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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere
ein Elektromotor, umfassend einen Bürstenträger.
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Derartige
elektrische Maschinen sind beispielsweise als Kommutator-Motoren
bekannt, bei denen eine Schleifkohle als Bürste in einem Bürstenträger angeordnet
ist und mit einem am Rotor angeordneten Kommutator in Schleifkontakt
steht. Die Bürste
ist dabei üblicherweise
in einem aus einem isolierenden Material wie z.B. Kunststoff hergestellten
Halter angeordnet. Die Kontaktierung der Bürste erfolgt dabei mittels
eines Stanzgitters, welches ebenfalls im Kunststoffhalter untergebracht
ist. Das Stanzgitter wird üblicherweise
in den Kunststoffhalter mit eingespritzt. Weiterhin werden elektrische
Verbindungsleitungen zu einem elektrischen Kontakt am Bürstenhalter
ebenfalls in den Kunststoffbürstenträger eingespritzt.
Aufgrund der Vielzahl von Teilen und der aufwendigen Technik zum
Einlegen des Stanzgitters und weiterer elektrischer Verbindungsleitungen sind
derartige Bürstenträger aufwendig
und teuer in der Herstellung. Weiterhin können aufgrund der Ummantelung
der Bürste
mit Kunststoff bei einem längeren
Betrieb der elektrischen Maschine Wärmeprobleme entstehen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße elektrische
Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den
Vorteil auf, dass der erfindungsgemäße Bürstenträger integral mit einem Bürstenhaltebereich
und mit einem Kontaktbereich ausgebildet ist, wobei der Kontaktbereich
für einen
elektrischen Kontakt mit einem entsprechend ausgebildeten Gegenkontakt
ausgebildet ist. Dabei ist der integrale Bürstenträger aus einem elektrisch leitenden
Material hergestellt. Erfindungsgemäß sind somit der Bürstenhaltebereich
und der Kontaktbereich als ein einziges Bauteil gebildet, sodass
sich die Anzahl der Einzelteile reduzieren lässt und eine einfache Montage möglich ist.
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Die
Unteransprüche
zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise
weist der Bürstenträger eine im
Wesentlichen U-förmige Gestalt
mit einem Bodenbereich und zwei daran gebildeten Schenkelbereichen
auf. Um eine gute Dämpfung
bereitzustellen, ist vorteilhaft an einem Schenkelbereich der Bürstenhaltebereich
und am anderen Schenkelbereich der Kontaktbereich angeordnet. Besonders
bevorzugt sind die Schenkelbereiche geneigt zum Bodenbereich ausgebildet,
welcher selbst flach ausgebildet ist. Durch diese Anordnung ist
es insbesondere möglich, dass
auf einfache Weise noch zusätzlich
eine Schwingungsdämpfung
von auf die Bürsten übertragenden
Schwingungen ermöglicht
wird, da die Schenkelbereiche eine verbesserte federnde Lagerung
bereitstellen. Weiterhin kann eine Befestigung des erfindungsgemäßen Bürstenträgers einfach
an dessen Bodenbereich erfolgen. Die Befestigung des Bürstenträgers erfolgt
beispielsweise durch zwei Federlaschen, die sich durch geeignete
Winkelstellung nach der Montage im Gehäuse verkrallen.
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Besonders
bevorzugt ist der Kontaktbereich als Steckerkontakt ausgebildet.
Dadurch kann eine einfache elektrische Verbindung mit dem Gegenkontakt,
welcher sich beispielsweise auf einer Elektronikleiterplatte befindet
oder in einem Gehäusedeckel, wenn
es sich um eine elektrische Maschine ohne Elektronik handelt, erreicht
werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Bürstenträger aus Federstahl
hergestellt. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Herstellung ermöglicht werden
sowie ausgezeichnete Schwingungsdämpfungseigenschaften erreicht
werden.
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Um
eine einfache Befestigung des Bürstenträgers zu
ermöglichen,
sind vorzugsweise Fixierelemente integral am Bürstenträger ausgebildet. Besonders
bevorzugt können
die Fixierelemente gleichzeitig auch als Positionierelemente zur
Positionierung des Bürstenträgers verwendet
werden. Die Fixier- und/oder Positionierelemente können beispielsweise als
umgebogene Laschen ausgebildet sein, welche aufgrund ihrer Eigenelastizität eine Haltekraft
beim Aufstecken des Bürstenträgers auf
entsprechend gebildete Gehäusebereiche
bereitstellen.
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Um
eine einfache und sichere Kontaktierung zu ermöglichen und um eine Beschädigung des
Bürstenträgers zu
vermeiden, ist benachbart zum Kontaktbereich eine Abstützfläche zur Aufnahme
von Steckerkräften
ausgebildet. Die Abstützfläche ist
dabei im Wesentlichen parallel zum Bodenbereich des Bürstenträgers ausgebildet.
Besonders bevorzugt ist unterhalb der Abstützfläche ein säulenartig ausgebildeter Bereich
des Gehäuses
angeordnet, welcher an der Abstützfläche anliegt
und auftretende Steckerkräfte
aufnehmen kann.
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Weiter
bevorzugt sind die Bürsten
mittels Laschen und/oder Klemmbacken gehalten, welche ebenfalls
integral am Bürstenträger ausgebildet
sind.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Bürstenträger mit
dem Gehäuse
der elektrischen Maschine mittels Kleben oder mittels einer Rastverbindung
mit dem Gehäuse
verbunden.
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Weiterhin
bevorzugt ist die erfindungsgemäße elektrische
Maschine ein Elektromotor, insbesondere ein Kommutator-Motor. Vorzugsweise
werden derartige erfindungsgemäße Elektromotoren
in Kraftfahrzeugen als Antriebe, insbesondere für Komfort-Anwendungen wie elektrische
Fensterheber, elektrisches Schiebedach, elektrische Sitzverstellung oder
als Scheibenwischermotor verwendet.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht
eines Bürstenträgers gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, und
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2 eine schematische, perspektivische Ansicht
eines Gehäusebauteils
eines Elektromotors mit wie in 1 dargestellten
montierten Bürstenträgern.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, weist
der erfindungsgemäße Bürstenträger 1 eine
im Wesentlichen U-förmige
Gestalt mit einem flachen Grundbereich 4, einem ersten
Schenkel 5 und einem zweiten Schenkel 6 auf. Der
erste Schenkel 5 und der zweite Schenkel 6 sind
dabei zum Grundbereich 4 leicht nach außen geneigt ausgebildet. Der
Bürstenträger 1 umfasst
am ersten Schenkel 5 einen Bürstenhaltebereich 2 und am
zweiten Schenkel 6 einen Kontaktbereich 3. Somit
ist der Kontaktbereich 3 integral mit dem Bürstenhaltebereich 2 als
ein Bauteil gebildet. Der Bürstenträger 1 ist
aus einem Federstahl hergestellt und ist somit elektrisch leitend.
Wie in 1 gezeigt, ist
am Kontaktbereich 3 ein Stecker 8 ausgebildet,
welcher in einem entsprechend ausgebildeten Gegenstecker (nicht
dargestellt) gesteckt werden kann. Weiterhin ist am Kontaktbereich 3 eine
Abstützfläche 13 ausgebildet,
welche im Wesentlichen parallel zum Grundbereich 4 angeordnet
ist. Die Abstützfläche 13 dient zur
Aufnahme von Steckerkräften,
welche über
den Stecker auf den Bürstenträger 1 ausgeübt werden können.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung des
Bürstenhaltebereichs 2 bzw.
des Kontaktbereichs 3 an den äußeren Enden des ersten Schenkels 5 bzw.
des zweiten Schenkels 6 kann weiterhin eine hervorragende
Schwingungsdämpfung
bereitgestellt werden.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist,
erfolgt die Befestigung einer Bürste
7 am Bürstenhaltebereich 2 mittels
vier Fixierlaschen 14 sowie mittels zweier Klemmbacken 15,
welche die Bürste 7 zwischen
sich klemmen. Die Klemmbacken 15 und die Fixierlaschen 14 stellen
weiterhin die elektrische Kontaktierung zwischen dem Bürstenträger 1 und
der Bürste 7, insbesondere
einer Kohlenbürste,
bereit.
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2 zeigt den montierten Zustand
des in 1 dargestellten
Bürstenträgers 1.
Wie in 2 dargestellt,
ist der Bürstenträger 1 an
einem säulenartigen
Vorsprung 16 befestigt. Der säulenartige Vorsprung 16 ist
integral mit dem Gehäuse 17 ausgebildet.
Zur Befestigung am säulenartigen
Vorsprung 16 sind am Grundbereich 4 des Bürstenträgers 1 an
einer Öffnung 19 zwei
einander gegenüber
liegende Fixierlaschen 9 und 10 ausgebildet, zwischen
welchen der säulenartige
Vorsprung 16 im montierten Zustand geklemmt wird. Weiterhin
sind am Rand des Grundbereichs 4 eine dritte und eine vierte
Fixierlasche 11 bzw. 12 ausgebildet, welche im
montierten Zustand an vorstehenden Bereichen des Gehäuses klemmen. Beispielsweise
klemmt die Fixierlasche 11 an einem Vorsprung 18 (vgl. 2). Die Fixierlaschen 11 und 12 können auch
dupliziert werden.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist,
sind die Fixierlaschen 9, 10, 11, 12 integral
mit dem Bürstenträger 1 gebildet
und somit ebenfalls aus Federstahl hergestellt, sodass sie die zur
Befestigung notwendige Eigenelastizität selbständig aufbringen. Hinsichtlich
der Herstellung der Fixierlaschen 9, 10, 11, 12 sei
angemerkt, dass diese beispielsweise mittels Ausstanzen und Umbiegen
hergestellt werden können.
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Hierbei
sei angemerkt, dass der gesamte Bürstenträger 1 aus einem flachen
Federstahl durch Stanz- und Biegevorgänge hergestellt wird.
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Weiterhin
ermöglicht
die Anordnung der ersten und zweiten Fixierlaschen 9 und 10,
dass die Fixierlaschen 9, 10 gleichzeitig auch
eine Positionierung des Bürstenträgers 1 am
Gehäuse
ausführen, da
sie einander gegenüber
liegend angeordnet sind und den Bürstenträger 1 zwischen sich
positionieren. Dies gilt auch für
die dritten und vierten Fixierlaschen 11, 12,
welche an zwei diagonal einander gegenüber liegenden Randbereichen
am Grundbereich 4 des Bürstenträgers 1 positioniert
sind. Eine symmetrische Anordnung der Fixierlaschen 11 und 12 ist ebenfalls
möglich,
in diesem Fall sind vier Fixierlaschen vorhanden.
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Somit
ist zur Montage des Bürstenträgers 1 am
Gehäuse 17 lediglich
ein Montagevorgang notwendig, bei dem der Bürstenträger 1 mit der Öffnung 19 einfach
auf den säulenartigen
Vorsprung 16 aufgeschoben wird. Die Befestigung mittels
der Fixierlaschen 9, 10, 11, 12 ermöglicht weiterhin,
dass z.B. für Wartungszwecke
oder zum Austausch der Bürsten der
Bürstenträger zerstörungsfrei
vom Gehäuse 17 wieder
entfernt werden kann.