durch welche die Steckerkontakte kontaktierbar sind. Dadurch ist ein besonders einfacher und bauteilreduzierter Verstellantrieb realisiert. Insbesondere ist somit eine besonders einfache und flexible Kontaktierung des Verstellantriebs mit einer kundenspezifischen Stromquelle oder mit einem kundenspezifischen Steckverbinder realisiert. Dadurch weist der erfindungsgemäße Verstellantrieb eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich einer Kundenschnittstelle auf.In a conceivable embodiment, a connection socket is integrated into the drive housing, the plug contacts preferably forming the connection contacts of the connection socket, which are designed as mating contacts for each fork contact of a connection plug connector. In other words, the plug contacts are designed as contact lugs or electrical interfaces of the adjustment drive or the brush system. This means that the connection socket is essentially a feed-through opening in the drive housing through which contact can be made with the plug contacts. As a result, a particularly simple and component-reduced adjusting drive is realized. In particular, a particularly simple and flexible contacting of the adjustment drive with a customer-specific power source or with a customer-specific plug connector is thus implemented. As a result, the adjustment drive according to the invention has a particularly high flexibility with regard to a customer interface.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in einer schematischen Darstellung einen Fahrzeugfensterheber mit einem elektromotorischen Verstellantrieb, -
2 in perspektivischer Darstellung ein Bürstensystem des Verstellantriebs in einer ersten Ausführungsform, -
3 in Draufsicht das Bürstensystem in der ersten Ausführungsform, -
4 in perspektivischer Darstellung ein Freiende eines Bürstenhalters mit einer klemmbefestigten Bürste, -
5 in perspektivischer Darstellung einen Montagestecker mit befestigten Bürstenhalter, -
6 in perspektivischer Darstellung einen Steckerkontakt des Bürstensystems, -
7 in perspektivischer Darstellung eine Anschlussbuchse des Verstellantriebs, -
8 in Frontansicht die Anschlussbuchse, -
9 in perspektivischer Darstellung das Bürstensystem in einer zweiten Ausführungsform , -
10 in perspektivischer Darstellung das Bürstensystem in der zweiten Ausführungsform, -
11 in Draufsicht das Bürstensystem in der zweiten Ausführungsform, -
12 in perspektivischer Darstellung die Anschlussbuchse, und -
13 in perspektivischer Darstellung die Anschlussbuchse des Bürstensystems und einen Anschlusssteckverbinder.
-
1 a schematic representation of a vehicle window regulator with an electric motor adjustment drive, -
2 a perspective illustration of a brush system of the adjustment drive in a first embodiment, -
3 in plan view the brush system in the first embodiment, -
4th a perspective view of a free end of a brush holder with a clamped brush, -
5 a perspective view of a mounting plug with attached brush holder, -
6th a perspective view of a plug contact of the brush system, -
7th a connection socket of the adjustment drive in a perspective view, -
8th the connection socket in the front view, -
9 a perspective view of the brush system in a second embodiment, -
10 a perspective view of the brush system in the second embodiment, -
11 in plan view the brush system in the second embodiment, -
12th the connection socket, and in a perspective view -
13th in a perspective view, the connector socket of the brush system and a connector.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.
In der
Der Fensterheber
Der Elektromotor
Bei einer Betätigung des Verstellantriebs
Der Verstellantrieb
Der Elektromotor
Das Antriebsgehäuse
Nachfolgend ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Bürstensystems
Das Bürstensystem
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bürstensystem
Das Bürstensystem
Die Komponenten des Bürstensystems
Das Thermoelement
Das Kondensatorelement
Die Drosseln
Die Bürstenhalter
Wie in der
Das Festende
Der Montagestecker
Das Einsteckende
Das Kontaktende
Die Steckerkontakte
Wie in der Darstellung der
Das Einsteckende
Das Kontaktende
Die Steckaufnahmen
Zur Montage werden die Steckerkontakte
Die Ausleger
Wie anhand der
Das Antriebsgehäuse
Die Steckkontakte
Die Drossel
Die den Steckerkontakt
In den Schneidklemmkontakten
In den
Das Bürstensystem
Wie in der
In dieser Ausführungsform des Bürstensystems
Wie in den
Im Montagezustand verrasten oder verklipsen die Rastaufnahmen
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.
Zur Montage des Bürstensystems
Alternativ sind die Komponenten
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- FahrzeugfensterheberVehicle window lifters
- 44th
- FensterscheibeWindow pane
- 66th
- VerstellantriebAdjustment drive
- 88th
- ElektromotorElectric motor
- 1010
- StellmechanikAdjusting mechanism
- 1212th
- FührungsschieneGuide rail
- 1414th
- MitnehmerCarrier
- 1616
- SeilzugCable
- 1818th
- StirnradgetriebeSpur gear
- 2020th
- SeiltrommelRope drum
- 2222nd
- UmlenkrollenPulleys
- 2424
- AntriebsgehäuseDrive housing
- 2626th
- Statorstator
- 2828
- Rotorrotor
- 3030th
- MotorwelleMotor shaft
- 3232
- Kommutatorcommutator
- 3434
- Bürstebrush
- 36, 36'36, 36 '
- BürstensystemBrush system
- 3838
- BürstenhalterBrush holder
- 40a, 40b40a, 40b
- Drosselthrottle
- 42a, 42b42a, 42b
- SteckerkontaktPlug contact
- 4444
- ThermoelementThermocouple
- 4646
- KondensatorelementCapacitor element
- 4848
- Leitungmanagement
- 5050
- FerritkernFerrite core
- 5151
- FügekonturJoining contour
- 5252
- Federende/FestendeSpring end / fixed end
- 5454
- MontagesteckerMounting plug
- 5656
- Federende/FreiendeSpring end / free end
- 5858
- SteckabschnittPlug-in section
- 6060
- AussparungRecess
- 6262
- FederlascheSpring tab
- 6464
- EinsteckendeSpigot end
- 6666
- KontaktendeEnd of contact
- 6868
- PlanseitePlan page
- 6969
- EinsteckkonturPlug-in contour
- 7070
- SteckaufnahmePlug-in receptacle
- 7272
- Auslegerboom
- 7474
- OberseiteTop
- 76, 76a, 76b76, 76a, 76b
- SchneidklemmkontaktInsulation displacement contact
- 8080
- EinsteckendeSpigot end
- 8282
- KontaktendeEnd of contact
- 8383
- EinsteckkonturPlug-in contour
- 8484
- SteckaufnahmePlug-in receptacle
- 8686
- SchneidklemmkontaktInsulation displacement contact
- 8888
- Auslegerboom
- 9090
- AnschlussbuchseConnection socket
- 9292
- Leitungmanagement
- 9494
- KontaktfahneContact flag
- 9696
- RastaufnahmeSnap recording
- 9898
- FührungsnutGuide groove
- 100100
- AnschlusssteckverbinderConnector
- 102102
- GabelkontaktFork contact
- 104104
- Rastnase Locking lug
- PP
- ScheibenpositionTarget position
- SS.
- SchließstellungClosed position
- OO
- ÖffnungsstellungOpen position
- MM.
- MontagerichtungMounting direction
Claims (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, WUERZBURG, 97076 WUERZBURG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, WUERZBURG, 97076 WUERZBURG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE |