WO2007039341A1 - Elektromotor mit hammerbürsten - Google Patents

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WO2007039341A1
WO2007039341A1 PCT/EP2006/065365 EP2006065365W WO2007039341A1 WO 2007039341 A1 WO2007039341 A1 WO 2007039341A1 EP 2006065365 W EP2006065365 W EP 2006065365W WO 2007039341 A1 WO2007039341 A1 WO 2007039341A1
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WO
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electric motor
housing part
circuit board
hammer
armature
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PCT/EP2006/065365
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French (fr)
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Thomas Huck
Stefan Hornung
Diyap Bueyuekasik
Lars-Dirk Anding
Tarek Mili
Armin Niederer
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to US11/997,006 priority patent/US7893592B2/en
Priority to EP06806732A priority patent/EP1935077A1/de
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    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with hammer brushes and a method for producing such, in particular for adjusting moving parts in the motor vehicle, according to the preamble of the independent claims.
  • the electric motor according to the invention and its manufacturing method with the characterizing feature of the independent claims have the advantage that the hammer brushes can be positioned more accurately with respect to the commutator by the storage of the hammer brush directly in a housing part which also supports the armature of the electric motor.
  • the hammer brushes are completely independent of the Printed circuit board or a brush holder component inserted in receptacles which are integrally formed in the housing part. By decoupling the hammer brushes from the circuit board, the latter can be very easily varied in their shape and their equipment, without the support of the hammer brushes must be adjusted. As a result, in particular the sensor or different connector terminals easier
  • the motor housing can therefore be realized very easily and inexpensively by means of two housing shells, which are very easy to seal against each other.
  • the hammer brushes can be clamped in the housing part in a particularly simple manner by means of a clamping element which is arranged on the hammer brush. As a result, no additional connection means are necessary.
  • the hammer brush is simply inserted, for example, with a locking toothing in the receptacle of the housing part and locked therein.
  • the hammer brush can be inserted in a simple process to an end stop in the recording and is simultaneously reliably fixed by the clawing of the teeth.
  • the hammer brush has a male contact, which is oriented such that at the Monatag the circuit board of the male is inserted into a corresponding opening of the circuit board. In this case, a mechanical connection to the hammer brush is created with the assembly process of the circuit board.
  • the hammer brush is also electrically contacted with the assembly of the printed circuit board at the same time reliably by means of press-fit technology. This eliminates soldering or other contacting methods.
  • the male contact has the necessary mechanical stability, this is advantageously made of a different material than the spring clip. Then, the male contact may be connected to the spring clip in a simple manner by means of rivets or welding before mounting the hammer brush.
  • latching toothing is formed directly in one piece together with the plug-in contact.
  • the locking teeth is then also formed of a harder material than the corresponding counter surface of the receptacle, in which the locking teeth can then better intervene.
  • the fastening element is securely fixed on the one hand, and the spring clip with the coal can simultaneously protrude from the latter opening to abut the commutator.
  • the receptacle has a guide rail on which the hammer brush can be pushed into a latching position.
  • a guide element is used in particular the male member which engages for example through a gap of the guide rail.
  • the electric motor has two hammer brushes which are arranged on both sides of the armature shaft
  • the printed circuit board can receive both male members directly when the printed circuit board extends tangentially over the commutator.
  • the coals are on a very short electrical path directly to the
  • a sensor system can be positioned at the same time very favorable directly to the armature shaft.
  • Circuit board made by means of guide pins all electrical contacts, so that additional contacting processes omitted.
  • a carbon wire can be fastened to the carbon brush, which contacts the latter directly with the plug-in contact electrical. This has the additional advantage that can be machanically dampened by the way the attachment of the carbon wire of the spring clip.
  • the carbon brushes are inserted radially to the armature so that the spring clips extend in the axial direction, wherein the coals are shaped in particular by means of chamfers such that they occupy their optimal spring-loaded position when pushed onto the commutator.
  • Figure 1 and Figure 2 show two different exemplary embodiments of a hammer brush according to the invention
  • Figure 3 shows a further variant in the installed state
  • Figure 4 shows the hammer brush according to Figure 1 in the installed state
  • Figure 5 shows the assembly process of the electric motor according to the invention.
  • FIG. 1 shows a hammer brush 12, in which a coal 13 is mechanically and electrically connected to a spring clip 14.
  • the hammer brush 12 further comprises a male contact 16, which is connected to the spring clip 14, for example by means of rivets 15 or by means of welding or another connection method.
  • the spring clip 14 is made of spring steel, or of Cu or CuBe material, so that the coal 13 is electrically connected via the spring clip 14 with the male contact 16.
  • the coal 13 is for example in Figure 1 on the
  • a fastener 26 is further arranged, which has a plurality of locking teeth 28, which cling to the insertion into a receptacle 30 of a lower housing part 32.
  • the fastener 26 is in this embodiment made in one piece from the same material as the male contact 16, for example, made as a bending stamped part of a copper plate.
  • the hammer brush 12 has, for example, four fastening elements 26, which all extend approximately perpendicular to the plane of the spring clip 14. During assembly of the hammer brush 12, the spring clip 14 then extends approximately parallel to a counter-surface 52 of the latching toothing 28, as can be seen in FIG.
  • the hammer brush 12 is shown in Figure 1 in the assembled state after it has been inserted into the receptacle 30 of the lower housing part 32.
  • an armature shaft 36 is mounted with an armature 38 arranged thereon and a commutator 40 by means of bearings 35.
  • the armature shaft 36 has, as drive element 42, a worm 43 which, for example, has an output element 44 a movable part adjusted in the vehicle.
  • the receptacles 30 are formed directly in the lower housing part 32 on both sides of the armature shaft 36, which are formed as open pockets 46.
  • the hammer brushes 12 are introduced in the mounting direction 50 radially to the armature shaft 36 in frontal openings 48 of the receptacles 30.
  • the spring clip 14 with the carbon 13 protrude through a lateral gap 49 from the receptacle 30 out.
  • the spring clip 14 extend from the receptacle 30 in the axial direction 51 to the commutator 40.
  • FIG. 5 shows the same electric motor 10 as FIG. 4 in the next assembly step.
  • plug pins 58 are arranged in the area of a connector plug 56, whose plug-in areas 60 likewise extend in the mounting direction 50.
  • the printed circuit board 24 is now pushed in the radial direction 50 with its centering holes 52 on corresponding guide pins 64 of the lower housing part 32.
  • both the plug-in contacts 16 of the hammer brush 12, as well as the insertion portions 60 of the connector pins 58 are pressed into corresponding holes 22 of the circuit board 24 by means of press-fitting.
  • the printed circuit board 24 extends tangentially to the commutator 40 and completely covers it in the tangential direction 53.
  • a speed sensor 66 such as a Hall IC 67 is further arranged such that it is directly opposite to a
  • Signal transmitter 68 for example, a ring magnet 69 of the armature shaft 36 is positioned.
  • circuit board 24 On the circuit board 24 other components 65, such as relays, capacitors, diodes, Entstörimplantation and a microprocessor are arranged.
  • the printed circuit board 24 also has a recess 70, through which after mounting the upper housing part 34, not shown, the bearing 35 in the lower housing shell 32nd is pressed.
  • the upper housing part 34 rests after its mounting in the radial direction 50 directly to a seal 72 of the lower housing part 32, so that the two housing parts 32, 34 completely surround the electric motor 10 with the adjoining transmission 42, 44.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a hammer brush 12 according to the invention is shown, in which the coal 13 is inserted into the spring clip 14.
  • the coal 13 has a connection element 74, which electrically connects the coal 13 to the spring clip 14. Additionally or alternatively, the coal 13 is connected directly to the male contact 16 of the hammer brush 12 by means of a pigtail 76. Rejects that
  • Hammer brush 12 a pigtail 76, a bad electrical conductor can be used for the spring clip 14.
  • the carbon fiber 76 may be secured such that the hammer brush 12 is mechanically damped.
  • the Verastvertechnikung 28 is formed in the region between the spring clip 14 and the male contact 16, which is in the plane of the
  • Spring clip 14 extends.
  • the plug-in contact 16 in turn has a press-in zone 18, which is formed by two spring webs 20 which enclose an eyelet 21.
  • Such a hammer brush 12 can also be inserted into a receptacle 30, not shown, of a housing part 32 of the electric motor 10, wherein the Verastvertechnikung 28 jammed in the receptacle 30.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a hammer brush 12, in which the coal 13 is arranged in a formation 77 of the spring clip 14.
  • the spring clip 14 is formed here, for example, in one piece with the plug-in contact 16 and the fastening element 26.
  • the plug-in contacts 16 extend in this embodiment through the guide rail 80, so that the circuit board 24 from the other side of the guide rail 80 with the plug-in 16 is connected.
  • the spring clips 14 do not extend axially relative to the armature shaft 36, but tangentially to the commutator 40.
  • the specific configuration of the fastening elements 26 and their connection to the spring clip 14 can be varied.
  • the hammer brushes 12 can also be fixed by means of the Verast leopardung 28 with other connecting means.
  • the shape and the connection of the plug-in contacts 16, the corresponding housing geometry and the printed circuit board 24 used of the electric motor 10 can be adapted.
  • the configuration of the receptacles 30 and their mating surfaces 52 in the lower housing part 32 depends on the specific mounting geometry of the electric motor 10.
  • the electric motor according to the invention is preferably used for the adjustment of windows or other moving parts in the motor vehicle, wherein the housing preferably consists of two half-shells 30, 32.

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Abstract

Elektromotor (10) und Verfahren zum Herstellen eines solchen, insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einem an einem Anker (38) angeordneten Kommutator (36), der über Hammerbürsten (12) elektrisch kontaktiert ist, wobei der Anker (38) von einem unteren Gehäuseteil (32) und einem oberen Gehäuseteil (34) umschlossen wird, die in radialer Richtung (50) bezogen auf den Anker (38) zusammenfügbar sind, wobei die Hammerbürsten (12) jeweils ein Befestigungselement (26) aufweisen, das direkt in eine Aufnahme (30) des unteren oder oberen Gehäuseteils (32, 34) eingreift.

Description

Beschreibung
Elektromotor mit Hammerbürsten
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Elektromotor mit Hammerbürsten sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen, insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Mit der DE 103 52 234 ist ein Elektromotor bekannt geworden, bei dem eine Ankerwelle mit einem darauf angeordneten Kommutator zwischen zwei radial zusammenfügbaren Gehäuseschalen gelagert ist. Dabei sind Hammerbürsten über Federbügel direkt an der Leiterplatte befestigt, beispielsweise angeschweißt oder genietet. Nach der Montage des Ankers wird hierbei die Leiterplatte radial montiert, wodurch die Hammerbürsten mit ihren Kohlen gegenüber dem Kommutator positioniert werden. Aufgrund der Justierung der Hammerbürsten mittels der Positionierung der Leiterplatte ist es relativ schwierig, die Kohlen exakt zu positionieren, wodurch störende Geräusche auftreten können. Ein solches System ist außerdem nicht sehr flexibel bezüglich einer konstruktiven Änderung der Leiterplatte, da mit dieser auch die Bürstenhalter verändert werden müssen.
Desweiteren stellen die Bestückung der Leiterplatte mit den Hammerbürsten und die Kontaktierung zu einem Stecker relativ aufwendige Montageprozese dar.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Elektromotor und dessen Herstellungsverfahren mit dem kennzeichnenden Merkmal der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass durch die Lagerung der Hammerbürsten direkt in einem Gehäuseteil, das auch den Anker des Elektromotors lagert, die Hammerbürsten bezüglich des Kommutators genauer positioniert werden können. Die Hammerbürsten werden dabei völlig unabhängig von der Leiterplatte oder eines Bürstenhalter-Bauteils in Aufnahmen eingefügt, die im Gehäuseteil angeformt sind. Durch die Entkopplung der Hammerbürsten von der Leiterplatte, kann letztere sehr einfach in ihrer Form und ihrer Bestückung variiert werden, ohne dass die Halterung der Hammerbürsten angepasst werden muss. Dadurch können insbesondere die Sensorik oder verschiedene Steckeranschlüsse leichter an
Kundenwünsche angepasst werden. Es ist außerdem kein zusätzliches Bürstenhalter- Bauteil notwendig, das in einem zusätzlichen Montageschritt eingefügt und abgedichtet werden müsste. Das Motorgehäuse kann daher sehr einfach und kostengünstig mittels zwei Gehäuseschalen realisiert werden, die sehr einfach gegeneinander abzudichten sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale. Besonders einfach lassen sich die Hammerbürsten mittels eines Klemmelements, das an der Hammerbürste angeordnet ist, in das Gehäuseteil einspannen. Dadurch sind keine zusätzlichen Verbindungsmittel notwendig. Die Hammerbürste wird beispielsweise mit einer Rastverzahnung einfach in die Aufnahme des Gehäuseteils eingeschoben und darin verrastet.
Weist die Aufnahme dabei einen Verastungsgegenfläche auf, so krallt sich die Rastverzahnung in diesen Verrstungsanschlag fest, der vorzugsweise aus einem weicheren Material als das Befestigungselement, beispielsweise Kunststoff gefertigt ist. Somit kann die Hammerbürste in einem einfachen Prozess bis zu einem Endanschlag in die Aufnahme eingeführt werden und ist durch das Verkrallen der Verzahnung gleichzeitig zuverlässig fixiert.
Von Vorteil ist es, wenn die Hammerbürste einen Einsteckkontakt aufweist, der derart ausgerichtet ist, dass bei der Monatag der Leiterplatte der Einsteckkontakt in eine korrespondierende Öffnung der Leiterplatte eingeschoben wird. Dabei wird mit dem Montageprozess der Leiterplatte eine mechanische Verbindung zur Hammerbürste geschaffen.
Ist der Einsteckkontakt mit einer federnden Einpresszone ausgebildet, wird mit der Montage der Leiterplattte die Hammerbürste auch gleichzeitig zuverlässig mittels Einpresstechnik elektrisch kontaktiert. Dadurch entfällt das Löten oder andere Kontaktierungsverfahren. Damit der Einsteckkontakt die notwendige mechanische Stabilität aufweist, ist dieser vorteilhaft aus einem anderen Material gefertigt, als der Federbügel. Dann kann der Einsteckkontakt vorzugsweise vor der Montage der Hammerbürste in einfacher Weise mittels Nieten oder Schweißen mit dem Federbügel verbunden werden.
Von Vorteil ist es, wenn die Rastverzahnung direkt einstückig zusammen mit dem Einsteckkontakt ausgebildet ist. Die Rastverzahnung ist dann ebenfalls aus einem härteren Material gebildet, als die entsprechende Gegenfläche der Aufnahme, in die die Rastverzahnung dann besser eingreifen kann.
Ist die Aufnahme als Tasche ausgebildet, die zusätzlich zur Einführungsöffnung an einer weiteren Seite eine Öffnung aufweist, wird das Befestigungselement einerseits sicher fixiert, und der Federbügel mit der Kohle kann gleichzeitig aus der letzteren Öffnung ragen, um am Kommutator anzuliegen.
In einer weiteren Ausführung weist die Aufnahme eine Führungsschiene auf, auf der die Hammerbürste in eine Verrast-Position geschoben werden kann. Als Führungselement dient hier insbesondere das Einsteckelement, das beispielsweise durch einen Spalt der Führungsschiene greift.
Weist der Elektromotor beispielsweise zwei Hammerbürsten auf, die beidseitig der Ankerwelle angeordnet sind, kann die Leiterplatte beide Einsteckelemente direkt aufnehmen, wenn sich die Leiterplatte tangential über den Kommutator hinweg erstreckt. Dadurch sind die Kohlen auf sehr kurzem elektrischem Wege direkt an die
Stromversorgung angebunden, wodurch elektromagnetische Störungen reduziert werden. Bei dieser Anordnung der Leiterplatte kann gleichzeitig ein Sensorsystem sehr günstig direkt an der Ankerwelle positioniert werden.
Damit bei der Montage der Leiterplatte keine elektrischen Kontaktierungsprozesse notwendig sind, sind zusätzlich zu den Einsteckkontakten der Hammerbürsten auch die Steckerpins für den externen elektrischen Anschluss des Elektromotors als Einsteckkontakte in der unteren Halbschale vormoniert, beziehungsweise in diese eingespritzt. Dadurch werden gleichzeitig mit der mechanischen Fixierung der - A -
Leiterplatte mittels Führungsstifte alle elektrischen Kontakte hergestellt, so dass zusätzliche Kontaktierungsverfahren entfallen.
Alternativ oder zusätzlich zu der elektrischen Verbindung der Kohlen über die Federbügel zum Einsteckkontakt, kann an die Kohlebürste eine Kohlelitze befestigt werden, die diese direkt mit dem Einsteckkontakt elektrische kontaktiert. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass durch die Art der Befestigung der Kohlelitze der Federbügel machanisch gedämpft werden kann.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren des Elektromotors, der komplett in radialer Richtung montiert werden kann, entfällt der separate Montageprozess der Hammerbürsten auf der Leiterplatte. Durch das direkte Einfügen der Befestigungsbereiche der Hammerbürsten in die entsprechenden Aufnahmen des unteren Gehäuseteils werden diese direkt, und dadurch sehr exakt zum Kommutator positioniert. Durch die radiale Montage der Leiterplatte wird diese in einem Prozess-Schritt gleichzeitig mechanisch und elektrisch vollständig verbunden. Die Montage des oberen Gehäuseteils beeinträchtigt dabei die Positionierung der Hammerbürsten nicht. Die aufwendige Montage eines zusätzlichen Bürstenhalter-Bauteils und dessen Abdichtung gegenüber der anderen Gehäuseteile entfällt vollständig.
In einem bevorzugten Fertigungsverfahren werden die Kohlenbürsten derart radial zum Anker eingesetzt, dass sich die Federbügel in axialer Richtung erstrecken, wobei die Kohlen insbesondere mittels Fasen derart geformt sind, dass diese beim Aufschieben auf den Kommutator ihre optimale angefederte Position einnehmen.
Durch das Einführen der Einpresszone in die Löcher der Leiterplatte entsteht in einem Prozess-Schritt gleichzeitig ein guter mechanischer und elektrischer Kontakt, wodurch unter Umständen eine zusätzliche mechanische Fixierung entfallen kann. Dadurch sind für die Kontaktierung der Hammerbürsten keine speziellen aufwendigen Prozessentwicklungen erforderlich.
Zeichnungen
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 und Figur 2 zwei unterschiedliche Ausfuhrungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Hammerbürste, Figur 3 eine weitere Variante in eingebautem Zustand, Figur 4 die Hammerbürste gemäß Figur 1 in eingebautem Zustand, und Figur 5 den Montageprozess des erfindungsgemäßen Elektromotors.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine Hammerbürste 12 dargestellt, bei der eine Kohle 13 mechanisch und elektrisch mit einem Federbügel 14 verbunden ist. Die Hammerbürste 12 weist des weiteren einen Einsteckkontakt 16 auf, der beispielsweise mittels Nieten 15 oder mittels Schweissen oder einem anderen Verbindungsverfahren mit dem Federbügel 14 verbunden ist. Der Federbügel 14 ist aus Federstahl, oder aus Cu- oder CuBe-Material hergestellt, so dass die Kohle 13 über den Federbügel 14 elektrisch leitend mit dem Einsteckkontakt 16 verbunden ist. Die Kohle 13 ist beispielsweise in Figur 1 auf den
Federbügel 14 aufgeschweisst, kann aber auch in anderen Ausführungen auf den Federbügel 14 genietet oder in diesen eingesteckt, bzw. eingeklemmt sein. Am Einsteckkontakt 16 ist eine Einpresszone 18 angeformt, die federnde Stege 20 aufweist, die beim Einfügen in ein Loch 22 einer Leiterplatte 24 elastisch verformt werden. Dabei werden die Stege 20 an eine Innenwand 23 des Lochs 22 gepresst. An der Hammerbürste
12 ist des weiteren ein Befestigungselement 26 angeordnet, das mehrere Rastverzahnungen 28 aufweist, die sich beim Einführen in eine Aufnahme 30 eines unteren Gehäuseteils 32 festkrallen. Das Befestigungselement 26 ist bei dieser Ausführung einteilig aus dem gleichen Material wie der Einsteckkontakt 16 hergestellt, beispielsweise als Biege-Stanzteil aus einer Kupferplatte gefertigt. Die Hammerbürste 12 weist beispielsweise vier Befestigungselemente 26 auf, die sich alle in etwa senkrecht zur Ebene des Federbügels 14 erstrecken. Bei der Montage der Hammerbürste 12 erstreckt sich der Federbügel 14 dann in etwa parallel zu einer Gegenfläche 52 der Rastverzahnung 28, wie dies in Figur 4 ersichtlich ist.
In Figur 4 ist die Hammerbürste 12 aus Figur 1 in montiertem Zustand dargestellt, nachdem diese in die Aufnahme 30 des unteren Gehäuseteils 32 eingeschoben wurde. In dem unteren Gehäuseteil 32 ist eine Ankerwelle 36 mit einem darauf angeordneten Anker 38 und einem Kommutator 40 mittels Lager 35 gelagert. Die Ankerwelle 36 weist als Antriebselement 42 eine Schnecke 43 auf, die über ein Abtriebselement 44 beispielsweise ein bewegliches Teil im Kraftfahrzeug verstellt. Im Bereich des Kommutators 40 sind direkt im unteren Gehäuseteil 32 auf beiden Seiten der Ankerwelle 36 die Aufnahmen 30 angeformt, die als offene Taschen 46 ausgebildet sind. Die Hammerbürsten 12 werden in Montagerichtung 50 radial zur Ankerwelle 36 in stirnseitige Öffnungen 48 der Aufnahmen 30 eingeführt. Die Federbügel 14 mit den Kohlen 13 ragen dabei durch einen seitlichen Spalt 49 aus der Aufnahme 30 raus. Beim Einführen in Montagerichtung 50 gleiten dabei die Kohlen 13 über den Kommutator 40, so dass die Federbügel 14 in fertig montiertem Zustand unter Vorspannung am Kommutator 40 anliegen. Die Federbügel 14 erstrecken sich von der Aufnahme 30 in axialer Richtung 51 zum Kommutator 40. Beim Einführen der Hammerbürsten 12 verklemmt sich das Befestigungselement 26 in der
Aufnahme 30, indem sich die Rastverzahnung 28 mit der Gegenfläche 52 verkrallt. Die Hammerbürste 12 wird dabei soweit in die Aufnahme 30 eingeführt, bis sie an einer Anschlagsfläche 54 der Aufnahme 30 anliegt. Die Einsteckkontakte 16 ragen hierbei in Montagerichtung 50 über den Kommutator 40 hinaus, so dass nach der Montage der Ankerwelle 36 und der Hammerbürsten 12 die Leiterplatte 24 in radialer Richtung 50 montiert werden kann, wie dies in Figur 5 dargestellt ist.
Figur 5 zeigt den gleichen Elektromotor 10 wie Figur 4 beim nächsten Montageschritt. Im unteren Gehäuseteil 32 sind im Bereich eines Anschlusssteckers 56 Steckerpins 58 angeordnet, deren Einsteckbereiche 60 sich ebenfalls in Montagerichtung 50 erstrecken.
Die Leiterplatte 24 wird nun in radialer Richtung 50 mit ihren Zentrierlöchern 52 auf korrespondierende Führungsstifte 64 des unteren Gehäuseteils 32 aufgeschoben. Dabei werden mittels Einpresstechnik sowohl die Einsteckkontakte 16 der Hammerbürsten 12, als auch die Einsteckbereiche 60 der Steckerpins 58 in entsprechende Löcher 22 der Leiterplatte 24 eingepresst. Dadurch sind ohne weitere Kontaktierungsprozesse die
Hammerbürsten 12 über deren Einsteckkontakte 16, über die Leiterplatte 24 mit den Steckerpins 58 des Anschlusssteckers 56 elektrisch verbunden. Die Leiterplatte 24 erstreckt sich dabei tangential zum Kommutator 40 und überdeckt diesen in tangentialer Richtung 53 vollständig. Auf der Leiterplatte 24 ist des weiteren ein Drehzahlsensor 66, beispielsweise ein Hall-IC 67 derart angeordnet, dass er unmittelbar gegenüber eines
Signalgebers 68, beispielsweise eines Ringmagneten 69 der Ankerwelle 36 positioniert ist. Auf der Leiterplatte 24 sind weitere Bauelemente 65, wie Relais, Kondensatoren, Dioden, Entstörelemente und ein Mikroprozessor angeordnet. Die Leiterplatte 24 weist ebenfalls eine Aussparung 70 auf, durch die nach der Montage des nicht näher dargestellten oberen Gehäuseteils 34 das Lager 35 in die untere Gehäuseschale 32 gepresst wird. Das obere Gehäuseteil 34 liegt nach dessen Montage in radialer Richtung 50 direkt an einer Dichtung 72 des unteren Gehäuseteils 32 an, so dass die beiden Gehäuseteile 32, 34 den Elektromotor 10 mit dem daran anschließenden Getriebe 42, 44 komplett umschließen.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hammerbürste 12 dargestellt, bei der die Kohle 13 in den Federbügel 14 eingesteckt ist. Die Kohle 13 weist ein Anschlusselement 74 auf, das die Kohle 13 elektrisch mit dem Federbügel 14 verbindet. Zusätzlich oder alternativ ist die Kohle 13 mittels einer Anschlusslitze 76 direkt mit dem Einsteckkontakt 16 der Hammerbürste 12 verbunden. Weist die
Hammerbürste 12 eine Anschlusslitze 76 auf, kann für den Federbügel 14 auch ein schlechter elektrischer Leiter verwendet werden. Außerdem kann die Kohlelitze 76 derart befestigt wrden, dass die Hammerbürste 12 mechanisch gedämpft wird. Als Befestigungselement 26 ist im Bereich zwischen dem Federbügel 14 und dem Einsteckkontakt 16 die Verastverzahnung 28 angeformt, die sich in der Ebene des
Federbügels 14 erstreckt. Der Einsteckkontakt 16 weist wiederum eine Einpresszone 18 auf, die durch zwei Federstege 20 gebildet wird, die eine Öse 21 umschließen. Eine solche Hammerbürste 12 kann ebenfalls in eine nicht näher dargestellte Aufnahme 30 eines Gehäuseteils 32 des Elektromotors 10 eingeschoben werden, wobei sich die Verastverzahnung 28 in der Aufnahme 30 verklemmt.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Hammerbürste 12, bei der die Kohle 13 in einer Ausformung 77 des Federbügels 14 angeordnet ist. Der Federbügel 14 ist hier beispielsweise einstückig mit dem Einsteckkontakt 16 und dem Befestigungselement 26 ausgebildet. Zur Montage der Hammerbürste 12 in das Gehäuseteil 32 wird der
Einsteckkontakt 16 in eine Nut 78 einer Führungsschiene 80 in radialer Richtung 50 eingesetzt. Danach wird die Hammerbürste 12 in tangentialer Richtung 53 entlang der Schiene 80 verschoben, bis das Befestigungselement 26 an einer entsprechenden Gegenfläche 52 der Aufnahme 30 verastet, und der Federbügel 14 an einer Anschlagsfläche 54 der Aufnahme 30 anliegt. In Figur 3 ist schematisch nur ein Teil des
Gehäuses 32 dargestellt, wobei die beiden gegenüberliegenden Verastungsverzahnungen 28 gleichzeitig in der Aufnahme 30 verasten. Die Einsteckkontakte 16 erstrecken sich bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Führungsschiene 80 hindurch, so dass die Leiterplatte 24 von der anderen Seite der Führungsschiene 80 mit den Einsteckkontakten 16 verbunden wird. Die Federbügel 14 erstrecken sich bei dieser Ausführung nicht axial zur Ankerwelle 36, sondern tangential zum Kommutator 40.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele und der Beschreibung vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Ausgestaltung der Befestigungselemente 26 und deren Verbindung mit dem Federbügel 14 variiert werden. Beispielsweise können die Hammerbürsten 12 anstelle mittels der Verastzahnung 28 auch mit anderen Verbindungsmitteln fixiert werden. Ebenfalls kann die Form und die Anbindung der Einsteckkontakte 16, der entsprechenden Gehäuse-Geometrie und der verwendeten Leiterplatte 24 des Elektromotors 10 angepasst werden. Die Ausgestaltung der Aufnahmen 30 und deren Gegenflächen 52 im unteren Gehäuseteil 32 hängt von der konkreten Montagegeometrie des Elektromotors 10 ab. Der erfindungsgemäße Elektromotor wird bevorzugt für das Verstellen von Fensterscheiben oder anderen beweglichen Teilen im Kraftfahrzeug verwendet, wobei das Gehäuse vorzugsweise aus zwei Halbschalen 30, 32 besteht.

Claims

Ansprüche
1. Elektromotor (10), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einem an einem Anker (38) angeordneten Kommutator (36), der über Hammerbürsten (12) elektrisch kontaktiert ist, wobei der Anker (38) von einem unteren Gehäuseteil (32) und einem oberen Gehäuseteil (34) umschlossen wird, die in radialer Richtung (50) zum Anker (38) zusammenfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerbürsten (12) jeweils ein Befestigungselement (26) aufweisen, das direkt in eine Aufnahme (30) des unteren oder oberen Gehäuseteils (32, 34) eingreift.
2. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (26) als Klemmelement ausgebildet ist, das insbesondere eine Rastverzahnung (28) aufweist.
3. Elektromotor (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (30) eine Gegenfläche (52) - insbesondere aus Kunststoff - aufweist, an der sich das Befestigungselement (26) festkrallt.
4. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerbürste (12) einen Einsteckkontakt (16) aufweist, der in ein entsprechendes Loch (22) einer Leiterplatte (24) eingreift.
5. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Einsteckkontakt (16) eine Einpresszone (18) aufweist, die beim
Einstecken in die Leiterplatte (24) mittels Einpresstechnik federnd an der Innenwand (23) des Lochs (22) anliegt.
6. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerbürste (12) eine Kohle (13) und einen Federbügel (14) aufweist, der mittels Nieten (15) oder mittels Schweißenoder Kleben mit dem Einsteckkontakt (16) verbunden ist.
7. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverzahnung (28) einstückig an den Einsteckkontakt (16) angeformt ist.
8. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (30) als Tasche (46) im unteren Gehäuseteil (32) ausgeformt ist, in die die Hammerbürste (12) quer zum Anker (38) eingedrückt wird, wobei der Federbügel (14) mit der Kohle (13) durch eine seitlichen Spalt (49) aus der Tasche (46) ragt.
9. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (30) eine Führungsschiene (80) zum Einführen der Hammerbürste (12) aufweist, wobei der Einsteckkontakt (16) in die Führungsschiene (80) greift.
10. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (24) tangential zum Kommutator (40) angeordnet ist und diesen in tangentialer Richtung (53) vollständig überdeckt.
11. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Gehäuseteil (32) Steckerpins (58) angeordnet sind, die bei der Montage der Leiterplatte (24) - insbesondere bei deren Aufschieben auf Zentrier stifte (64) - zusammen mit den Einsteckkontakten (16) der Hammerbürsten (12) in die Leiterplatte (24) eingeführt werden.
12. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlen (13) mittels Kohlelitzen (76) elektrisch mit dem Einsteckkontakt (16) verbunden sind.
13. Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , bei dem ein Anker (38) mit einem Kommutator (40) von einem unteren Gehäuseteil (32) und einem oberen Gehäuseteil (34) aufgenommen wird, gekennzeichnet durch folgende Montageschritte: - der Anker (38) und die Hammerbürsten (12) werden in radial Richtung (50) in das untere Gehäuseteil (32) eingesetzt die Leiterplatte (24) wird in radialer Richtung (50) auf das untere Gehäuseteil (32) montiert, wobei an den Hammerbürsten (12) angeordnete Einsteckkontakte (16) in die Leiterplatte (24) eingeführt werden - das obere Gehäuseteil (34) wird in radialer Richtung (50) auf das untere Gehäuseteil
(32) aufgelegt und mit diesem verbunden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Federbügel (14) tangential oder axial zum Kommutator (40) erstrecken, und die Kohlen (13) nach deren Montage auf den Kommutator (40) radial federnd unter Vorspannung am
Kommutator (40) anliegen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Montage der Leiterplatte (24) diese gleichzeitig mechanisch fixiert und elektrisch kontaktiert wird - insbesondere mittels Einpresstechnik.
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