Bürstensystem

Die Erfindung betrifft ein Bürstensystem für einen Verstellantrieb. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Verstellantrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Bürstensystem.

Kraftfahrzeuge weisen heutzutage üblicherweise eine Anzahl an Verstellteilen, beispielsweise eine Sitzverstellung, ein betätigbares Schloss, Fensterheber und/ oder ein verstellbares Schiebedach auf, welche mittels eines jeweils zugeordneten elektromotorischen Verstellantriebs zwischen verschiedenen Stellpositionen ver fahrbar sind. Das jeweilige Verstellteil wird mittels eines von einem Gleichstrom motor beziehungsweise Elektromotor angetriebenen Getriebes beispielsweise in Form eines Schneckengetriebes mit einer (antriebsseitigen) Schnecke auf der Mo- torwelle und mit einem (abtriebsseitigen) Schneckenrad betätigt. Flerkömmlicher- weise ist das Getriebe in einem Getriebegehäuse angeordnet, an welches der Elektromotor über dessen Motorgehäuse angeflanscht ist.

Ein derartiger Elektromotor, insbesondere ein sogenannter Kommutatormotor, um- fasst einen Stator und einen auf einer Motorwelle (Rotorwelle) angeordneten Ro tor, welcher innerhalb des Stators durch ein wechselndes Magnetfeld bewegt wird. Der Rotor trägt eine Feld- oder Erregerwicklung und die Motorwelle weist rotor feste Kommutatorlamellen auf, welche von Gleitkontakten in Form von Bürsten ei nes Bürstensystems bestrichen werden. Das Bürstensystem und die Kommutator- lamellen interagieren bei der Drehung der Motorachse derart, dass eine Umpolung oder Stromwendung (Kommutation) des Betriebs- oder Motorstroms erreicht wird. Diese Umpolung ist für die Drehbewegung eines mit Gleichstrom betriebenen Elektromotors notwendig. Bei den Bürsten handelt es sich herkömmlicherweise um etwa quaderartige, aus Kohlepulver - gegebenenfalls zusammen mit Metallpartikeln - gepresste Stäbe. Aufgrund des Schleifkontakts mit den Kommutatorlamellen unterliegen die Bürsten im Betrieb des Elektromotors einem Abrieb. Um trotz des Abriebs den Kontakt zwi schen Bürste und Kommutator aufrecht zu erhalten, sind die Bürsten in der Regel mittels Federelementen mit Federkraft gegen den mit der Motorwelle konzentri schen Kommutator gedrückt. Im Betrieb des Elektromotors fließt der Gleichstrom über die Bürsten und die Kommutatorlamellen des Kommutators in die Erreger wicklungen des Rotors.

Typischerweise ist das Bürstensystem als eine vormontierte (Unter-)Baugruppe ausgeführt, welche im Zuge der Montage des Verstellantriebs in dem Antriebsge häuse verbaut wird. Das Bürstensystem weist hierbei in der Regel ein Trägerele ment, beispielsweise eine Trägerplatte, als sogenannten Bürstenträger auf, auf welchem die Komponenten des Bürstensystems vormontiert sind. Mit anderen Worten sind auf dem Bürstenträger die Bürsten, die Bürstenhalter, die Federn, die Kontakte für Stecker oder andere Schnittstellen sowie beispielsweise Entstörbau teile, Sensorik und Thermoelemente vormontiert, so dass das Bürstensystem an schließend im Zuge der Montage des Verstellantriebs als Ganzes montiert wird. Dies bedeutet, dass das Bürstensystem typischerweise separat, also getrennt von dem Verstellantrieb (vor-)montiert und anschließend der Fertigungslinie des Ver stellantriebs zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Bürstensys tem zur Montage in einem Antriebsgehäuse anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst aufwands- und kostenreduzierte Montage ermöglicht sein. Der Erfin dung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde einen besonders geeigneten Verstell antrieb mit einem solchen Bürstensystem anzugeben.

Hinsichtlich des Bürstensystems wird die Aufgabe mit den Merkmalen des An spruchs 1 und hinsichtlich des Verstellantriebs mit den Merkmalen des An spruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Die im Hinblick auf das Bürstensystem angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Verstellantrieb übertragbar und umgekehrt. Das erfindungsgemäße Bürstensystem ist zur direkten Montage in einem Antriebs gehäuse eines elektromotorischen, insbesondere bürstenkommutierten, Verstell antriebs geeignet und eingerichtet.

Unter einer „direkten Montage“ oder „direkt montiert“ oder „direkt montierbar“ ist hier und im Folgenden insbesondere zu verstehen, dass die Komponenten des Bürstensystems direkt in dem Antriebsgehäuse montiert oder montierbar sind.

Dies bedeutet, dass eine unmittelbare Montage der Komponenten des Bürsten systems in dem Antriebsgehäuse erfolgt. Mit anderen Worten ist das erfindungs gemäße Bürstensystem nicht als eine vormontierte (Unter-)Baugruppe ausgeführt. Insbesondere weist das Bürstensystem kein Trägerelement oder Bürstenträger auf, das Bürstensystem ist also bürstenträgerlos oder bürstenträgerfrei ausgeführt. Die Komponenten des Bürstensystems sind also nicht auf einem Bürstenträger vormontiert, sondern sind so ausgestaltet, dass die einzelnen Komponenten direkt in das Antriebsgehäuse einbaubar oder integrierbar sind. Erfindungsgemäß erfolgt also vorzugsweise keine separate Montage des Bürstensystems und des Verstell antriebs.

Das Bürstensystem weist hierbei zwei Bürstenhalter zur federnden elektrischen Kontaktierung einer jeweiligen Bürste an einem Kommutator des Verstellantriebs auf. Des Weiteren sind zwei mit den Bürstenhaltern kontaktierte oder kontaktier bare Drosseln als elektrische Entstörelemente (Entstördrosseln) vorgesehen. Das Bürstensystem weist weiterhin zwei elektrisch leitfähige Steckerkontakte auf, wel che form- und/oder kraftschlüssig in das Antriebsgehäuse eingesteckt oder einst eckbar sind. Zwischen einer der Drosseln und einem der Steckerkontakte ist ein Thermoelement in Form einer Thermosicherung (Temperatursicherung) als Über lastschutz kontaktiert oder kontaktierbar. Dadurch ist ein besonders geeignetes Bürstensystem zur Montage in einem Antriebsgehäuse realisiert. Insbesondere ist somit ein besonders kostengünstig und einfach montierbares Bürstensystem realisiert. Einerseits entfällt bei dem erfindungsgemäßen Bürsten system ein Bürstenträger, wodurch diesbezüglich Kosten eingespart werden. Des Weiteren entfällt im Vergleich zu einem auf einem Bürstenträger vormontierten Bürstensystem ein Logistikaufwand für den Transport zur Endmontagelinie des Verstellantriebs, da die Montage der Komponenten des Bürstensystems ins An triebsgehäuse direkt im Zuge einer Endmontage erfolgen kann.

Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.

Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden ins- besondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zu sätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.

Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen we nigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbe sondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwi schen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet dieje nige Kraft, welche die Teile gegeneinander drückt, beispielsweise eine Schrauben kraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht auf recht erhalten und somit gelöst werden. Die Steckerkontakte sind beispielsweise als metallische Bauteile, insbesondere als Stanzbauteile, beispielsweise als gestanzte Kontakte oder Stanzgitter, ausge führt. Die Steckerkontakte weisen beispielsweise seitlich überstehende Ausleger als Anschlag oder Begrenzung für die Steckmontage auf. Die Steckkontakte sind als elektrische Schnittstellen, also beispielsweise als Anschlusskontakte, zur elektrischen Kontaktierung des Bürstensystems ausgeführt.

Die Thermosicherung ist beispielsweise als ein Bimetall-Thermoschalter ausge führt, welcher öffnet, also elektrisch nicht leitend schaltet, wenn eine vorgegebene Nenntemperatur erreicht oder überschritten wird. Dadurch wird das Bürstensystem beziehungsweise ein damit ausgestatteter Verstellantrieb zuverlässig vor einer Überlast oder einer Überhitzung geschützt. Dadurch werden die Betriebssicherheit sowie die Lebensdauer des Bürstensystems beziehungsweise des Verstellantriebs verbessert.

Vorzugsweise ist das Bürstensystem kundenspezifisch, also gemäß einer jeweils gewünschten Kundenanforderung, mit weiteren elektrischen Entstörbauteilen oder EMV-Elementen, also Bauteilen zur Verbesserung der elektromagnetischen Ver träglichkeit (EMV), und/oder Thermoelementen beziehungsweise thermischen Schutzelementen ausführbar. Dadurch ist eine künden- oder projektspezifische Variantenbildung des Bürstensystems realisiert, wodurch eine weitere Kostener sparnis ermöglicht ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist parallel zu den Bürstenhaltern beziehungs weise zu den Bürsten ein Kondensatorelement als elektrisches Entstörbauteil ge schaltet oder schaltbar. Dadurch wird eine besonders hohe EMV des Bürstensys tems und des Verstellantriebs gewährleistet. Das Kondensatorelement ist bei spielsweise als ein X2Y-Kombielement, welches die Funktion eines X-Kondensa- tors (Cx) und zweier Y-Kondensatoren (Cy) kombiniert, ausgeführt. Dadurch ist eine besonders bauraum kompakte und bauteilreduzierte Anordnung realisiert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Komponenten des Bürstensystems, also die Bürstenhalter mit Bürsten, die Drosseln, die Steckerkontakte, die Thermo sicherung sowie beispielsweise das Kondensatorelement, entlang einer gemeinsa men Montagerichtung in dem Antriebsgehäuse montiert oder montierbar. Dies be deutet, dass alle Bauteile oder Komponenten aus der gleichen Richtung montiert werden, also dass die Montage des Bürstensystems beziehungsweise die Bestückung des Antriebsgehäuses mit den (Bürstensystem-)Komponenten von ei ner Seite des Antriebsgehäuses aus erfolgt. Insbesondere werden die Komponen ten hierbei von einer Gehäusestirnseite aus montiert. Dadurch wird eine vollauto matische oder vollautomatisierte Montage und/oder Fertigung des Bürstensystems ermöglicht oder zumindest wesentlich vereinfacht. Dadurch werden die Montage kosten des Bürstensystems sowie des Verstellantriebs vorteilhaft reduziert.

Zur Montage des Bürstensystems beziehungsweise dessen (Einzel-)Komponen- ten ist es beispielsweise möglich, dass die Komponenten einzeln in dem Antriebs gehäuse platziert und montiert werden, wobei eine elektrische Kontaktierung und Verschaltung der Komponenten nach einer solchen Montage erfolgt. Dadurch ist eine besonders einfache und aufwandreduzierte Montage der Komponenten ge währleistet.

In einer geeigneten Ausführung sind die Komponenten miteinander verbunden, bevor sie in das Antriebsgehäuse montiert werden. Mit anderen Worten sind die Komponenten miteinander gekoppelt oder verschaltet beziehungsweise kontak tiert, wenn das Bürstensystem oder die Komponenten in das Antriebsgehäuse ein gesetzt werden. Dies bedeutet, dass eine einfache Kopplung oder Verschaltung der Bürstensystem-Komponenten außerhalb des Antriebsgehäuses erfolgt, und die verbundenen Komponenten gemeinsam in dem Antriebsgehäuse angeordnet werden.

In einer denkbaren Ausführungsform erfolgen bei einer Montage des Verstellan triebs der Zusammenbau oder die Verschaltung des Bürstensystems und der Ein bau des Bürstensystems in das Antriebsgehäuse in getrennten oder separaten Montageschritten. Mit anderen Worten werden die Einzelkomponenten des Bürs tensystems unter Berücksichtigung von Anforderungen einer jeweils gewünschten (Kunden-)Anwendung verschaltet und bereitgestellt. Anschließend werden die ver bundenen Komponenten in dem Antriebsgehäuse montiert.

Der oder die Bürstenhalter sind beispielsweise als köcherartigen Bürstenschächte ausgeführt, in welchen die jeweilige Bürste mittels mechanischer Federn unter Wirkung deren Federkraft verschiebbar gelagert ist, so dass eine automatische Nachstellung der Bürsten zum Abriebsausgleich erfolgt. Die Federkraft kann bei spielsweise mittels Schenkel-, Druck-, Blatt- oder Rollbandfedern erzeugt werden.

In einer bevorzugten Ausbildung ist das Bürstensystem als Flammerbürstensystem ausgeführt. Der oder jeder Bürstenhalter ist hierbei als ein Blattfederelement aus geführt, wobei an einem ersten Federende (Freiende) die jeweilige Bürste klemm befestigt ist. Der Bürstenhalter ist somit als ein federelastischer Bürstentragarm ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Bürstenhalter als in sich federnd ausgebildet ist. Die oder jede Bürste weist hierbei beispielsweise einen emporstehenden Steckabschnitt auf, welcher in einer entsprechenden Aufnahme des Frei- oder Fe derendes klemmbefestigt ist. Dadurch ist ein besonders einfach und kostengünstig herstellbarer Bürstenhalter realisiert.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Bürstenhalter ein zweites Federende oder Festende auf, welches an einem elektrisch leitfähigen Montagestecker vor montiert ist. Der Montagestecker ist hierbei form- und/oder kraftschlüssig in das Antriebsgehäuse eingesteckt oder einsteckbar. Dies bedeutet, dass der Bürsten halter und der Montagestecker als eine vormontierte Baugruppe ausgeführt sind. Der Bürstenhalter ist beispielsweise genietet oder verstemmt an dem Montageste cker befestigt oder festgelegt, und somit mit diesem elektrisch leitfähig kontaktiert. Dadurch ist der Montagestecker als eine mechanische Schnittstelle zwischen dem Bürstenhalter und dem Antriebsgehäuse ausgeführt. Dadurch ist eine vorteilhafte Funktionstrennung realisiert, so dass der Bürstenhalter hinsichtlich einer möglichst optimalen federnden Anlage der Bürste, und der Montagestecker hinsichtlich einer möglichst stabilen und betriebssicheren Befestigung oder Montage ausführbar sind.

Die Montagestecker sind beispielsweise ähnlich zu den Steckerkontakten als me tallische Bauteile, insbesondere als Stanzbauteile, beispielsweise als gestanzte Kontakte oder Stanzgitter, ausgeführt. In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Steckerkontakte und/oder die Mon tagestecker jeweils mit einem Einsteckende und mit einem Kontaktende ausge führt, welche an den axial gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Steckers an geordnet sind. Das oder jedes Einsteckende ist mit einer gezahnten Einsteckkon tur für die form- und/oder kraftschlüssige Befestigung in dem Antriebsgehäuse ausgeführt. Das oder jedes Kontaktende ist mit einem Schneidklemmkontakt aus gebildet. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Steckergeometrie hinsichtlich ei ner besonders einfachen und aufwandsreduzierten Montage und Verschaltung der Bürstensystem komponenten realisiert.

Im montierten Zustand (Montagezustand) ist der jeweilige Stecker mittels der Ein steckkontur des Einsteckendes gegen ein Verrutschen oder Verschieben gesi chert. Die Einsteckkontur ist beispielsweise sägezahnartig oder tannenbaumartig ausgeführt, und verhindert mittels der als Widerhaken wirkenden Zähne eine Ver lagerung des jeweiligen Steckers sowohl bei der Montage als auch während des Betriebs des Antriebs.

Durch die Schneidklemmkontakte sind die Stecker im Wesentlichen als elektrische Schnittstellen oder Verschaltungspunkte zur Verdrahtung oder Verschaltung be ziehungsweise Kontaktierung der Einzelkomponenten ausgebildet.

Der oder jeder Schneidklemmkontakt weist mindestens eine Schneide (Schneid klemme) auf. Zur Verschaltung und Kontaktierung der Komponenten ist es bei spielsweise möglich, dass Verbindungsdrähte zwischen den Komponenten oder Steckern mittels des Schneidklemmkontakts elektrisch leitfähig gekoppelt werden. Ebenso denkbar ist beispielsweise, dass ein Drosselende oder einen Drossel schenkel einer Drossel elektrisch leitfähig in den Schneidklemmkontakt eingesetzt wird, so dass keine zusätzliche Verdrahtung zwischen diesen Bauteilen notwendig ist. Dadurch ist eine besonders aufwands- und materialreduzierte Montage und Verschaltung des Bürstensystems ermöglicht.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Montage stecker an ihren jeweiligen Kontaktende zwei benachbart angeordnete Schneidklemmkontakte aufweisen. Dies bedeutet, dass die Montagestecker je weils zwei Schneidklemmkontakte aufweisen. Diese sind geeigneterweise zuei nander beabstandet und zweckmäßigerweise auf derselben Seite des Montage steckers vorgesehen. Dadurch ist eine einfache und zweckmäßige Verschaltung der Bürsten, insbesondere hinsichtlich elektrischer Entstörelemente realisierbar. Beispielsweise ist in den jeweils ersten Schneidklemmkontakt eine Drossel kon taktiert, welche in Reihe zu der jeweiligen Bürste geschaltet ist, wobei in den je weils zweiten Schneidklemmkontakt ein Kondensatorelement kontaktiert ist, wel ches parallel zu den Bürsten geschaltet ist.

In einer bevorzugten Anwendung ist das vorstehend beschriebene Bürstensystem ein Teil eines Verstellantriebs eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Fenster hebermotors. Der Verstellantrieb weist ein Antriebsgehäuse und einen darin ange ordneten Elektromotor mit einem Stator und mit einem bürstenkommutierten Rotor auf. Mit anderen Worten ist der Rotor des Elektromotors mit dem Bürstensystem gekoppelt.

Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Bürstensystems zur Montage oder Herstellung des Verstellantriebs, also durch die Montage der Einzelkompo- nenten ohne einen zusätzlichen Bürstenträger, ist eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Verstellantriebs realisiert. Dadurch ist ein kosten günstiger und einfach herstellbarer Verstellantrieb realisiert.

Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Elektromotors, also senkrecht zu den Stirnseiten des Stators oder des Antriebsgehäuses verstanden. Entspre chend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbe sondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Elektromotors orientierte Rich tung entlang eines Radius des Stators beziehungsweise des Elektromotors ver standen. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Fol genden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Stators oder des Elektromotors (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden. Die Montage des Bürstensystems erfolgt beispielsweise von einer axialen Stirn seite des Antriebsgehäuses aus. Zum Zwecke einer einfachen und aufwandsredu zierten sowie betriebssicheren Montage des Bürstensystems ist das Antriebsge häuse geeigneterweise mit Fügekonturen zur Befestigung der Einzelkomponenten ausgeführt.

In einer vorteilhaften Ausführung sind die Drosseln des Bürstensystems als Zylin derspulen ausgeführt, welche form- und/oder kraftschlüssig in Fügekonturen des Antriebsgehäuses eingesetzt sind. Die Fügekonturen sind beispielsweise einteilig, also einstückig oder monolithisch, an das Antriebsgehäuse angeformt. Dadurch ist eine einfache Montage und Befestigung, beispielsweise in Form einer Steckmon- tage/-befestigung, der Drosseln im Antriebsgehäuse ermöglicht.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Antriebsgehäuse eine Anzahl von Steckaufnahmen als vorgesehene Fügekonturen für die Stecker auf. Dies bedeu tet, dass die Steckaufnahmen zur insbesondere form- und/oder kraftschlüssigen Steckbefestigung der Steckerkontakte und/oder der Montagestecker ausgeführt sind. Durch die Steckaufnahmen sind die jeweiligen Stecker vorzugsweise gegen ein Verrutschen oder Verschieben gesichert. Dadurch ist eine besonders einfache und werkzeugreduzierte sowie betriebssichere Montage der Steckerkontakte so wie der Bürstenhalter realisiert.

In einer denkbaren Ausgestaltung ist eine Anschlussbuchse in das Antriebsge häuse integriert, wobei die Steckerkontakte vorzugsweise die Anschlusskontakte der Anschlussbuchse bilden, welche als Gegenkontakte für jeweils einen Gabel kontakt eines Anschlusssteckverbinders ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die Steckerkontakte als Kontaktfahnen oder elektrische Schnittstelle des Ver stellantriebs beziehungsweise des Bürstensystems ausgeführt. Dies bedeutet, dass die Anschlussbuchse im Wesentlichen eine Durchführöffnung des Antriebs gehäuses ist, durch welche die Steckerkontakte kontaktierbar sind. Dadurch ist ein besonders einfacher und bauteilreduzierter Verstellantrieb realisiert. Insbesondere ist somit eine besonders einfache und flexible Kontaktierung des Verstellantriebs mit einer kundenspezifischen Stromquelle oder mit einem kundenspezifischen Steckverbinder realisiert. Dadurch weist der erfindungsgemäße Verstellantrieb eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich einer Kundenschnittstelle auf. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung einen Fahrzeugfensterheber mit ei nem elektromotorischen Verstellantrieb,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein Bürstensystem des Verstellantriebs in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 in Draufsicht das Bürstensystem in der ersten Ausführungsform,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein Freiende eines Bürstenhalters mit ei ner klemm befestigten Bürste,

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung einen Montagestecker mit befestigten Bürstenhalter,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung einen Steckerkontakt des Bürstensys tems,

Fig. 7 in perspektivischer Darstellung eine Anschlussbuchse des Verstellan triebs,

Fig. 8 in Frontansicht die Anschlussbuchse,

Fig. 9 in perspektivischer Darstellung das Bürstensystem in einer zweiten Aus führungsform,

Fig. 10 in perspektivischer Darstellung das Bürstensystem in der zweiten Aus führungsform,

Fig. 11 in Draufsicht das Bürstensystem in der zweiten Ausführungsform,

Fig. 12 in perspektivischer Darstellung die Anschlussbuchse, und

Fig. 13 in perspektivischer Darstellung die Anschlussbuchse des Bürstensys tems und einen Anschlusssteckverbinder.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den glei chen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 1 ist in vereinfachter und schematischer Darstellung ein elektrischer Fahrzeugfensterheber 2 als Stellvorrichtung für eine (Fahrzeug-)Fensterscheibe 4 eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Der Fensterheber 2 weist einen Verstellantrieb 6 mit einem bürstenkom mutierten Elektromotor 8 auf, welcher mittels einer Stellmechanik 10 des Verstellantriebs 6 auf die Fensterscheibe 4 wirkt. Die Stellmechanik 10 weist eine Führungs schiene 12 und einem mit der Fensterscheibe 4 gekoppelten Mitnehmer oder Schienengleiter 14 auf. Der Fensterheber 2 ist beispielsweise in einer rahmenlo- sen Seitentür des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Stellmechanik 10 weist weiter hin einen Seilzug 16 auf.

Der Elektromotor 8 treibt über ein Schnecken- oder Stirnradgetriebe 18 eine Seil trommel 20 des Verstellantriebs 6 an. Ein Zugseil des Seilzugs 16 ist derart an der Seiltrommel 20 angeordnet, dass bei durch das Getriebe 18 bewirkten Drehungen der Seiltrommel 20 ein Auf- und Abwickeln des Zugseils erfolgt. Der beispiels weise als Bowdenzug ausgeführte Seilzug 16 bewegt über Umlenkrollen 22 der Führungsschiene 12 die Fensterscheibe 4. Bei einer Betätigung des Verstellantriebs 6 wird die Fensterscheibe 4 in ihrer (Scheiben-) Position P verfahren. Die Fensterscheibe 4 ist hierbei reversibel zwi schen einer Schließstellung S, welche die höchstmögliche Position P darstellt, und einer Öffnungsstellung O, welche die tiefst mögliche Position P darstellt, verfahr bar. In diesen Stellungen S und O ist die Fensterscheibe 4 in der Fig. 1 jeweils ge- strichelt angedeutet. Mit durchgezogenen Linien ist die Fensterscheibe 4 dagegen in einer halbgeöffneten Zwischenstellung dargestellt.

Der Verstellantrieb 6 weist ein Antriebsgehäuse 24 auf, in welchem ein gehäuse fester Stator 26 und ein in diesem rotierbar gelagerten Rotor 28 des Elektromotors 8 angeordnet sind. Der Rotor 28 ist wellenfest mit einer Rotor- oder Motorwelle 30 gefügt, welche wellenendseitig mit dem Getriebe 18 gekoppelt ist. Der Elektromotor 8 ist als ein bürstenkom mutierter Gleichstrommotor ausgeführt. Hierzu ist an der Motorwelle 30 ein Kommutator 32 angeordnet, welcher im Be trieb des Elektromotors 8 zusammen mit der Motorwelle 30 und dem Rotor 28 ge dreht oder rotiert wird. Der Kommutator 32 weist eine Anzahl an nicht näher dar gestellten Kommutatorlamellen auf, welche mittels Bürsten 34 eines Bürstensys tems 36 elektrisch leitend bestrichen oder kontaktiert sind.

Das Antriebsgehäuse 24 ist beispielsweise aus einem Motorgehäuse und einem daran angeflanschten Getriebegehäuse ausgeführt, wobei der Elektromotor 8 und der Kommutator 32 sowie das Bürstensystem 36 insbesondere in dem elektromo torseitigen Motorgehäuse oder Gehäuseteilbereich des Antriebsgehäuses 24 an geordnet sind.

Nachfolgend ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Bürstensystems 36 anhand der Figuren 2 bis 8 näher erläutert.

Das Bürstensystem 36 ist zur direkten Montage in dem Antriebsgehäuse 24 geeig net und eingerichtet. Das Bürstensystem 36 weist also keinen zusätzlichen oder separaten Bürstenträger oder eine Trägerplatte auf. Die Komponenten des Bürs tensystems 36 werden somit direkt oder unmittelbar in dem Antriebsgehäuse 24 montiert.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bürstensystem 36 insbesondere als ein Hammerbürstensystem für einen vierpoligen Elektromotor 8 ausgeführt. Die Bürsten 34 des Bürstensystems 36 sind hierbei etwa 90° zueinander versetzt an dem Außenumfang des Kommutators 32 angeordnet.

Das Bürstensystem 36 weist als (Einzel-)Komponenten zwei Bürstenhalter 38 zur federnden elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Bürste 34 an dem Kommuta tor 32, und zwei mit den Bürstenhaltern 36 kontaktierte oder kontaktierbare Dros seln 40a, 40b als elektrische Entstörelemente (Entstördrosseln), sowie zwei elektrisch leitfähige Steckerkontakte 42a, 42b auf. Zwischen der Drossel 40a und dem Steckerkontakt 42b ist ein Thermoelement 44 in Form einer Thermosicherung (Temperatursicherung) als Überlastschutz kontaktiert oder kontaktierbar. Das Bürstensystem 36 weist weiterhin ein parallel zu den Bürstenhaltern 38 bezie hungsweise zu den Bürsten 34 geschaltetes oder schaltbares Kondensatorele ment 46 als elektrisches Entstör- oder EMV-Bauteil auf.

Die Komponenten des Bürstensystems 36 sind entlang einer gemeinsamen Mon tagerichtung M (Fig. 5) in dem Antriebsgehäuse 24 montiert oder montierbar. Die Montagerichtung M ist etwa parallel zur Sichtrichtung der Darstellungen der Fig. 2 und der Fig. 3 und somit im Wesentlichen senkrecht zu einer Gehäusestirnseite des Antriebsgehäuses 24 orientiert. Dies bedeutet, dass das Bürstensystem 36 von einer Gehäusestirnseite aus montiert oder montierbar ist.

Das Thermoelement 44 ist vorzugsweise als ein Bimetall-Thermoschalter ausge führt. Das Thermoelement 44 ist hierbei einerseits mit einer Leitung 48 an den Steckerkontakt 42a und andererseits an einen Drosselschenkel der Drossel 40a angeschlossen oder kontaktiert.

Das Kondensatorelement 46 ist beispielsweise als ein X2Y-Kombielement, wel ches die Funktion eines X-Kondensators und zweier Y-Kondensatoren kombiniert, ausgeführt.

Die Drosseln 40a, 40b sind als Schrauben- oder Zylinderspulen ausgeführt, wel che einen jeweiligen Ferritkern 50 koaxial umgeben. Die Drosseln 40a, 40b sind mit dem jeweiligen Ferritkern 50 form- und/oder kraftschlüssig in jeweils eine Fü gekontur 51 des Antriebsgehäuses 24 eingesetzt.

Die Bürstenhalter 38 sind in dieser Ausführungsform als Blattfederelemente aus geführt. Der Bürstenhalter 38 ist als ein federelastischer Bürstentragarm ausge führt, welcher mittels einem Federende oder Festende 52 an einem Montageste cker 54 befestigt ist, und welcher ein zweites Federende oder Freiende 56 auf weist, an welchem die Bürste 34 klemm befestigt gehalten ist. Der Bürstenhalter 38 ist derart gebogen, dass eine federnde und betriebssichere Anlage der Bürste 34 an den Kommutatorlamellen des Kommutators 32 gewährleistet ist. Wie in der Fig. 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, weist die Bürste 34 einen emporstehenden Steckabschnitt 58 auf, welcher in einer entsprechenden Auf nahme des Frei- oder Federendes 56 klemmbefestigt ist. Flierzu weist das Frei- ende 56 eine etwa rechteckförmige Aussparung 60 und zwei in diese hineinra gende Federlaschen 62 auf. Wie in der Fig. 4 gezeigt ist, ist der Steckabschnitt 58 in die Aussparung 60 eingesetzt, so dass die Federlaschen 62 nach außen, also vom Kommutator 32 weg, gebogen werden und somit den Steckabschnitt 58 klem mend fixieren.

Das Festende 52 ist mittels zweier nicht näher bezeichneter Nietverbindungen an den jeweiligen Montagestecker 54 gefügt und mit diesem elektrisch leitfähig ver bunden. Der Montagestecker 54 und der daran befestigte Bürstenhalter 38 bilden somit eine vormontierte Baugruppe. Die Montage dieser Baugruppe ist in Fig. 5 gezeigt.

Der Montagestecker 54 ist insbesondere als ein Stanzbauteil, beispielsweise als ein gestanzter Kontakt oder ein Stanzgitter, ausgeführt. Der Montagestecker 54 weist ein Einsteckende 64 und ein Kontaktende 66 auf. Der Bürstenhalter 38 ist an einer dem Kommutator 32 zugewandten Planseite 68 des Montagesteckers 54 vormontiert.

Das Einsteckende 64 ist mit einer beidseitig vorgesehenen gezahnten, beispiels weise sägezahnförmig oder tannenbaumförmig ausgebildeten, Einsteckkontur 69 für die form- und/oder kraftschlüssige (Steck-)Befestigung in einer Steckaufnahme oder Stecktasche 70 des Antriebsgehäuses 24 ausgeführt. Die als Widerhaken wirkenden Zähne der Einsteckkontur 69 beziehungsweise des Einsteckendes 64 verhindern eine Verlagerung des Montagesteckers 54 sowohl bei der (Steck-)Mon- tage in die Steckaufnahme 70 als auch während des Betriebs des Verstellantriebs

Das Kontaktende 66 weist zwei seitlich überstehende Ausleger 72 auf, welche als axiale Anschläge den Einschub- oder Einsteckweg in der Steckaufnahme 70 begrenzen, und im Montage- oder Einsteckzustand auf einer Oberseite 74 der Steckaufnahme 70 abgestützt aufliegen. Das Kontaktende 66 weist weiterhin ei nen im Montagezustand axial gerichteten Schneidklemmkontakt 76 mit einer nicht näher bezeichneten Schneidklemme auf.

Die Steckerkontakte 42a, 42b sind insbesondere als gleichartige Stanzbauteile, beispielsweise als gestanzte Kontakte oder Stanzgitter, ausgeführt. Die Stecker kontakte 42a, 42b weisen jeweils ein Einsteckende 80 und ein Kontaktende 82 auf, welche an den axial gegenüberliegenden Stirnseiten der jeweiligen Stecker 42a, 42b angeordnet sind.

Wie in der Darstellung der Fig. 6 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, sind das Einsteckende 80 und das Kontaktende 82 ähnlich zu dem Einsteckende 64 und dem Kontaktende 66 der Montagestecker 54 ausgeführt.

Das Einsteckende 80 ist beidseitig mit einer gezahnten, beispielsweise sägezahn förmig oder tannenbaumförmig ausgebildeten, Einsteckkontur 83 versehen. Das Einsteckende 80 ist hierbei für die form- und/oder kraftschlüssige (Steck-)Befestig- ung in einer aussparungsartigen oder lochartigen Steckaufnahme 84 des Antriebs- gehäuses 24 ausgeführt. Die als Widerhaken wirkenden Zähne der Einsteckkontur 83 beziehungsweise des Einsteckendes 80 stellen hierbei einen stabilen und be triebssicheren Halt des Steckerkontakts 42a, 42b in der Steckaufnahme 84, auch während des Betriebs des Verstellantriebs 6, sicher. Das Kontaktende 82 der Steckerkontakte 42a, 42b weist einen Schneidklemm kon- takt 86 auf.

Die Steckaufnahmen 84 sind parallel zueinander und etwa senkrecht zu der be nachbarten Gehäusewand des Antriebsgehäuses 24 angeordnet.

Zur Montage werden die Steckerkontakte 42a, 42b entlang der Montagerichtung M etwa senkrecht in die Steckaufnahmen 84 eingesetzt oder eingesteckt. Das Einsteckende 80 ist hierbei jeweils mittels zwei seitlich emporstehender Ausleger 88 axial begrenzt.

Die Ausleger 88 dienen als axialer Anschlag beim Einstecken der Steckerkontakte 42a, 42b in die Steckaufnahmen 84. Der den Auslegern 88 axial emporstehende Bereich der Steckerkontakte 42a, 42b bildet jeweils eine elektrische Schnittstelle des Bürstensystems 36 zum Anschluss an eine externe Strom- oder Energiever sorgung.

Wie anhand der Figuren 7 und 8 ersichtlich wird, weist die Gehäusewand des An triebsgehäuses 24 eine integrierte Anschlussbuchse 90 auf, wobei die der An schlussbuchse 90 zugewandten Stirnseiten der Steckerkontakte 42a, 42b als Kon taktfahnen oder elektrische Anschlusskontakte, also beispielsweise als ein Plus- und Minusanschluss, des Bürstensystems 36 ausgeführt sind.

Das Antriebsgehäuse 24 weist - wie insbesondere in der Fig. 3 ersichtlich - von der Gehäusestirnseite oder entlang der Montagerichtung M aus betrachtet eine etwa quadratische Querschnittsform auf. Die Querschnittsform ist im Wesentlichen von den polyzyklischen Magneten des Elektromotors 8 beziehungsweise Rotors 28 abhängig, und kann beispielsweise auch etwa kreisförmig sein.

Die Steckkontakte 42a, 42b sind parallel zueinander etwa mittig an der die An schlussbuchse 90 aufweisenden Gehäuseseite des Antriebsgehäuses 24 ange ordnet. An den an diese Gehäuseseite angrenzenden Eckbereichen ist einerseits die Drossel 40b und andererseits das Thermoelement 44 angeordnet.

Die Drossel 40b ist mit einem Drosselschenkel mit dem Schneidklemmkontakt 86 des Steckerkontakts 42b einerseits und mit dem anderen Drosselschenkel mit dem Schneidklemmkontakt 76 des Montagesteckers 54 kontaktiert oder verschal tet. Dadurch ist die Bürste 34 des Bürstenhalters 38 elektrisch leitend mit der Drossel 40b und dem Steckerkontakt 42b verbunden. Die den Steckerkontakt 42a und das Thermoelement 44 verbindende Leitung 48 ist einerseits in den Schneidklemmkontakt 86 des Steckerkontakts 42a eingesetzt, und andererseits an einem nicht näher bezeichneten Anschluss des Thermoele ments 44 geschweißt. An dem anderen Anschluss des Thermoelements 44 ist ein Drosselschenkel der Drossel 40a schweißbefestigt. Die in dem gegenüberliegend zur Drossel 40b angeordneten Eckbereich angeordnete Drossel 40a ist mit dem zweiten Drosselschenkel in dem Schneidklemmkontakt 76 des zugeordneten Mon tagesteckers 54 befestigt.

In den Schneidklemmkontakten 76 ist jeweils zusätzlich zu einem Drosselschenkel eine Leitung 92 kontaktiert, welche beispielsweise jeweils Teil des Kondensatorel ements 46 ist. Das Kondensatorelement 46 ist gegenüberliegend zu den Stecker kontakten 42a, 42b angeordnet, und mittels der Leitungen 92 elektrisch parallel zu den durch die Bürsten 34 und die damit bestrichenen Kommutatorlamellen gebil deten Strom pfad geschaltet.

In den Figuren 9 bis 13 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Bürstensys tems 36' gezeigt und nachfolgend näher erläutert.

Das Bürstensystem 36' unterscheidet sich im Wesentlichen in der Anordnung der Komponenten in dem Bauraum des Antriebsgehäuses 24 sowie in der Ausgestal tung der Montagestecker 54.

Wie in der Fig. 9, in der Fig. 10 und in der Fig. 11 vergleichsweise deutlich ersicht- bar ist, weisen die Montagestecker 54 im Kontaktende 66 in dieser Ausführungs form jeweils zwei benachbart angeordnete Schneidklemmkontakte 76a, 76b auf. In die Schneidklemmkontakte 76a wird der jeweilige Drosselschenkel der Drosseln 40a, 40b eingesetzt, wobei in die Schneidklemmkontakte 76b die Leitungen 92 zum Anschluss des Kondensatorelements 46 eingesetzt werden.

In dieser Ausführungsform des Bürstensystems 36' sind die Fügekonturen 51 und die davon gehaltenen Drosseln 40a, 40b in den zu den Steckerkontakten 42a, 42b benachbarten Eckbereichen des Antriebsgehäuses 24 angeordnet. Das Thermoelement 44 ist hierbei etwa parallel zu dem Steckerkontakt 42a orientiert zwischen diesem und der Drossel 40a angeordnet. Das Thermoelement 44 weist hierbei zwei axial gerichtete Kontaktfahnen 94 zur Schweißkontaktierung der Lei tung 48 einerseits und des Drosselschenkels andererseits auf.

Wie in den Figuren 12 und 13 ersichtlich ist, weist die integrierte Anschluss buchse 90 entlang deren Außenumfang Fügekonturen in Form von Rastaufnah men 96 und einer Führungsnut 98 auf, mittels welchen ein Anschlusssteckverbin der 100 form- und/oder kraftschlüssig befestigbar ist. Der Anschlusssteckverbinder 100 weist hierbei zwei Gabelkontakte 102 auf, welche im Montagezustand jeweils einen der Steckerkontakte 42a, 42b kontaktierend klemmen.

Im Montagezustand verrasten oder verklipsen die Rastaufnahmen 96 mit Rastna sen 104 des Anschlusssteckverbinders 100. Der Anschlusssteckverbinder 100 weist einen nicht näher gezeigten Fortsatz als Füge- oder Positionierungshilfe auf, welcher beim Montage- oder Steckvorgang in der Führungsnut 98 formschlüssig geführt ist. Der Anschlusssteckverbinder 100 ist beispielsweise an einen Kabel baum oder an ein Versorgungsnetz, beispielsweise ein Bordnetz des Kraftfahr zeugs angeschlossen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fach mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlas sen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbei- spielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kom binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Zur Montage des Bürstensystems 36, 36' beziehungsweise dessen (Einzel-)Kom- ponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46ist es beispielsweise möglich, dass die Komponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46 einzeln in dem Antriebsgehäuse 24 platziert und montiert werden, wobei eine elektrische Kontaktierung und Ver schaltung der Komponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46 nach einer solchen Montage erfolgt. Alternativ sind die Komponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46 miteinander verbunden, bevor sie in das Antriebsgehäuse 24 montiert werden. Mit anderen Worten sind die Komponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46 miteinander ge- koppelt oder verschaltet beziehungsweise kontaktiert, wenn das Bürstensystem 36, 36' oder die Komponenten 34, 38, 40a, 40b, 42a, 42b, 44, 46 in das Antriebs gehäuse 24 eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

2 Fahrzeugfensterheber

4 Fensterscheibe

Verstellantrieb

8 Elektromotor 10 Stellmechanik 12 Führungsschiene 14 Mitnehmer 16 Seilzug 18 Stirnradgetriebe 20 Seiltrommel 22 Umlenkrollen 24 Antriebsgehäuse 26 Stator

28 Rotor 30 Motorwelle 32 Kommutator 34 Bürste 36, 36' Bürstensystem

38 Bürstenhalter

40a, 40b Drossel 42a, 42b Steckerkontakt 44 Thermoelement 46 Kondensatorelement

48 Leitung

50 Ferritkern

51 Fügekontur

52 Federende/Festende 54 Montagestecker

56 Federende/Freiende 58 Steckabschnitt 60 Aussparung 62 Federlasche

64 Einsteckende

66 Kontaktende

68 Planseite

69 Einsteckkontur

70 Steckaufnahme 72 Ausleger 74 Oberseite

76, 76a, 76b Schneidklemmkontakt

80 Einsteckende

82 Kontaktende

83 Einsteckkontur

84 Steckaufnahme 86 Schneidklemmkontakt 88 Ausleger 90 Anschlussbuchse 92 Leitung 94 Kontaktfahne 96 Rastaufnahme 98 Führungsnut 100 Anschlusssteckverbinder 102 Gabelkontakt 104 Rastnase

P Scheibenposition

S Schließstellung

0 Öffnungsstellung

M Montagerichtung