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Title:
ELECTRICAL GEAR MOTOR FOR AUTOMOBILE UNITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/036729
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical gear motor for driving automobile units such as windshield wipers, window lifts or the like, comprising a gear housing (10) that can be closed by a housing cover (13), a motor housing (11) and a commutator motor (14) received therein, whose commutator (22) projects into the gear housing (10) and cooperates with a brush holder (23) fixed in the gear housing (10). In order to manufacture the brush holder (23) in a more cost-efficient manner and to enable faster, time-saving assembly of said holder, the commutator brushes (24) are embodied as hammer brushes having spring levers (26) that are prestressed toward the commutator (22), one end of said levers being fixed in a U-shaped plastic support part (25) of the brush holder (23), which is inserted through the hole (12) of the gear housing radially in relation to the commutator (22) and positioned with positive fit through the housing cover (13) in the gear housing (10).

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Inventors:
LAUF DETLEF (DE)
FISCHER ERNST (DE)
KARCHER HANSJOERG (DE)
HERP JUERGEN (DE)
MAURER ERIK (DE)
WIEGERT ANDREAS (DE)
SCHNEIDER CHRISTIAN (DE)
BOCK BERND (DE)
HURST RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/003195
Publication Date:
June 22, 2000
Filing Date:
October 05, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LAUF DETLEF (DE)
FISCHER ERNST (DE)
KARCHER HANSJOERG (DE)
HERP JUERGEN (DE)
MAURER ERIK (DE)
WIEGERT ANDREAS (DE)
SCHNEIDER CHRISTIAN (DE)
BOCK BERND (DE)
HURST RICHARD (DE)
International Classes:
H02K5/14; H02K11/25; H02K13/00; H02K23/00; H02K5/22; H02K7/116; (IPC1-7): H02K5/14; H02K11/00
Foreign References:
EP0614251A21994-09-07
EP0244252A21987-11-04
EP0282377A11988-09-14
EP0712195A21996-05-15
DE4422988A11995-01-19
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Claims:
Ansprüche
1. Elektrischer Getriebemotor zum Antreiben von Fahrzeugaggregaten, wie Frontund Heckscheibenwischer, Fensterheber od. dgl., mit einem Getriebegehäuse (10), das eine von einem Gehäusedeckel (13) verschließbare Gehäuseöffnung (12) aufweist, mit einem mit dem Getriebegehäuse (10) verbundenen Motorgehäuse (11), mit einem im Motorgehäuse (11) aufgenommenen Kommutatormotor (14), der mit einer einen Kommutator (22) tragenden, verlängerten Rotorwelle (17) in das Getriebegehäuse (10) hineinragt, und mit einem im Getriebegehäuse (10) festgelegten Bürstenhalter (23), der mindestens zwei am Kommutator (22) mit Federkraft anliegende Kommutatorbürsten (24) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (23) ein Uförmiges Trägerteil aufweist, daß die Kommutatorbürsten (24) als Hammerbürsten mit zum Kommutator (22) hin vorgespannten Federhebeln (26) ausgebildet sind, die jeweils mit ihren einem Hebelende am Trägerteil (25) festgelegt sind und an ihrem anderen Hebelende einen auf dem Kommutator (22) aufliegenden Schleifkörper (27) tragen, und daß der Bürstenhalter (23) durch die Gehäuseöffnung (12) im Getriebegehäuse (10) hindurch radial zum Kommutator (22) in das Getriebegehäuse (10) eingesetzt und das Trägerteil (25) im Getriebegehäuse (10) formschlüssig positioniert ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Trägerteils (25) in zueinander rechtwinkligen Radialrichtungen (y, x) bezüglich des Kommutators (22) durch im Getriebegehäuse (10) ausgebildete Positionierflächen (37,38) vorgenommen ist.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (25) durch den auf die Gehäuseöffnung (12) aufgesetzten Gehäusedeckel (13) im Getriebegehäuse (10) fixiert ist.
4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der dem Gehäusedeckel (13) zugekehrten Seite des Trägerteils (25) und der Innenseite des Getriebedeckels (13) mindestens ein Elastomerelement (39) angeordnet ist.
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Elastomerelement Teil einer an den Gehäusedeckel (13) angespritzten Dichtung (40) ist, die vorzugsweise aus gummiartigem Material und an dem aus Kunststoff hergestellten Gehäusedeckel (13) angespritzt ist.
6. Motor nach einem der Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Federhebel (26) an dem Trägerteil (25) das Trägerteil (25) an seiner einen Seite mündende Schlitze (31) aufweist, in die die Federhebel (26) mit ihren Hebelenden klemmend eingeschoben sind (Fig. 3).
7. nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (31) im Trägerteil (25) so ausgerichtet sind, daß die Federhebel (26) nach Einschieben ihrer Hebelenden in den jeweils zugeordneten Schlitz (31) bezüglich des Kommutators (22) genau positioniert sind.
8. Motor nach einem der Ansprilche 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhebel (26) als Einlegeteile ausgebildet sind, die beim Herstellen des als KunststoffSpritzteil ausgeführten Trägerteils (25) endseitig mit eingespritzt werden.
9. Motor nach einem der Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelenden der Federhebel (26) abgewinkelt und auf der zu UÖffnung weisenden Innenseite des Trägerteils (25) ultrageschweißt, verschraubt oder warmverstemmt sind.
10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB die Federhebel (26) einstückig miteinander sind und nach Festlegen an dem Trägerteil (25) vorzugsweise an vorbereiteten Trennstellen voneinander separiert werden.
11. Motor nach einem der Ansprüche 110, dadurch gekennzeichnet, daß an den Federhebeln (26) Laschen (28) zur formund kraftschlüssigen Fixierung der Schleifkörper (27) ausgebildet sind.
12. Motor nach einem der Ansprüche 111, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Federhebel (26) Fügehilfen (33) zum Aufschieben der Federhebel (26) auf den Kommutator (22), vorzugsweise einstückig mit jedem Federhebel (26), ausgebildet sind.
13. Motor nach einem der Ansprüche 112, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußlitzen (29) für die Schleifkörper (27) in an dem Trägerteil (25), vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildeten Klemmgabeln (30) fixiert sind.
14. Motor nach einem der Ansprüche 113, dadurch gekennzeichnet, daß in das Trägerteil (25) ein Thermoschalter (36) eingeclipst ist und vorzugsweise daß der Thermoschalter (36) auf einem Masseblech (361) fixiert ist.
Description:
Elektrischer Getriebemotor für Fahrzeugaggregate Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Getriebemotor zum Antreiben von Fahrzeugaggregaten, wie Front-und Heckscheibenwischer, Fensterheber u. dgl., der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Ein bekannter Getriebemotor für Fensterheber in Kraftfahrzeugen (DE 90 13 006 U1) weist ein an das kommutatorseitige Ende des Kommutatormotors sich anschließendes Getriebegehäuse auf, in das die verlängerte Motorwelle als Getriebeantriebswelle (Schneckenwelle) hineinragt. In einem Elektronikgehäuse ist eine mit einem äußeren Anschlußstecker und Kommutatorbürsten sowie mit

Bauelementen einer Motorelektronik elektrisch verbundene Leiterplatte angeordnet. Die Leiterplatte weist ein einstückiges Aufnahmeteil für die Bürstenhalterung und ein einstückiges Aufnahmeteil für den Anschlußstecker auf. Die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente, der Kommutatorbürsten und der Anschlußstecker sind mit den Leiterbahnen der Leiterplatte kontaktiert. Die Kommutatorbürsten sind diametral am Kommutator angeordnet und jeweils in einem in der Bürstenhalterung ausgebildeten Köcher radial verschieblich gehalten. Das Elektronikgehäuse ist Bestandteil des Getriebegehäuses und durch einen mit dem Getriebegehäusedeckel einstückigen Elektronikgehäusedeckel verschlossen.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße elektrische Getriebemotor zum Antreiben von Fahrzeugaggregaten hat den Vorteil, daß durch die Ausbildung des Bürstenträgers als U-förmiges Trägerteil einerseits und durch die Ausbildung der Kommutatorbürsten als sog. Hammerbürsten andererseits eine kostengünstige Herstellung des Bürstenhalters und eine zeitsparende, einfache Montage gewährleistet ist, da der Bürstenhalter nach fertigmontiertem Getriebemotor in einem einzigen Arbeitsgang durch die Gehäuseöffnung im Getriebegehäuse hindurch radial über den Kommutator geschoben werden kann und dabei im Getriebegehäuse hochgenau positioniert wird. Irgendwelche zusätzlichen Manipulationen oder Justiermaßnahmen sind nicht erforderlich. Da die Hammerbürsten am Bürstenhalter fixiert sind, liegen auch deren Schleifkörper, auch Schleifkohlen genannt, nach Einsetzen des Bürstenhalters positionsgenau auf

dem Kommutatorumfang. Mit Schließen des Getriebegehäuses ürch. den Getriebedeckel Getriebedeckel der Bürstenhalter ohne weitere MaBnahmen sicher fixiert.

Die Hammerbürsten haben den Vorteil, daß die Federbleche sehr gut Wärme von den Schleifkörpern ableiten und damit das Trägerteil selbst keine wärmeableitende Funktion übernehmen muß, so daß es preiswert aus Kunststoff gefertigt werden kann. Die Fertigung des Trägerteils aus Kunststoff ermöglicht durch Anspritzen weiterer Taschen an das Trägerteil das Einsetzen von Bauteilenfür die Motorelektronik, wie Thermoschalter, Entstörelemente (Kondensator, Drossel), in den Bürstenhalter selbst und damit eine vereinfachte Montage nach vorheriger Bestückung des Bürstenhalters.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen elektrischen Getriebemotors möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der dem Getriebedeckel zugekehrten Unterseite des Trägerteils und der Innenseite des Getriebedeckels mindestens ein Elastomerelement angeordnet, das vorzugsweise Teil einer an den Getriebedeckel angespritzten Dichtung, z. B. aus gummiartigem Material, ist. Durch diese Maßnahmen wird eine weitgehende Entkopplung des Bürstenhalters von dem ebenfalls aus Kunststoff gefertigten Getriebedeckel erzielt und damit eine Geräuschreduzierung erreicht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind an den freien Enden der Federhebel der Hammerbürsten

FügehilfsTzum Aufschieben des Bürstenhalters auf den Kommutator ausgebildet. Durch diese vorzugsweise als Nasen mit Anlaufschrägen vom Ende der Federhebel nach außen abgewinkelten Fügehilfen wird das Aufschieben der Hammerbürsten auf den Kommutator wesentlich erleichtert, und die Montage des Bürstenhalters kann ohne Hilfswerkzeuge durchgeführt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Anschlußlitzen für die Hammerbürsten in an dem Trägerteil, vorzugsweise einstückig mit diesem, ausgebildeten Klemmgabeln fixiert. Dadurch wird eine die Montage erleichternde Festlegung der Anschlußlitzen erreicht, die für eine Geräuschreduzierung und erhöhter Lebensdauer des Motors unerläßlich ist.

Zeichnung Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Fig.. l einen Längsschnitt eines Getriebemotors für einen Fahrzeug-Scheibenwischer, Fig. 2 einen Schnitt des leeren Getriebegehäuses des Getriebemotors längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht eines Bürstenhalters im Getriebemotor gemäß Fig. 1,

Fig. 4 jeweils eine gleiche Darstellung wie in Fig. 3 des und 5 Bürstenhalters gemäß zweier weiterer Ausführungsbeispiele.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte elektrische Getriebemotor für einen Scheibenwischer in Kraftfahrzeugen als Ausführungsbeispiel für ein allgemeines Fahrzeugaggregat weist ein Getriebegehäuse 10 und ein an dieses angesetztes Motorgehäuse 11 auf. Das Getriebegehäuse 10, das ein hier nicht dargestelltes Getriebe aufnimmt, weist eine Montageöffnung 12 auf, die von einem Gehäusedeckel 13 unter Zwischenlage einer Dichtung 14 abgeschlossen ist. Im Motorgehäuse 11 ist ein Kommutatormotor 14 mit Stator 15 und Rotor 16 aufgenommen, dessen den Rotor 16 tragende verlängerte Rotorwelle 17 als eine ein Schneckenrad 18 tragende Getriebeantriebswelle des Getriebes in das Getriebegehäuse 10 hineinragt und einerseits in einem Gleitlager 19 im Motorgehäuse 11 und andererseits in einem Wälzlager 20 im Getriebegehäuse 10 drehend gelagert ist. Eine im Rotor 16 aufgenommene Rotorwicklung 21 ist mit den Kommutatorlamellen eines drehfest auf der Rotorwelle 17 sitzenden Kommutators 22 elektrisch leitend verbunden. Ein Bürstenhalter 23 mit drei Kommutatorbürsten 24 (Fig. 3) für den Betrieb des Kommutatormotors 14 mit zwei unterschiedlichen Drehzahlen ist im Getriebegehäuse 10 formschlüssig positioniert und fixiert.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besitzt der in Fig. 1 nur im Schnitt zu sehende Bürstenhalter 23 ein U-förmiges Trägerteil

25 aus Kunststoff, an dem die drei als Hammerbürsten ausgebildeten Kommutatorbürsten 24 festgelegt sind. Jede Hammerbürste 24 weist einen zum Kommutator 22 hin vorgespannten Federhebel 26 auf, der mit seinem einen Hebelende in dem Joch 251 des U-förmigen Trägerteils 25 befestigt ist und an seinem anderen Hebelende einen Schleifkörper für die Stromabnahme bzw. Stromzufuhr vom bzw. zum Kommutator 22, hier eine Schleifkohle 27, trägt. Die Schleifkohle 27, die durch die Federkraft des Federhebels 26 auf den Umfang des Kommutators 22 aufgedrückt wird, ist von der vom Kommutator 22 abgekehrten Rückseite des Federhebels 26 her durch eine Ausnehmung im Federhebel 26 hindurchgesteckt und mittels einer am Federhebel 26 ausgebildeten Lasche 28 gegen Axialverschiebung fixiert. Jede Schleifkohle 27 ist in bekannter Weise über eine Anschlußlitze 29 mit einem hier nicht dargestellten Anschlußstecker verbunden, wobei die Anschlußlitze 29 entweder in der Schleifkohle 27 eingesintert oder an dem Federhebel 26 angebondet sein kann. Zur Festlegung der Anschlußlitze 29 ist diese in einer an dem Joch 251 des U- förmigen Trägerteils 25 angespritzen Klemmgabel 30 festgeklemmt.

Die Festlegung der Federhebel 26 im Trägerteil 25 kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weist das Trägerteil 25 insgesamt drei Schlitze 31 auf, die von einer Seite des Trägerteils 25 her eingebracht sind und durch ihre Ausrichtung zur Achse des Bürstenhalters 23 die Lage der Federhebel 26 vorgeben. Die drei Federhebel 26 sind mit ihrem einen Hebelende in die Schlitze 31 eingedrückt. Zur genauen Positionierung können die Federhebel

26-wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3-endseitig noch mit Fahnen 32 zur genauen Positionierung der Federhebel 26 in den Schlitzen 31 versehen sein. Das Herausrutschen der Federhebel 26 aus den Schlitzen 31 wird durch Abdeckstücke verhindert, die nach Einsetzen der Federhebel 26 in die Schlitze 31 kraft-und formschlüssig eingedrückt werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Federhebel 26 als Einlegeteile ausgebildet, die beim Spritzen des Kunststoff- Trägerteils 25 endseitig mit eingespritzt werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind die Hebelenden der Federhebel 26 abgewinkelt und auf der Innenseite des Jochs 251 des U-förmigen Trägerteils 25 befestigt. Die Befestigung kann durch Ultraschall-Schweißen, Verschrauben oder durch Warmverstemmen erfolgen. Im letzteren Fall sind am Trägerteil 25 Positionszapfen 33 ausgebildet, auf die die abgewinkelten Hebelenden der Federhebel 26 beim Warmverstemmen aufgesetzt werden.

Bei der Herstellung des Bürstenhalters 23 gemäß Fig. 5 können die Federhebel 26 als Einzelteile hergestellt und separat mit dem Trägerteil 25 verbunden werden. Vorteilhaft für die Montage ist es, die Federhebel 26 aus einem einzigen Federblech miteinander einstückig zu fertigen, und erst nach Befestigung an dem Trägerteil 25 die Federhebel 26 voneinander zu trennen, wozu im Federblech bereits Trennstellen vorgesehen werden.

Bei allen Bürstenhaltern 23 gemäß Fig. 3-5 tragen die Federhebel 26 der beiden am Kommutator 22 einander

diametral gegenüberliegenden Federhebel 26 sog. Fügehilfen 33, die das Aufschieben der Hammerbürsten 24 auf den Kommutator 22 bei der Montage des Bürstenhalters 23 erleichtern. Diese Fügehilfen 33, die in Fig. 3-5 nur schematisch angedeutet sind, bestehen aus von dem Ende der Federhebel 26 nach außen abgespreizten Laschen 34, die bei der Montage des Bürstenhalters 23 auf den Kommutatorumfang aufgleiten und dadurch ein leichtes Aufspreizen der einander gegenüberliegenden beiden Hammerbürsten 24 durch den Kommutator 22 ermöglichen.

In den beiden Ausführungsbeispielen des Bürstenhalters 23 gemäß Fig. 3 und 4 ist am Trägerteil 25 noch eine Tasche 35 angespritzt, in der ein Thermoschalter 36 eingesteckt ist, der auf einem Kühlblech 361 montiert ist. Möglich ist es, weitere Taschen zur Aufnahme von Entstörelementen (Kondensator, Drossel) an das Trägerteil 25 anzuspritzen.

Bei der Montage des Getriebemotors wird der komplettierte Bürstenhalter 23 bei endmontiertem Getriebemotor durch die noch offene Gehäuseöffnung 12 im Getriebegehäuse 10 hindurch radial zur Rotorwelle 17 in das Getriebegehäuse 10 eingesetzt, wobei sich die beiden einander gegenüberliegenden Kommutatorbürsten 24 auf den Kommutator 22 aufschieben. In der Endposition des Bürstenhalters 23 liegen die Schleifkohlen 27 der beiden einander gegenüberliegenden Hammerbürsten 24 positionsgenau auf dem Umfang des Kommutators 22, und auch die Schleifkohle 27 der dritten Hammerbürste 24 wird positionsgenau auf den Kommutatorumfang aufgedrückt. Für die genaue Positionierung des Bürstenhalters 23 im Getriebegehäuse 10 sorgen im Getriebegehäuse

ausgebildete Positionierflächen 37,38 (Fig. 2), an die sich die vorderen Enden der beiden Schenkel 252 und 253 des U- förmigen Trägerteils 25 formschlüssig anlegen. Die beiden Positionierflächen 37 sorgen dabei für eine Positionierung des Bürstenhalters 23 in y-Richtung und die beiden Positionierflächen 38 in x-Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Koordinatensystems y, x, so daß der Bürstenhalter 23 in zwei rechtwinklig zueinander ausgerichteten Radialrichtungen bezüglich des Kommutators 22 festgelegt ist.

Nach Einschieben des Bürstenhalters 23 in das Getriebegehäuse 10 wird als letztes die Gehäuseöffnung 12 durch Aufsetzen und Verschrauben des Gehäusedeckels 13 geschlossen. Dabei drückt sich der Gehäusedeckel 13 mit einem an seiner ins Gehäuseinnere weisenden Innenseite angespritzten Elastomerelement 39 an das Joch 251 des Trägerteils 25 an und fixiert so zusammen mit den Positionierflächen 37,38 den Bürstenhalter 23 unverschieblich im Getriebegehäuse 10.

Dieses Elastomerelement 29 ist Teil einer an der Innenseite des Gehäusedeckels 13 angespritzten Dichtung 40 aus gummiartigem Material, die die GehåuseöfEnung 12 zwischen Getriebegehäuse 10 und Gehäusedeckel 13 wasser-und staubdicht verschließt.