WO2019020660A1

WO2019020660A1 - Elektromotor mit einem durch ein blattfederelement ausgebildeten bürstenhalter

Info

Publication number: WO2019020660A1
Application number: PCT/EP2018/070100
Authority: WO
Inventors: Helmut Pfalzgraf
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: CN110832749A; CN110832749B; DE102017213083A1

Abstract

Ein Elektromotor (1) umfasst einen Stator (10), einen zu dem Stator (10) drehbaren Rotor (11), einen mit dem Rotor (11) wirkverbundenen, gemeinsam mit dem Rotor (11) drehbaren Kommutator (13), ein zu dem Stator (10) ortsfestes Trägerelement (16), einen an dem Trägerelement (16) angeordneten Bürstenhalter (15) und eine an dem Bürstenhalter (15) angeordnete Bürste (14), die elektrisch kontaktierend mit dem Kommutator (13) in Anlage ist. Der Bürstenhalter (15) ist durch ein Blattfederelement ausgebildet, das einen an dem Trägerelement (16) anliegenden Anlageabschnitt (150), einen die Bürste (14) tragenden Halteabschnitt (152) und einen den Anlageabschnitt (150) und den Halteabschnitt (152) einstückig miteinander verbindenden, sowohl zu dem Anlageabschnitt (150) als auch dem Halteabschnitt (152) abgewinkelten Verbindungsabschnitt (151) aufweist. Auf diese Weise wird ein Elektromotor bereitgestellt, der einen einfach aufgebauten, einfach herzustellenden und auch einfach zu montierenden Bürstenhalter aufweist.

Description

Elektromotor mit einem durch ein Blattfederelement ausgebildeten Bürstenhalter

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Elektromotor umfasst einen Stator, einen zu dem Stator drehbaren Rotor, einen mit dem Rotor wirkverbundenen, gemeinsam mit dem Rotor drehbaren Kommutator und ein zu dem Stator ortsfestes Trägerelement. An dem Trägerelement ist ein Bürstenhalter angeordnet, an dem eine Bürste gehalten ist, die elektrisch kontaktierend mit dem Kommutator in Anlage ist.

Bei einem solchen bürstenkommutierten (Gleichstrom-)Motor sind Wicklungen in Form von Spulen an dem Rotor angeordnet und dazu beispielsweise um Zähne eines Eisenkerns des Rotors gewickelt. Die Spulen sind elektrisch mit Lamellen des Kommutators kontaktiert, sodass die Spulen im Betrieb des Elektromotors über den Kommutator bestromt werden können. Die Bestromung erfolgt hierbei über eine oder mehrere Bürsten, beispielsweise 2, 4 oder 6 Bürsten, die elektrisch kontaktierend mit dem Kommutator in Anlage sind und abhängig davon, an welcher Lamelle eine jede Bürste bei Drehung des Rotors gerade anliegt, ein oder mehrere der Wicklungen des Rotors in kommutierter Weise bestromen. Durch ein an den Spulen erzeugtes magnetisches Feld und durch Wechselwirkung mit einem magnetischen Erregerfeld von ortsfest an dem Stator angeordneten Permanentmagneten wird ein Drehmoment an dem Rotor erzeugt und dadurch der Rotor verdreht.

Bei einem solchen Elektromotor sind Bürsten üblicherweise elektrisch federnd an einem Bürstenhalter gehalten. Bei der Montage des Elektromotors ist hierbei sicherzustellen, dass die Bürsten lagerichtig auf den Kommutator aufgleiten und sind dazu so radial nach außen zu drücken, dass die Bürsten axial (entlang der Drehachse des Elektromotors) auf den Kommutator geschoben werden können.

Generell besteht ein Bedürfnis danach, den Bürstenhalter einfach und kostengünstig fertigen zu können, um die Kosten des Elektromotors zu reduzieren. Bei einem aus der EP 0 474 904 B1 bekannten Elektromotor sind Bürsten verschiebbar an Bürstenhaltern angeordnet und kontaktieren mit einem an einer Welle des Elektromotors angeordneten Kommutator.

Bei einem aus der EP 0 482 234 A1 bekannten Elektromotor ist eine Bürstenandruckfeder aus einem einstückigen Draht gebogen und liegt mit einem Ende an einer Bürste und mit einem anderen Ende an einem Lagerschild an.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektromotor bereitzustellen, der einen einfach aufgebauten, einfach herzustellenden und auch einfach zu montierenden Bürstenhalter aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist der Bürstenhalter durch ein Blattfederelement ausgebildet, das einen an dem Trägerelement anliegenden Anlageabschnitt, einen die Bürsten tragenden Halteabschnitt und einen den Anlageabschnitt und den Halteabschnitt einstückig miteinander verbindenden, sowohl zu dem Anlageabschnitt als auch dem Halteabschnitt abgewinkelten Verbindungsabschnitt aufweist.

Der Bürstenhalter ist somit durch ein Blattfederelement ausgebildet, das einerseits die Bürste trägt, die hierzu an dem Halteabschnitt angeordnet ist, und andererseits an dem Trägerelement festgelegt ist. Das Blattfederelement ist in sich federnd und ist mit seinem Anlageabschnitt, dem Halteabschnitt und dem Verbindungsabschnitt einstückig ausgebildet, sodass ein einfach herzustellendes und zu montierendes, den Bürstenhalter verwirklichendes Bauteil geschaffen wird.

Zur Montage ist der Bürstenhalter mit seinem Anlageabschnitt an dem Trägerelement festzulegen, wobei der Anlageabschnitt in montiertem Zustand flächig an einer Oberseite des Trägerelements anliegt und dadurch in definierter Position an dem Trägerelement gehalten ist. An dem Halteabschnitt ist die Bürste gehalten und kontaktiert, bei montiertem Elektromotor, unter federelastischer Vorspannung den Kommutator des Elektromotors. Durch den Verbindungsabschnitt, der sowohl zu dem Anlageabschnitt als auch zu dem Halteabschnitt abgewinkelt ist, ergibt sich eine günstige Federung für eine Vorspannung der Bürste gegenüber dem Kommutator. Vorzugsweise weist der Verbindungsabschnitt einen ersten spitzen Winkel zu dem Halteabschnitt und einen zweiten spitzen Winkel zu dem Anlageabschnitt auf. Der Winkel zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Anlageabschnitt einerseits und auch der Winkel zwischen den Verbindungsabschnitt und dem Halteabschnitt andererseits sind somit kleiner als 90°. In montiertem Zustand des Elektromotors ist zumindest ein Winkel, vorzugsweise beide Winkel, kleiner als in einem entlasteten Zustand des durch das Blattfederelement ausgebildeten Bürstenhalters, sodass durch diese Spannung in dem Bürstenhalter die Bürste an dem Anlageabschnitt elastisch gegen den Kommutator gedrückt wird. In einer Ausgestaltung sind der Verbindungsabschnitt an einer ersten Biegekante in eine erste Biegerichtung zu dem Anlageabschnitt und der Halteabschnitt an einer zweiten Biegekante in eine entgegengesetzte, zweite Biegerichtung zu dem Verbindungsabschnitt umgebogen. Das den Bürstenhalter ausbildende Blattfederelement weist auf diese Weise eine allgemeine Zickzack-Form auf, wobei der Halteabschnitt und der Anlageabschnitt zumindest näherungsweise parallel zueinander oder auch unter einem Winkel zueinander erstreckt sein können.

Sind der Anlageabschnitt und der Halteabschnitt zumindest näherungsweise parallel zueinander erstreckt, so ergibt sich eine Z-Form des Bürstenhalters, die eine zumindest näherungsweise lineare Verstellbarkeit der Bürste senkrecht zu den Ebenen des Anlageabschnitts und des Halteabschnitts ermöglicht, was vorteilhaft für die Anlage der Bürste an dem Kommutator sein kann. Die Bürste ist, in einer Ausgestaltung, in eine Öffnung des Halteabschnitts eingesteckt und darüber an dem Halteabschnitt festgelegt. Beispielsweise kann die Bürste mit einem von einem Körper vorstehenden Steckabschnitt in die Öffnung des Halteabschnitts eingesteckt und pressend zwischen von dem Halteabschnitt vorstehenden Laschen gehalten sein. Die Laschen sind beispielsweise aus dem Halteabschnitt ausgeschnitten und zu dem Halteabschnitt umgebogen und auf diese Weise einstückig mit dem Halteabschnitt geformt. Die Bürste kann beispielsweise als massives Stück beispielsweise aus Graphit ausgebildet sein. Die Bürste stellt einen elektrischen Kontakt zu dem Kommutator her, wobei die Bürste durch Anordnung an dem Halteabschnitt mit dem Bürstenhalter kontaktiert und über den Bürstenhalter mit einer Kontaktstelle beispielsweise einer das Trägerelement verwirklichenden Platine elektrisch verbunden ist.

Die Bürste liegt, in einer Ausgestaltung, mit einer dem Halteabschnitt abgewandten Kontaktfläche an einer äußeren Mantelfläche des Kommutators an. Über die Kontaktfläche wird der elektrische Kontakt mit dem Kommutator hergestellt, wobei die Bürste an dieser Kontaktfläche beispielsweise konkav gekrümmt sein kann, um eine vorteilhafte Anlage an dem zylindrischen Kommutator zu erhalten.

An der Bürste kommt es im Betrieb des Elektromotors üblicherweise zu Materialabrieb, bedingt durch das Schleifen der Bürste an dem Kommutator. Im Betrieb wird die Kontaktfläche der Bürste somit schleifend der Oberflächenkrümmung des Kommutators angepasst, sodass sich im Betrieb eine flächige Anlage zwischen der Bürste und der äußeren Mantelfläche des Kommutators ergibt. Dieser Vorgang wird auch als Einlaufen bezeichnet.

Um ein günstiges Einlaufverhalten zu erhalten, kann hierbei vorgesehen sein, dass in einem Ausgangszustand, vor Inbetriebnahme des Elektromotors, die Bürste an der Kontaktfläche eine andere Krümmung als die äußere Mantelfläche des Kommutators aufweist. So kann die Krümmung an der Kontaktfläche größer sein als die Krümmung der äußeren Mantelfläche, indem die Kontaktfläche einen ersten Krümmungsradius (zur Drehachse des Rotors des Elektromotors) aufweist, der kleiner ist als ein zweiter Krümmungsradius der äußeren Mantelfläche des Kommutators. Bei Inbetriebnahme des Elektromotors kommt die Bürste somit zunächst nur mit äußeren Kanten der Kontaktfläche mit dem Kommutator in Anlage, sodass ein Materialabrieb an der Kontaktfläche bei Inbetriebnahme zunächst vorwiegend an diesen äußeren Kanten auftritt, bis die Kontaktfläche in ihrer Formgebung durch den schleifenden Kontakt mit der Mantelfläche des Kommutators so weit angepasst ist, dass es zu einer vollflächigen Anlage zwischen der Kontaktfläche und der Mantelfläche des Kommutators kommt.

In einer Ausgestaltung ist der Anlageabschnitt des als Blattfederelement ausgebildeten Bürstenhalters flächig in Anlage mit einem Trägerelement, das beispielsweise durch eine Platine mit daran angeordneten Leiterbahnen verwirklicht sein kann. Der Bürstenhalter ist hierbei elektrisch mit zumindest einer Kontaktstelle des Trägerelements kontaktiert, sodass ein Stromfluss über den Bürstenhalter zu der Bürste erfolgen kann, um Wicklungen an dem Rotor in kommutierter Weise elektrisch zu bestromen.

In einer Ausgestaltung weist der Bürstenhalter zumindest einen an dem Anlageabschnitt angeordneten Kontaktstift auf, der bei montiertem Bürstenhalter in eine zugeordnete Kontaktöffnung des Trägerelements eingreift und durch diesen Eingriff und zum Beispiel eine zusätzliche Lötverbindung elektrisch mit dem Trägerelement kontaktiert ist. Beispielsweise können an dem Anlageabschnitt zwei Kontaktstifte ausgebildet sein, die jeweils in eine Kontaktöffnung des Trägerelements eingreifen und elektrisch mit dem Trägerelement kontaktiert sind. Über die Kontaktstifte wird einerseits eine mechanische Verbindung des Anlageabschnitts an dem Trägerelement hergestellt, und zum anderen erfolgt über die Kontaktstifte eine elektrische Kontaktierung des Bürstenhalters.

Die Kontaktstifte sind vorzugsweise einstückig mit dem Anlageabschnitt ausgebildet und hierzu beispielsweise aus dem Anlageabschnitt freigeschnitten und zu dem Anlageabschnitt umgebogen. Um hierbei eine flächige Anlage des Anlageabschnitts an dem Trägerelement zu ermöglichen, sind die Kontaktstifte beispielsweise, ausgehend von einem mit dem Anlageabschnitt verbundenen Ende, zunächst von dem Trägerelement weg gebogen, sodass ein Biegeabschnitt von dem Trägerelement absteht. Ein an den Biegeabschnitt anschließender Stiftabschnitt erstreckt sich sodann senkrecht durch eine zugeordnete Öffnung des Anlageabschnitts (aus der der Kontaktstift freigeschnitten ist) hindurch, sodass der Stiftabschnitt senkrecht zu dem Anlageabschnitt gerichtet und mit einer zugeordneten Kontaktöffnung des Trägerelements in Eingriff ist. Der Bürstenhalter ist in sich elastisch federnd, wobei eine elastische Verformung vorzugsweise an den Biegekanten, um die der Verbindungsabschnitt einerseits zu dem Anlageabschnitt und andererseits zu dem Halteabschnitt abgewinkelt ist, erfolgt. Denkbar und möglich ist hierbei, an dem Bürstenhalter eine zusätzliche Dämpfung bereitzustellen, indem ein Dämpfungselement dämpfend zwischen dem Anlageabschnitt und dem Verbindungsabschnitt und/oder zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Halteabschnitt wirkt.

Beispielsweise kann, in einer Ausgestaltung, ein Dämpfungselement in Form eines Pfropfens aus einem viskoelastischen Material im Bereich der Biegekante zwischen dem Anlageabschnitt und dem Verbindungsabschnitt oder zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Halteabschnitt angebracht sein. Auf diese Weise wird eine elastische Bewegung der einzelnen Abschnitte des Bürstenhalters zueinander in viskoelastischer Weise gedämpft.

Nach einem weiteren Aspekt weist der Bürstenhalter ein Anschlagelement zum Begrenzen eines Verstellwegs des Halteabschnitts auf. Auch dieses Anschlagelement ist vorzugsweise einstückig an dem Bürstenhalter geformt, beispielsweise an dem Anlageabschnitt des Bürstenhalters. Das Anschlagelement kann beispielsweise durch einen aus dem Anlageabschnitt freigeschnittenen Schaftabschnitt gebildet sein, der senkrecht zu dem Anlageabschnitt erstreckt ist und von dem Anlageabschnitt in Richtung des Halteabschnitts vorsteht. An einem von dem Anlageabschnitt abliegenden Ende des Schaftabschnitts kann hierbei, beispielsweise durch eine Abwinklung, eine Anschlagnase geformt sein, die eine Bewegung des Halteabschnitts relativ zu dem Anlageabschnitt begrenzt. Dies kann die Montage des Elektromotors vereinfachen, indem über das Anschlagelement die an dem Halteabschnitt angeordnete Bürste in einer dem Anlageabschnitt angenäherten, radial äußeren Position gehalten wird, in der ein axiales Aufschieben der Bürste auf den Kommutator möglich ist. Zusätzliche Maßnahmen, um die Bürste zum Aufgleiten auf den Kommutator radial nach außen zu drücken, können im Rahmen der Montage somit gegebenenfalls entfallen.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: eine schematische Ansicht eines Elektromotors;

Fig. 2 eine andere Ansicht des Elektromotors;

Fig. 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines durch ein Blattfederelement ausgebildeten Bürstenhalters; Fig. 4 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Bürstenhalters;

Fig. 5 eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Bürstenhalters;

Fig. 6 eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Bürstenhalters; und Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Bürste zusammen mit einem

Kommutator.

Fig. 1 und 2 zeigen in schematischen Ansichten ein Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung, wie sie beispielsweise als Fensterheberantrieb zum elektromotorischen Verstellen einer Fensterscheibe in einem Fahrzeug verwendet werden kann. Die Antriebseinrichtung kann beispielsweise in einem Türinnenraum einer Fahrzeugseitentür montiert sein, um über ein Übertragungselement 24 in Form eines Zugseils eine an einer oder mehreren Führungsschienen geführte Fensterscheibe zum Öffnen oder Schließen einer Fensteröffnung zu verstellen.

Die Antriebseinrichtung weist einen Elektromotor 1 auf, der als bürstenkommutierter Gleichstrommotor ausgebildet ist. Der Elektromotor 1 umfasst einen gehäusefest in oder an einem Gehäuse 18 angeordneten Stator 10, zu dem ein mit einer Motorwelle 12 verbundener Rotor 1 1 drehbar gelagert ist, sodass der Rotor 1 1 im Betrieb des Elektromotors 1 um eine Drehachse D1 zu dem Stator 10 drehbar ist.

An der Motorwelle 12 ist ein Kommutator 13 angeordnet, der im Betrieb des Elektromotors 1 zusammen mit dem Rotor 1 1 um die Drehachse D1 gedreht wird. Wie aus der schematischen Ansicht gemäß Fig. 7 ersichtlich, weist der Kommutator 13 in an sich bekannter Weise Lamellen 131 auf, die an einer äußeren, zylindrischen Mantelfläche 130 des Kommutators 13 angeordnet und elektrisch voneinander getrennt sind. Mit den Lamellen 131 stehen, wie aus der schematischen Ansicht gemäß Fig. 2 ersichtlich, Bürsten 14 elektrisch kontaktierend in Anlage, sodass über die Bürsten 14 eine elektrische Kontaktierung für an dem Rotor 1 1 angeordnete Wicklungen bereitgestellt wird, um die Wicklungen in kommutierter Weise zum Bereitstellen eines Drehmoments an dem Rotor 1 1 zu bestromen. Die Bürsten 14 sind über Bürstenhalter 15 an einem Trägerelement 16 in Form einer ortsfest in dem Gehäuse 18 angeordneten Platine festgelegt und sind elektrisch mit zugeordneten Kontaktstellen des Trägerelements 16 kontaktiert, um über den Bürstenhalter 15 einen Stromfluss zu den jeweils kontaktierten Wicklungen des Rotors 1 1 bereitzustellen.

Über den Elektromotor 1 wird eine Getriebeeinrichtung 2 angetrieben, um ein Drehmoment des Elektromotors 1 hin zu einem Abtriebselement 23 (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Seiltrommel) und darüber auf das Übertragungselement 24 zu übertragen. An der Motorwelle 12 ist hierzu eine Antriebsschnecke 20 angeordnet, die über eine Schneckenverzahnung mit einer Außenverzahnung eines Antriebsrads 21 in Verzahnungseingriff steht. Das Antriebsrad 21 ist um eine Drehachse D2 drehbar und ist über eine Welle 22 mit dem Abtriebselement 23 in Form der Seiltrommel verbunden, sodass eine Drehbewegung des Antriebsrads 21 in eine Drehbewegung des Abtriebselements 23 übertragen wird. Bei Verdrehen des Abtriebselements 23 wird das Übertragungselement 24 in Form eines Zugseils beispielsweise mit einem Ende auf das Abtriebselement 23 aufgewickelt und mit einem anderen Ende von dem Abtriebselement 23 abgewickelt, sodass sich in bekannter Weise eine Verschiebung des Übertragungselements 24 ergibt und somit Verstellkräfte zum Verstellen zum Beispiel einer Fensterscheibe übertragen werden.

Der Elektromotor 1 ist, wie schematisch in Fig. 1 dargestellt, in dem Gehäuse 18 eingefasst und an einem Tragelement 3 zum Beispiel in Form eines Aggregateträgers eines Türmoduls angeordnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Drehachse D1 des Elektromotors 1 schräg unter einem spitzen Winkel zu einer zur Drehachse D2 des Antriebsrads 21 senkrechten Ebene gerichtet. Dies kann vorteilhaft sein, um einen zur Verfügung stehenden Bauraum in günstiger Weise auszunutzen und eine kompakt aufgebaute Antriebseinrichtung bereitzustellen. Die Bürstenhalter 15 sind an dem Trägerelement 16 angeordnet und ortsfest in dem Gehäuse 18 gehalten. Das Trägerelement 16 ist beispielsweise parallel zur Drehebene des Antriebsrads 21 , also senkrecht zur Drehachse D2 des Antriebsrads 21 , erstreckt und in dem Gehäuse 18 befestigt. Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters 15 mit einer daran angeordneten Bürste 14 zeigt Fig. 3. Der Bürstenhalter 15 ist durch ein Blattfederelement ausgebildet und beispielsweise aus einem Federstahl hergestellt. Der Bürstenhalter 15 weist einen Anlageabschnitt 150 auf, der flächig mit dem Trägerelement 16 in Anlage und mit dem Trägerelement 16 elektrisch kontaktiert ist. Zu dem Anlageabschnitt 150 ist ein Verbindungsabschnitt 151 um eine erste Biegekante 155 abgewinkelt, an den wiederum ein Halteabschnitt 152 anschließt, der um eine zweite Biegekante 156 zu dem Verbindungsabschnitt 151 abgewinkelt ist. An dem Halteabschnitt 152 ist die Bürste 14 festgelegt.

Der Bürstenhalter 15 weist, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, eine Zickzack- Form auf. Entsprechend ist der Verbindungsabschnitt 151 an der ersten Biegekante 155 in eine erste Biegerichtung B1 zu dem Anlageabschnitt 150 umgebogen, während der Halteabschnitt 152 an der zweiten Biegekante 156 in eine entgegengesetzte, zweite Biegerichtung B2 zu dem Verbindungsabschnitt 51 umgebogen ist.

Aufgrund der Ausgestaltung des Bürstenhalters 15 durch ein Blattfederelement ist der Bürstenhalter 15 in sich elastisch. In montiertem Zustand liegt die Bürste 14 unter elastischem Anpressdruck mit einer Kontaktfläche 140 an der äußeren Mantelfläche 130 des Kommutators 13 an, wobei die Bürste 14 aufgrund der Elastizität in dem Bürstenhalter 15 gegebenenfalls elastisch nachgestellt wird. Die Bürste 14 ist mechanisch an dem Halteabschnitt 152 gehalten, indem die Bürste 14 mit einem von einem Körper 140 vorstehenden, von der Kontaktfläche 140 abgewandten Steckabschnitt 142 in eine Öffnung 154 in dem Halteabschnitt 152 eingesteckt ist. Der Körper 140 kommt mit einer Stufe an einer Oberseite des Halteabschnitts 152 in Auflage und erstreckt sich mit dem Steckabschnitt 142 durch die Öffnung 154 hindurch, wobei der Steckabschnitt 142 zwischen aus dem Halteabschnitt 152 freigeschnittenen, senkrecht zur Erstreckungsebene des Halteabschnitts 152 umgebogenen Laschen 154A klemmend gehalten ist. Auf diese Weise ist die Bürste 14 an dem Halteabschnitt 152 festgelegt. An dem Anlageabschnitt 150 sind zwei Kontaktstifte 153 ausgebildet, die von dem Anlageabschnitt 150 freigeschnitten und somit einstückig mit dem Anlageabschnitt 150 verbunden sind. Die Kontaktstifte 153 sind, ausgehend jeweils von einem mit dem Anlageabschnitt 150 verbundenen Ende 153A, zunächst von dem Trägerelement 16, an dessen Oberfläche 160 der Anlageabschnitt 150 flächig anzusetzen ist, weg gebogen und stehen mit einem Biegeabschnitt 153B von dem Trägerelement 16 ab. Von dem Biegeabschnitt 153B erstreckt sich ein Stiftabschnitt 153C senkrecht nach unten in Richtung des Trägerelements 16 und durch eine jeweils zugeordnete Kontaktöffnung 161 in dem Trägerelement 16 hindurch.

Die Kontaktstifte 153 sind aus dem Anlageabschnitt 150 freigeschnitten und zu dem Anlageabschnitt 150 derart umgebogen, dass sich die Stiftabschnitte 153C durch an dem Anlageabschnitt 150 gebildete Öffnungen 153D hindurcherstrecken.

Über die beiden Kontaktstifte 153 ist der Anlageabschnitt 150 zum einen mechanisch an dem Trägerelement 16 festgelegt und beispielsweise über Lötverbindungen in den Kontaktöffnungen 161 fixiert. Zudem wird über die Kontaktstifte 153 eine elektrische Kontaktierung zu zugeordneten Kontaktstellen des Trägerelements 16 hergestellt, sodass ein Stromfluss über den Bürstenhalter 15 und über die Bürste 14 fließen kann. Dadurch, dass die Kontaktstifte 153 an ihren mit dem Anlageabschnitt 150 verbundenen Enden 153A von dem Trägerelement 16 weg gebogen sind und mit dem Biegeabschnitt 153B von dem Trägerelement 16 abstehen, wird eine flächige Anlage des Anlageabschnitts 150 an der Oberfläche 160 des Trägerelements 16 möglich, ohne dass dies durch eine Biegekante an den Kontaktstiften 153 verhindert ist.

Bei einem in Fig. 4 dargestellten, anderen Ausführungsbeispiel ist, gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, der Halteabschnitt 152 im Wesentlichen parallel zum Anlageabschnitt 150 erstreckt. Es ergibt sich eine Z-Form, bei der bei einem elastischen Verstellen des Bürstenhalters 15 sich die Bürste 14 im Wesentlichen linear entlang einer Verstellrichtung V verstellt, was vorteilhaft für die Anlage der Bürste 14 an dem Kommutator 13 sein kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist der Verbindungsabschnitt 151 einen ersten spitzen Winkel α zu dem Halteabschnitt 152 und einen zweiten spitzen Winkel ß zu dem Anlageabschnitt 150 auf. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind diese Winkel α, ß im Wesentlichen gleich groß, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 diese Winkel unterschiedlich groß sind, sodass sich die aus Fig. 3 ersichtliche Schrägstellung der Bürste 14 relativ zum Anlageabschnitt 150 ergibt.

In Fig. 4 ist in dem Verbindungsabschnitt 151 eine Aussparung 157 in Form eines Fensters dargestellt, in die, bei einem Verstellen der Bürste 14 in Richtung des Anlageabschnitts 150, die Bürste 14 mit dem Steckabschnitt 142 eintauchen kann, was den möglichen Verstellweg der Bürste 14 in Richtung des Anlageabschnitts 150 vergrößert. Eine solche Aussparung 157 kann selbstverständlich auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 vorhanden sein. Ansonsten sind die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 und 4 funktional vergleichbar, sodass auch auf die obigen Ausführungen zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verwiesen werden soll.

Bei einem in Fig. 5 dargestellten, weiteren Ausführungsbeispiel sind, im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, innen im Bereich der Biegekanten 155, 156 Dämpfungselemente 17 in Form von Pfropfen aus einem viskoelastischen Material angeordnet. Durch diese Dämpfungselemente 17 wird eine Dämpfung zwischen dem Verbindungsabschnitt 151 und dem Anlageabschnitt 150 einerseits und dem Verbindungsabschnitt 151 und dem Halteabschnitt 152 andererseits zur Verfügung gestellt, sodass bei einem elastischen Verstellen der Bürstenhalter 15 viskoelastisch gedämpft wird.

In Modifizierung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 ist selbstverständlich auch möglich, nur an einer der Biegekanten 155, 156 ein Dämpfungselement 17 vorzusehen. Zusätzlich oder alternativ können Dämpfungselemente 17 auch an anderen Orten an dem Bürstenhalter 15 angeordnet werden.

Bei einem in Fig. 6 dargestellten, wiederum anderen Ausführungsbeispiel ist aus dem Verbindungsabschnitt 151 ein Anschlagelement 158 freigeschnitten, das sich mit einem Schaftabschnitt 158A von dem Anlageabschnitt 150 in Richtung des Halteabschnitts 152 erstreckt, diesen überragt und mit einer Anschlagnase 158B in Form eines umgebogenen Endes übergreift. Das Anschlagelement 158 dient zur Begrenzung des Verstellwegs des Halteabschnitts 152 gegenüber dem Anlageabschnitt 150 und dient auf diese Weise insbesondere als Montagehilfe. So wird über das Anschlagelement 158 der Halteabschnitt 152 in einer dem Anlageabschnitt 150 angenäherten, mit Blick auf den Kommutator 13 radial äußeren Position gehalten, die ein Aufschieben der Bürste 14 axial entlang der Drehachse D1 auf den Kommutator 13 ermöglicht.

Eine durch Freischneiden des Anschlagelements 158 aus dem Verbindungsabschnitt 151 geschaffene Aussparung 158C kann gleichzeitig als Öffnung zum Eintauchen der Bürste 14 dienen, sodass der mögliche Verstellweg der Bürste 14 in Richtung des Anlageabschnitts 150 vergrößert ist. Ansonsten sind auch die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5 und 6 funktional ähnlich den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4, sodass auf die obigen Ausführungen verwiesen werden soll.

Die Bürste 14 kommt, bei montiertem Elektromotor 1 , mit ihrer Kontaktfläche 140 mit der äußeren Mantelfläche 130 des Kommutators 13 in Anlage. Wie schematisch aus Fig. 7 ersichtlich, ist die Kontaktfläche 140 hierbei, nach einem weiteren Aspekt, konkav gekrümmt und weist, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, in einem Ausgangszustand vor Inbetriebnahme des Elektromotors 1 eine Krümmung mit einem Krümmungsradius R1 auf, die größer ist als eine Krümmung der äußeren Mantelfläche 130 des Kommutators 13. Entsprechend ist der Krümmungsradius R1 der konkaven Kontaktfläche 140 kleiner als der Krümmungsradius R2 der äußeren Mantelfläche 130 des Kommutators 13.

Dies dient dazu, ein günstiges Einlaufverhalten des Elektromotors 1 zu erhalten. So kommt die Bürste 14 bei Inbetriebnahme zunächst nur mit ihren äußeren, längserstreckten Kanten 143 mit dem Kommutator 13 in Anlage (aufgrund der Schrägstellung der Motorwelle 12 (siehe Fig. 1 ) kommen bei Inbetriebnahme zunächst sogar nur die Endpunkte 143A der Kanten 143 mit dem Kommutator 13 in Anlage). Im Betrieb kommt es zu einem schleifenden Abrieb an der Bürste 14 und dadurch, in eingelaufenem Zustand, zu einer flächigen Anlage zwischen der Kontaktfläche 140 und der Mantelfläche 130 des Kommutators 13. Aufgrund der konkaven Krümmung der Kontaktfläche 140 bereits im Ausgangszustand bei Inbetriebnahme ergibt sich ein günstiges Einlaufverhalten bei definierter Kontaktierung der Lamellen 131 des Kommutators 13.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.

Die Elastizität und der Verstellweg des Bürstenhalters können über die Längen der einzelnen Abschnitte sowie die Biegewinkel eingestellt werden. Über die zueinander abgewinkelten Abschnitte kann die Bürste hierbei in einer günstigen Lage zum Kontaktieren mit dem Kommutator bei zuverlässiger Nachstellung im Betrieb gebracht und dort gehalten werden. Ein Elektromotor der hier beschriebenen Art ist vorteilhaft für eine Versteileinrichtung in einem Fahrzeug einsetzbar, kann aber auch in gänzlich anderer Anwendung eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Elektromotor der hier beschriebenen Art für einen Fensterheberantrieb zum Verstellen einer Fensterscheibe in einem Fahrzeug oder allgemein in einer Antriebseinrichtung zum Verstellen eines Abdeckelements in einem Fahrzeug eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1 Elektromotor

10 Stator

1 1 Rotor

12 Motorwelle

13 Kommutator

130 Mantelfläche

131 Lamellen

14 Bürste

140 Kontaktfläche

141 Körper

142 Steckabschnitt

143 Kante

143A Endpunkt

15 Bürstenhalter

150 Anlageabschnitt

151 Verbindungsabschnitt

152 Halteabschnitt

153 Kontaktstift

153A Ende

153B Biegeabschnitt

153C Stiftabschnitt

153D Öffnung

154 Stecköffnung

154A Laschen

155, 156 Biegekante

157 Aussparung

158 Anschlagelement

158A Schaftabschnitt

158B Anschlagnase (umgebogenes Ende)

158C Öffnung

16 Trägerplatte (Leiterplatte)

160 Oberfläche

161 Kontaktöffnung

17 Dämpfungselement

18 Gehäuse 2 Getriebeeinrichtung

20 Antriebsschnecke

21 Antriebsrad

22 Welle

23 Abtriebselement (Seiltrommel)

24 Übertragungselement

3 Tragelement (Agrregatetrager) α, ß Winkel

B1 , B2 Biegerichtung

D1 , D2 Drehachse

R1 , R2 Radius

V Verstellrichtung

Claims

Patentansprüche

Elektromotor (1 ), mit

einem Stator (10),

einem zu dem Stator (10) drehbaren Rotor (1 1 ),

einem mit dem Rotor (1 1 ) wirkverbundenen, gemeinsam mit dem Rotor (1 1 ) drehbaren Kommutator (13),

einem zu dem Stator (10) ortsfesten Trägerelement (16),

einem an dem Trägerelement (16) angeordneten Bürstenhalter (15) und einer an dem Bürstenhalter (15) angeordneten Bürste (14), die elektrisch kontaktierend mit dem Kommutator (13) in Anlage ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (15) durch ein Blattfederelement ausgebildet ist, das einen an dem Trägerelement (16) anliegenden Anlageabschnitt (150), einen die Bürste (14) tragenden Halteabschnitt (152) und einen den Anlageabschnitt (150) und den Halteabschnitt (152) einstückig miteinander verbindenden, sowohl zu dem Anlageabschnitt (150) als auch dem Halteabschnitt (152) abgewinkelten Verbindungsabschnitt (151 ) aufweist.

Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (151 ) einen ersten spitzen Winkel (a) zu dem Halteabschnitt (152) und einen zweiten spitzen Winkel (ß) zu dem Anlageabschnitt (150) aufweist.

Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (151 ) an einer ersten Biegekante (155) in eine erste Biegerichtung (B1 ) zu dem Anlageabschnitt (150) und der Halteabschnitt (152) an einer zweiten Biegekante (156) in eine entgegen gesetze, zweite Biegerichtung (B2) zu dem Verbindungsabschnitt (151 ) umgebogen ist.

Elektromotor (1 ) nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (150), der Verbindungsabschnitt (151 ) und der Halteabschnitt (152) Z-förmig zueinander angeordnet sind.

5. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (14) in eine Öffnung (154) des Halteabschnitts (152) eingesteckt ist.

6. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (14) mit einer dem Halteabschnitt (152) abgewandten Kontaktfläche (140) an einer äußeren Mantelfläche (130) des

Kommutators (13) anliegt.

7. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (14) an der Kontaktfläche konkav gekrümmt ist.

8. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (140) einen ersten Krümmungsradius (R1 ) und die Mantelfläche (130) einen zweiten Krümmungsradius (R2) aufweist, wobei der erste Krümmungsradius

(R1 ) kleiner ist als der zweite Krümmungsradius (R2).

9. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageabschnitt (150) flächig an einer Oberfläche (160) des Trägerelements (16) anliegt.

10. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (15) zumindest einen an dem

Anlageabschnitt (150) angeordneten Kontaktstift (153) zum Eingreifen in eine Kontaktöffnung (161 ) des Trägerelements (16) aufweist.

1 1 . Elektromotor (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (153) einstückig mit dem Anlageabschnitt (150) ausgebildet ist.

12. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Biegeabschnitt (153B) des Kontaktstifts (153) ausgehend von einem mit dem Anlageabschnitt (150) verbundenen Ende (153A) von dem Trägerelement (16) weg gebogen ist und dadurch von dem Trägerelement (16) absteht.

13. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (153) einen an den Biegeabschnitt (153B) anschließenden Stiftabschnitt(153C) aufweist, der senkrecht zu dem Anlageabschnitt (150) durch eine Öffnung (153D) des Anlageabschnitts (150) hindurch erstreckt ist.

14. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (15) ein Dämpfungselement (17) zum

Dämpfen einer Relativbewegung zwischen dem Anlageabschnitt und dem Verbindungsabschnitt (151 ) und/oder zwischen dem Verbindungsabschnitt (151 ) und dem Halteabschnitt (152) aufweist.

15. Elektromotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (15) ein Anschlagelement (158) zum Begrenzen einer Bewegung des Halteabschnitts (152) aufweist.

16. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (158) einstückig mit dem Anlageabschnitt (150) ausgebildet ist und mit einem Schaftabschnitt (158A) von dem Anlageabschnitt (150) vorsteht.

17. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt (158A) an einem von dem Anlageabschnitt (150) abliegenden Ende eine Anschlagnase (158B) zum Begrenzen der Bewegung des Haltabschnitts (152) aufweist.