Titel

Elektrische Maschine mit einem elektrischen Schleifkontakt

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem elektrischen Schleifkontakt nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Stand der Technik

Mit der DE 42 25 496 Al ist eine elektrische Antriebseinheit bekannt geworden, bei der zwischen einem Poltopf und einem Getriebegehäuse eine Zwischenzarge angeordnet ist, in die ein Bürstenhalter integriert ist. Die Antriebseinheit ist dabei modular aufgebaut, wobei ein separat ausgebildeter Stecker an unterschiedlichen Positionen an der Antriebseinheit angeordnet werden kann. Dadurch können beispielsweise unterschiedliche Varianten mit oder ohne Elektronikgehäuse realisiert werden, und je nach Einbaulage der Antriebseinheit der Steckeranschluss entsprechend den Raumverhältnissen und dem kundenspezifischen Gegenstecker angepasst werden. Das Elektronikgehäuse mit der darin aufgenommenen Elektronikplatine ist dabei immer radial außerhalb dem Polgehäuse angeordnet. Nachteilig bei solch einer Ausführung ist, dass die Elektronikplatine mit den unterschiedlichen Elektronikbauteilen elektromagnetische Störstrahlung (EMV) abstrahlt, die für andere Elektronikfunktionen im KFZ störend sein kann. Außerdem verursacht auch der Bürstenkontakt in der Zwischenzarge Störstrahlung, die durch das Getriebegehäuse aus Kunststoff an die Umgebung abstrahlt. Dieser Nachteil soll durch die Erfindungsgemäße elektrische Maschine behoben werden. Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ausbildung eines elektrisch leitenden Schleifkontakts zwischen der Rotorwelle und einer elektrischen Verbindung zum Massekontakt des Statorgehäuses verhindert wird, dass die Rotorwelle als Antenne für die EMV-Strahlung wirkt. Somit bildet das Statorgehäuse zusammen mit der Abschirm platte und der Rotorwelle einen geschlossenen Faradayschen Käfig, der als EMV-Abschirmung die entstehende elektromagnetische Störstrahlung nach außen abschirmt. Durch die Anordnung der Abschirm platte radial vom Flansch des Statorgehäuses bis zu deren Kontaktierung mit der Rotorwelle mittels des Schleifkontakts, werden dadurch die Kohlebürsten und die elektronischen Entstörbauteile optimal abgeschirmt. Durch diese optimale abschirmende Wirkung einer solchen über den Schleifkontakt zumindest mittelbar mit der rotierenden Rotorwelle verbunden Abschirm platte kann eine EMV-Abschirmung auch für hohe Frequenzen bis beispielsweise 3 GHz erreicht werden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen, der in dem unabhängigen Anspruch vorgegebenen Ausführungen möglich. Bevorzugt liegt die Abschirm platte ohne Unterbrechung über ihren gesamten Umfang axial am Flansch des Statorgehäuses an, so dass am Umfang ein lückenloser Abschirmkäfig realisiert werden kann. Damit die Abschirmplatte über ihren gesamten Umfang zuverlässig am Flansch anliegt, weist die Abschirmplatte einen radialen Überlappungsbereich mit dem Flansch auf. Dieser Überlappungsbereich liegt leitend am Flansch an. Dadurch ist über die Lebensdauer eine ausreichend niederimpedante und symmetrische Anbindung der Abschirmung an das Statorgehäuse gewährleistet. Zusätzlich kann die Abschirmplatte als tragendes Bauteil wirken, da diese fest axial am Flansch verspannt werden kann. Alternativ kann das Abschirmschild integraler Bestandteil einer Elektronikplatine sein. Die Abschirm platte kann sehr einfach in axialem Montageverfahren axial zwischen dem Flansch des Statorgehäuses und einem Gegenflansch des Getriebegehäuses axial verspannt werden. Dabei kann das Getriebegehäuse aus Kunststoff gefertigt sein. Beispielseise werden die beiden Gehäuseteile mittels Schrauben oder Vercrimpen oder sonstiger Materialumformung miteinander verbunden.

Wird für den Schleifkontakt zur Rotorwelle ein elektrisch leitfähiges Vlies bzw. faseriges Gewebe mit leitfähigen Fasern verwendet, kann der mechanische Abrieb an der Rotorwelle minimiert werden, wodurch die Lebensdauer des Elektromotors erhöht wird. Beispielsweise können hier Gewebe mit Metallfasern oder auch Grafit- oder Carbon-Fasern verwendet werden. Ein solch leitfähiges Vlies kann sehr einfach an dem Adapterelement oder auch direkt an dem Abschirmschild befestigt werden. Durch die leicht verformbare Ausbildung des Vlieses können Bauraumlücken für den Schleifkontakt genutzt werden, so dass kein zusätzlicher Bauraum für den Schleifkontakt beansprucht wird. Dabei kann das Vlies als selbsttragende Struktur oder in Verbindung mit einer Stützstruktur radial gegen die Rotorwelle gepresst werden, um einen leitenden Schleifkontakt auszubilden.

Durch die Verwendung eines - insbesondere reinen - Metallgitters, beispielsweise aus Kupfer, kann eine höhere Leitfähigkeit erzielt werden, wodurch die EMV- Abschirmung in bestimmten Frequenzbereichen noch erhöht werden kann. Im einfachsten Fall kann auch eine herkömmliche Metall-Litze mittels eines elastischen Elements radial gegen die Rotorwelle gepresst werden, um den Schleifkontakt auszubilden. Ein solches Metallgitter kann auch gut mit dem metallenen Adapterelement oder direkt mit der Abschirmplatte verlötet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführung kann eine Metall-Lasche radial schleifend an der Rotorwelle anliegen, wodurch über die gesamte Lebensdauer ein höherer Anpressdruck erzeugt werden kann. Durch die konkrete Ausformung der Feder- Lasche kann dabei auch der Verschleiß der Rotorwelle minimiert werden. Besonders kostengünstig kann die Blechzunge einstückig am Adapterelement oder auch direkt an der Abschirmplatte ausgebildet werden, wodurch zusätzlicher Fer- tigungs- und Montageaufwand entfällt.

Besonders vorteilhaft besteht der Schleifkontakt aus einem gut leitenden Metalldraht, der elastisch federnd radial an der Rotorwelle anliegt. Eine solche Drahtfe- der kann sehr einfach und platzsparend in ein bestehendes Bauteil, wie beispielsweise ein Wellen-Lager integriert werden. Dabei kann die Federkraft über den Drahtdurchmesser in einfacher Weise eingestellt werden.

Besonders günstig erstreckt sich eine solche Drahtfeder um den gesamten Umfang der Rotorwelle, wobei sich der Drahtanfang und das Drahtende bevorzugt überlappen - oder um keinen kleinen Umfangswinkel beabstandet zueinander angeordnet sind. Dabei liegt der Draht bevorzugt an mehreren Umfangsbereichen federnd an der Rotorwelle an, wohingegen sich andere Umfangsbereiche radial nach außen an einem drehfesten Bauteil abstützen. Die Drahtfeder kann insbesondere als n-förmiger Polygonzug oder als kreisförmiger Well-Ring ausgebildet sein.

Axial gegenüberliegend zur Bürstenträger-Platte ist auf der anderen Seite der Abschirm platte ein Lagerschild befestigt, das einen Lagersitz für das Rotorlager aufweist. Das Rotorlager ist als Zylinder- oder Kalottenlager ausgebildet - insbesondere aus Sintermetall. Die Lageraufnahme ist bevorzugt einstückig mit dem Lagerschild als Spritzgussteil ausgebildet. Dabei wird die Lageraufnahme über das Lagerschild im Getriebegehäuse zentriert. Dadurch ist die Rotorwelle an einem Ende im Statorgehäuse und in einem mittleren Bereich über das Lagerschild im Getriebegehäuse gelagert.

Bevorzugt wird der zentrale Durchbruch der Abschirmplatte für die Rotorwelle mittels eines separat gefertigten, elektrisch leitenden Adapterelements abgeschirmt, das elektrisch leitend axial an der Abschirmplatte und gleichzeitig mechanisch am Lagerschild befestigt ist. dadurch ist die gesamte Öffnung des Statorgehäuses über den gesamten radialen Bereich von der metallenen Rotorwelle bis zum umlaufenden Flansch vollständig elektromagnetisch abgedichtet.

Wird der Schleifkontakt direkt im Lager-Bauteil angeordnet, ist in diesem eine zylinderförmige Aufnahme für das elektrisch leitende Federelement ausgeformt. Daran stützt sich beispielsweise eine Drahtfeder - vorzugsweise ein Polygonzug oder eine Radialwellfeder - radial ab und presst dabei bestimmte Umfangsbereiche radial gegen die Rotorwelle. Bei dieser Ausführung ist das Lager-Bauteil elektrisch mit dem Abschirmschild verbunden, insbesondere über das elektrisch leitende Adapterelement. Hierzu sind an dem Adapterelement um die Bohrung herum axiale federnde Blechelemente ausgeformt, die axial federnd direkt am Lager-Bauteil anliegen. Durch diesen flächigen Massekontakt vom Adapterelement zum Rotorlager und zur Abschirmplatte ist die gesamte axiale Öffnung des Statorgehäuses dicht abgeschirmt.

Alternativ kann der Schleifkontakt auch direkt am Adapterelement ausgebildet sein, der elektrisch mit dem Abschirmschild verbunden ist. Dabei muss das Lager-Bauteil nicht elektrisch mit der Abschirmplatte verbunden sein. Auch ist es möglich den Schleifkontakt unmittelbar am der Abschirmplatte anzuordnen, beispielsweise einstückig mit diesem auszubilden.

Zur Abschirmung des Durchbruchs in dem Abschirmschild ist das Adapterelement aus einem leitenden Blech bevorzugt als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet, dessen offene Stirnseite leitend an dem Abschirmschild anliegt. Gegenüberliegend zu offenen Seite ist eine Bohrung im Adapterelement zur Aufnahme der Rotorwelle ausgeformt. Der Hohlraum nimmt mit der Rotorwelle bevorzugt auch einen darauf angeordneten Ringmagneten auf, der mit einem Magnetsensor auf der Leiterplatte zusammenwirkt, in die das Abschirmschild bevorzugt integriert ist. Der Hohlraum kann mit dem elektrisch leitenden Vlies oder dem Metallgeflecht ausgekleidet sein und an der Bohrung des Adapterelements den Schleifkontakt ausbilden. Das Vlies oder das Metallgeflecht ist dann vorteilhaft zwischen der offenen Stirnseite und dem Abschirmschild elektrisch leitend festgeklemmt oder verlötet.

Zur Bestromung des Elektromotors können Köcherbürsten an einer Bürstenhalter-Platte angeordnet sein, die unterhalb dem Abschirmschild angeordnet ist. Die Bürstenhalter-Platte ist insbesondere axial vollständig innerhalb des Statorgehäuses angeordnet. Zur elektrischen Kontaktierung der Bürsten werden diese beispielsweise mittels flexibler Strom-Litzen mit Kontaktelementen der Stromversorgung verbunden. Das Bürstenträger-Bauteil ist bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet, so dass Köcher für die Bürsten direkt einstückig daran ausgeformt werden können. Das Bürstenhalter-Bauteil kann durch den zentralen Durchbruch im Abschirmschild hindurch mit dem Lagerschild verbunden werden, wobei das Abschirmschild axial zwischen diesen beiden Bauteilen befestigt wird, um zusammen ein vormontiertes Sandwich-Bauteil auszubilden. Bei der Vormontage des Sandwich-Bauteils greifen Verbindungselemente durch den zentralen Durchbruch der Abschirm-Platte hindurch, damit die flächig leitende Leiterschicht der Abschirm-Platte nicht unterbrochen wird. Beispielsweise können Rastelemente und/oder Klemmelemente am Bürstenhalter und/oder am Lagerschild angeformt sein, die mit Gegenrastelementen und/oder Klemmelementen des Lagerschilds und/oder des Bürstenhalters Zusammenwirken. Dadurch ist der Bürstenhalter und das Lagerschild mit der dazwischenliegenden Abschirm-Platte als vormontiertes Sandwich-Bauteil ausgebildet. Dieses Sandwich-Bauteil wird mittels der Bürstenhalter-Platte gegenüber dem Statorgehäuse, und mittels der Außenkontur der Lageraufnahme des Lagerschilds gegenüber dem Getriebegehäuse zentriert.

Besonders kostengünstig kann die Abschirmplatte in eine Elektronikplatine integriert werden, wobei in dem isolierenden Substrat der Elektronikplatine mindestens eine durchgängig leitende Leiterschicht - bevorzugt eine Kupferschicht - ausgebildet ist, auf der keine Fehlstellen durch die Ausbildung von Schaltkreisen oder die Anbindung von Elektronikbauteilen ausgebildet sind. Auf der Elektronikplatine können vorteilhaft alle Elektronik-Bauelemente und die Kontaktelemente für die Bürsten mittels kostengünstiger und robuster SMD-Technik (Surface Mounted Devices) bestückt werden. Die flächig durchgehend leitenden Leiterschichten können standardmäßig bei der Platinen-Herstellung gefertigt werden, wobei bevorzugt gleich zwei solcher flächig leitenden Leiterschichten als axial innere Schichten angeordnet sind, und an zwei weiteren äußeren Leiterschichten die Schaltkreise und die Elektronikbauteile ausgebildet sind. Dabei ist die mindestens eine flächig leitende Leiterschicht mittels axialer Durchkontaktierungen mit mindestens einer axialen Seitenfläche der Leiterplatine verbunden, die dann axial leitend am Flansch anliegt. Besonders bevorzugt sind die Durchkontaktierungen innerhalb des radialen Überlappungsbereichs angeordnet, und verbinden dadurch den elektrisch leitenden Überlappungsbereich an der Unterseite mit der flächig durchgehend leitenden Leiterschicht im Inneren der Elektronikplatine. Um eine ausreichende EMV-Abschirmung zu gewährleisten, dürfen die Abstände zwischen den Durchkontaktierungen in Umfangsrichtung nicht zu groß sein, um auch noch hohe Frequenzen bis 3 GHz zuverlässig abzuschirmen.

Bevorzugt weist das Adapterelement einen näherungsweise viereckigen - insbesondere rechteckigen - Außenumfang auf, der in eine entsprechende Aufnahme im Lagerschild eingreift. Axial gegenüberliegend liegt das Adapterelement mit dieser viereckigen Stirnseite axial am Umfang des korrespondierenden zentralen Durchbruchs in der Abschirm-Platte leitend an. Hierzu ist an der Oberseite der Elektronikplatine entlang des Durchbruchs ein Massekontakt- Bereich ausgebildet. Dabei ist beispielsweise eine Oberflächen-Zinnschicht mittels Durchkontaktierungen mit mindestens einer inneren, flächig ununterbrochenen Leiterschicht elektrisch verbunden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer elektrischen Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine mit zwei Varianten von Schleifkontakten,

Fig. 3 und 4 zwei Ausführungsbeispiele einer Drahtfeder als Schleifkontakt,

Fig. 5 bis 8 weitere Ausführungen von Adapterelementen mit Schleifkontakten, und

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Adapterelements. Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine elektrische Maschine 10, wie sie beispielsweise zum Verstellen beweglicher Teile - vorzugsweise Fensterscheiben, Schiebedächer oder Sitzkomponenten - im Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Dabei ist in einem Statorgehäuse 22 ein Stator 12 angeordnet, innerhalb dessen ein Rotor 14 angeordnet ist, dessen Rotorwelle 16 sich axial vom Statorgehäuse 22 in ein axial sich anschließendes Getriebegehäuse 60 erstreckt. Der Stator 12 weist bevorzugt Permanentmagnete 13 auf, die eine elektrische Wicklung 15 des Rotors 14 antreiben. Dabei wird das Antriebsmoment von der Rotorwelle 16 auf ein im Getriebegehäuse 60 angeordnetes Getriebe übertragen. Dabei ist auf der Rotorwelle 16 ein Abtriebselement 17 angeordnet, das mit anderen Getriebekomponenten zusammenwirkt. Dadurch werden mittels einer nichtdargestellten Mechanik beispielsweise Teile eines Fahrzeugsitzes oder eine Fensterscheibe im Kraftfahrzeug bewegt. In Axialrichtung 8 ist zwischen dem Polgehäuse 22 und dem Getriebegehäuse 60 eine Bürstenhalter-Platte 55 angeordnet, die elektrische Bürsten 20 aufnimmt, zur elektrischen Kontaktierung eines auf der Rotorwelle 16 angeordneten Kommutators 18. Dabei können die Bürsten 20 als Hammerbürsten oder vorzugsweise als Köcher-Bürsten ausgebildet sein. Die Bürstenhalter-Platte 55 ist beispielsweise als Kunststoffbauteil hergestellt, und vorzugsweise radial vollständig innerhalb des Statorgehäuses 22 angeordnet. Axial benachbart zur Bürstenhalter-Platte 55 ist eine Abschirmplatte 29 quer zur Rotorwelle 16 angeordnet, die beispielsweise mit einer Metallschicht 36 ausgebildet ist. Die Abschirmplatte 29 weist einen zentralen Durchbruch 32 auf, durch den die Rotorwelle 16 hindurch ragt. An einem radial äußeren Überlappungsbereich 40 liegt die Abschirmplatte 29 elektrisch leitend am Statorgehäuse 22 an. Beispielsweise ist an einem Rand 26 einer axialen Öffnung 24 des Statorgehäuses 22 ein Flansch 28 ausgebildet, an dem die Abschirmplatte 29 in Axialrichtung 8 anliegt. Die Abschirmplatte 29 weist zumindest eine flächig leitende Leiterschicht 36 auf, die als Abschirmschild 29 für EMV-Strahlung aus der elektrischen Maschine 10 dient. Gegenüberliegend zur Bürstenträger-Platte 55 ist auf der anderen axialen Seite der Abschirm platte 29 ein Lagerschild 56 angeordnet, das eine Lageraufnahme 57 für ein Lager-Bauteil 58 der Rotorwelle 16 aufweist. Das Lager-Bauteil 58 ist beispielsweise als Zylinder- oder Kalottenlager aus Metall ausgebildet. Bevorzugt ist dabei das Lager-Bauteil 58 elektrisch leitend mit der flächig leitenden Leiterschicht 36 der Abschirmplatte 29 verbunden. Das Lagerschild 56 ist bevorzugt mittels Clips- oder Klemm-Elementen 98 axial mit der Bürstenhalter-Platte 55 verbunden, so dass die Abschirmplatte 29 zwischen der Bürstenhalter-Platte 55 und dem Lagerschild 56 ein Sandwich-Bauteil 70 bildet. Dabei ist die radiale Ausdehnung der Abschirm platte 29 in Radialrichtung 7 vorzugsweise größer als die radiale Ausdehnung der Bürstenhalter-Platte 55. Beispielsweise wird das Getriebegehäuse 60 mit dem Statorgehäuse 22 mittels Verbindungselementen verbunden, wodurch die Abschirmplatte 29 zwischen dem Flansch 28 des Statorgehäuses 22 und einem Gegenflansch 61 des Getriebegehäuses 60 fest verspannt und fixiert ist. Ein Anschluss-Stecker 65 ist radial außerhalb des Statorgehäuses 22 angeordnet um mittels einer elektrischen Verbindung 65 und Kontaktelementen 50 mit den Bürsten 20 verbunden.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit unterschiedlichen Varianten eines Schleifkontakts 77 zur Masse- Kontaktierung der Rotorwelle 16 dargestellt. Hierzu ist in einer ersten Variante innerhalb des Lager-Bauteils 58 eine Drahtfeder 78 angeordnet ist, die radial federnd als Schleifkontakt 77 an der Rotorwelle 16 anliegt. Das Lagerbauteil 58 ist dabei drehfest im Lagerschild 56 befestigt, beispielsweise mittels eines Klemmrings 59, der sich am Lagerschild 54 verkrallt und axial am Lager-Bauteil 58 anliegt um dieses gegen die Lageraufnahme 57 zu pressen. Im Lager-Bauteil 58 ist eine zylinderförmige Aufnahme 51ausgeformt, an der sich die Drahtfeder 78 radial nach außen abstützt. Die Aufnahme 51 ist dabei insbesondere in Axialrichtung 8 so tief ausgebildet, dass die Drahtfeder 78 axial nicht über das Lagerbauteil 58 übersteht. In Fig. 3 und Fig. 4 sind zwei beispielhafte Ausführungen solcher Drahtfedern 78 näher dargestellt. In der ersten Variante der Fig. 2 liegt axial an dem Lager-Bauteil 58 ein Adapterelement 82 an, das das Lager-Bauteil 58 elektrisch leitend mit der Abschirm platte 29 verbindet. Die Abschirmplatte 29 liegt axial am Flansch 28 des Statorgehäuses 22 an, das den Massekontakt bildet. Somit ist über die Drahtfeder 78 ein zuverlässiger Schleifkontakt 77 zwischen der Rotorwelle 16 und dem Lager-Bauteil 58 hergestellt, der ohne Unterbrechung über das Adapterelement 82 und die Abschirmplatte 29 zum Statorgehäuse 22 geführt wird. Das Adapterelement 82 ist beispielsweise als quaderförmiger Hohlkörper aus Metallblech hergestellt, um einen zentralen Durchbruch 32 der Abschirmplatte 29 für die Rotorwelle 16 gegen EMV abzuschirmen, wobei das separat hergestellte Adapterelement 82 in das Lagerschild 56 eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung ist sowohl der zentrale Durchbruch 32, als auch entsprechend ein Masse- Kontaktbereich 80 um diesen zentralen Durchbruch 32 herum an der Abschirmplatte 29 näherungsweise viereckig ausgebildet. Ebenso weist das Adapterelement 82 eine etwa viereckige Grundfläche 83 mit einer in Axialrichtung 8 daran angeformten viereckigen Umfangswand 84 auf, deren Stirnseite 106 axial gegen den Masse- Kontaktbereich 80 gepresst wird. Das Adapterelement 82 weist ebenfalls einen Durchbruch 86 für die Rotorwelle 16 auf. Am Umfang dieses Durchbruchs 86 sind axiale Federzungen 107 ausgebildet, die axial gegen das Lager-Bauteil 58 gepresst werden. Das leitende Adapterelement 82 wird dann zwischen der Masse- Kontaktbereich 80 und dem Lager-Bauteil 58 axial verspannt. Am Lagerschild 56 ist um dessen Lagersitz 57 herum eine Aufnahme 88 angeformt, in die das Adapterelement 82 axial eingefügt wird. Die Aufnahme 88 weist dabei radiale Halteelemente 108 auf, die beispielsweise als umlaufende Wand ausgebildet sind. Da bei dieser Ausführung der Außenumfang des Adapterelements 82 viereckig ist, weist die Aufnahme 88 einen entsprechenden viereckigen Querschnitt auf, so dass das Adapterelement 82 darin radial geführt wird. Gleichzeitig stellt der viereckige Formschluss zwischen Adapterelement 82 und der Aufnahme 88 eine Drehsicherung für das Adapterelement 82 dar. Das Adapterelement 82 kann beispielsweise als Stanz- Biegeteil aus Blech gefertigt werden, wohingegen das Lagerschild 56 als Kunst- stoff-Spritzgussteil gefertigt ist. Axial unterhalb der Abschirmplatte 29 ist die Bürstenhalterplatte 55 im Statorgehäuse 22 angeordnet. An der Bürstenhalterplatte 55 sind bevorzugt axiale Stege 97 angeformt, die sich in Axialrichtung 8 durch den zentralen Durchbruch 32 der Abschirmplatte 29 in das Adapterelement 82 hinein erstrecken. Die axiale Stege 97 sind dabei bevorzugt als Klemmelemente 98 ausgebildet, die das Adapterelement 82 in Radialrichtung 7 mit der Aufnahme 88 im Lagerschild 56 verpressen. Hierzu sind insbesondere am Adapterelement 82 Rastzungen 99 ausgebildet die sich an den axialen Stegen 97 und/oder in der Aufnahme 88 verkrallen. Dadurch bildet die Bürstenhalterplatte 55 mit dem Lagerschild 56 und der dazwischenliegenden Abschirmplatte 29 ein vormontiertes Sandwich-Bauteil 70, das axial in das Statorgehäuse 22 einfügbar ist. In einer zweiten Variante ist in dem Adapterelement 82 ein metallisch leitendes Vlies oder Gewebe 76 eingefügt, das den Schleifkontakt 77 mit der Rotorwelle 16 ausbildet. Dabei ist im Vlies 76 entsprechend des Durchbruchs 86 im Adapterelement 82 ebenfalls ein Loch 79 ausgeschnitten, dessen Umfangsrand radial an der Rotorwelle 16 anliegt. Durch die faserige Ausbildung des leitfähigen Vlieses 76 ist die Reibung gegenüber der Rotorwelle 16 geringer ausgebildet, so dass der Abrieb an der Rotorwelle 16 verringert wird, und gleichzeitig ein guter elektrischer Schleifkontakt 77 zur Rotorwelle 16 erzeugt wird. Das Vlies 75 oder ein ähnliches Gewebe enthält elektrisch leitende Fasern - beispielsweise aus Grafit oder Metall - die elektrisch leitend untereinander verbunden sind. Das Vlies 76 erstreckt sich innerhalb des Adapterelements 82 von dem Durchbruch 86 bis zur Abschirmplatte 29. Bevorzugt wird dabei das Vlies 76 von dem Adapterelement 82 axial gegen den Masse- Kontaktbereich 80 am Umfang des zentralen Durchbruchs 32 der Abschirmplatte 29 gepresst. Bei dieser zweiten Variante ist der Schleifkontakt 77 direkt zwischen der Rotorwelle 16 und dem Vlies 76 ausgebildet, so dass das Adapterelement 82 mit dem darin eingelegten Vlies 76 auch axial beabstandet zum Lager-Bauteil 58 angeordnet sein kann (anders als in Fig. 2 dargestellt). Der Massekontakt geht dann direkt über das Vlies 76 auf die Abschirmplatte 29 zum Statorgehäuse 22.

Bei beiden Varianten gemäß Fig. 2 ist die Abschirmplatte 29 als mindestens eine flächig leitende Metallschicht 36 einer Leiterplatine 30 ausgebildet. Auf dieser Leiterplatine 30 sind elektronische Bauteile 44 vorzugsweise in SMD-Technik angeordnet. Unmittelbar am Rand des zentralen Durchbruchs 32 der Leiterplatine 30 ist ein Hallsensor 49 angeordnet, der mit einem Ringmagneten 23 auf der Rotorwelle 16 zusammenwirkt. Da der Ringmagnet 23 etwa in einer axialen Ebene mit dem Hallsensor 49 der Leiterplatine 30 liegt, erstreckt sich der Ringmagnet 23 axial in den Hohlraum des Adapterelements 82 hinein. Dabei ist der Ringmagnet 23 und/oder ein innerhalb des Adapterelements 82 axial benachbart angeordnetes Führungselement 25 konisch ausgebildet, um bei der Montage der Bürstenhalterplatte 56 die Bürsten 20 aufzuspreizen. Die Bürsten 20 sind dann axial unterhalb der Leiterplatine 30 in Bürstenköchern 21 angeordnet und liegen radial am Kommutator 18 an. Der Kommutator 18 ist mittels Kommutatorhaken 19 mit der elektrischen Wicklung 15 des Rotors 14 verbunden. Die Rotorwelle 16 erstreckt sich vom Statorgehäuse 22 durch die Bürstenhalterplatte 55 und durch den zentralen Durchbruch 32 der Leiterplatine 30 durch den Durchbruch 86 des Adapterelements 82 durch das Lager-Bauteil 58 und ragt mit einem freien Ende in das Getriebegehäuse 60. Am freien Ende ist als ein Abtriebselement 17 beispielsweise eine Getriebeschnecke angeordnet. Die Leiterplatine 30 deckt zusammen mit dem darauf angeordneten Adapterelement 82 die axiale Öffnung 24 des Statorgehäuses 22 vollständig gegen EMV-Strahlung ab, wobei die Rotorwelle 16 mittels dem leitfähigen Schleifkontakt 77 gegen elektromagnetische Strahlung (EMV) abgedichtet ist. Die Leiterplatine 30 erstreckt sich an einem bestimmten Umfangsbereich mit einem radialen Balkon 101 über das Statorgehäuse 22 hinaus und ist radial außerhalb des Flansches 28 mit einem separaten Anschluss-Stecker 64 verbunden, in dem die Pins 63 für die Stromversorgung und für den Hall-Sensor 49 angeordnet sind. Die Leiterplatine 30 wird vollständig von dem Lagerschild 56 abgedeckt, das sich im Bereich der Leiterplatine 30 ebenfalls mit einem radialen Fortsatz 100 radial über den Flansch 28 des Statorgehäuses 22 hinaus erstreckt. Auf der Elektronikplatine 30 sind als elektronische Bauelemente 44 eine Entstördrossel 45 und/oder ein Varistor 46, und/oder ein Kondensator 47 und/oder ein Thermoschalter 48 angeordnet. An einem radial äußeren Umfang der Leiterplatine 30 ist an deren Unterseite 41 umlaufend ein elektrisch leitender Überlappungsbereich 40 mit dem Statorgehäuse 22 ausgebildet, der leitend am Flansch 28 anliegt. Dieser leitende Überlappungsbereich 40 ist durch eine metallische Beschichtung auf einem isolierenden Substrat 34 der Leiterplatine 30 ausgebildet, oder durch die Entfernung der äußersten Isolationsschicht, so dass die äußere Leiterschicht 35 der Elektronikplatine 30 an der Unterseite 41 frei liegt. Dieser radial äußere Überlappungsbereich 40 ist elektrisch mit der flächig leitenden Leiterschicht 36 verbunden, die im Inneren der Elektronikplatine 30 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel sind über den äußeren Umfang verteilt viele einzelne Durchkontaktierungen (VIAS) 38 ausgebildet, die den Überlappungsbereich 40 mit den anderen Leiterschichten 35, 36 der Elektronikplatine 30 verbinden. Der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen 38 beträgt insbesondere maximal 3 mm, damit eine ausreichende EMV-Abschirmung zur Verfügung steht. Ebenso ist der Masse- Kontaktbereich 80 am zentralen Durchbruch 32 der Leiterplatine 30 mittels Durchkontaktierungen (VIAS) 38 mit der flächig lei- tenden Leiterschichten 36 verbunden. Die einzelnen Durchkontaktierungen (VIAS) 38 am Überlappungsbereich 40 und am Massekontakt- Bereich 80 sind axial durch die gesamte Elektronikplatine 30 durchgehend ausgebildet, so dass sie sich jeweils von der Unterseite 41 bis zur Oberseite 42 der Leiterplatine 30 erstrecken. Die Bauelemente 44 und die Kontaktelemente 50 für die Bürsten 20 sind hier alle als SMD-Bauteile ausgebildet, so dass die Elektronikplatine 30 mittels eines einzigen Surface Mounted Devices (SMD)- Lötprozess komplett bestückbar ist.

In Fig. 3 ist als Lager-Bauteil 58 ein Kalottenlager dargestellt, in dem eine zentrale Durchgangsbohrung 54 für die gleitende Aufnahme der Rotorwelle 16 ausgeformt ist. An einer axialen Seite ist in das Lager-Bauteil 58 konzentrisch die zylinderförmige Aufnahme 51 für die Drahtfeder 78 ausgeformt. Die Drahtfeder 78 ist hier als Polygonzug 73 ausgebildet, der die Durchgangsbohrung 54 vollständig umschließt, wobei insbesondere in einem bestimmten Umfangswinkel ein Drahtende 96 mit einem Drahtanfang 95 überlappt. Die Drahtfeder 78 ist beispielsweise näherungsweise dreieckig ausgebildet, so dass sich die abgerundeten Ecken 53 radial an der Außenwand der zylinderförmigen Aufnahme 51 abstützen. Die geraden Abschnitte 52 der Drahtfeder 78 verlaufen tangential zur Durchgangsbohrung 54 und liegen bei eingefügter Rotorwelle 16 radial federnd an dieser an, um einen elektrischen Schleifkontakt 77 auszubilden, wie dies gemäß dem Schnitt in Fig. 2 ersichtlich ist. Der Polygonzug 73 kann prinzipiell auch 4-, 5- o- der 6-eckig ausgebildet sein, wobei immer die geraden Abschnitte 52 den Schleifkontakt 77 mit der Rotorwelle 16 bilden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung einer Drahtfeder 78, die als Wellring 74 ausgebildet ist. Dabei stützen sich nach außen gebogene Abschnitte 67 radial an der Außenwand der zylinderförmigen Aufnahme 51 ab. Dazwischenliegende nach innen gebogene Abschnitte 66 überlappen radial mit der Durchgangsbohrung 54, und liegen nach dem Einfügen der Rotorwelle 16 radial federnd an dieser an, um den elektrischen Schleifkontakt 77 auszubilden. Bei dieser Ausführung überlappt das Drahtende 96 nicht mit dem Drahtanfang 95, so dass der Wellring 74 die Durchgangsbohrung 54 nicht vollständig umschließt. Bei beiden Ausführungen gemäß Fig. 3 und 4 sind die Drahtfedern 78 axial vollständig innerhalb der zylinderförmigen Aufnahme 51 angeordnet. Anstelle des Kalotten lagers kann das Lager-Bauteil 58 alternativ auch als Zylinderlager ausgebildet sein, in dem die zylinderförmige Aufnahme 51 für die Drahtfeder 78 ausgespart ist.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Schleifkontakts 77 dargestellt, bei dem ein Metallgeflecht 75 unmittelbar radial an der Rotorwelle 16 schleifend anliegt. Das Metallgeflecht 75 ist hier als eine Art Metall-Litze ausgebildet, die die Rotorwelle 16 umschlingt, und radial gegen die Rotorwelle 16 gepresst wird, beispielswiese mittels eines elastischen Elements, wie einem Gummiring 71. Das Metallgeflecht 75 ist hier unmittelbar axial benachbart zum Adapterelement 82 angeordnet und ist elektrisch leitend mit diesem verbunden. Das Metallgeflecht 75 kann auch direkt in dem Durchbruch 86 oder innerhalb des Adapterelements 82 angeordnet sein. Der Massekontakt von der Rotorwelle 16 wird dann über das Metallgeflecht 75 zum Adapterelement 82 zur Abschirmplatte 29 zum Statorgehäuse 22 hergestellt. Somit kann das Adapterelement 82 auch axial beabstandet zum Lager-Bauteil 58 angeordnet sein. Das Metallgeflecht 75 ist bevorzugt mit dem Adapterelement 82 verlötet, kann aber auch über eine Klemmverbindung mit diesem verbunden sein. Bei dieser Ausführung ist die Abschirmplatte 29 wieder als integraler Bestandteil der Leiterplatine 30 ausgebildet, deren Masse- Kontaktbereich 80 axial an dem metallenen Adapterelement 82 anliegt. Im Bereich des Hallsensors 49 ist an der Umfangswand 84 des Adapterelements 82 ein Fenster 89 ausgeschnitten, durch das hindurch der Hallsensor 49 das magnetische Signal des Ringmagneten 23 empfängt. Dieses Fenster 89 ist möglichst klein ausgebildet, um die EMV-Abschirmung durch das Adapterelements 82 möglichst wenig zu unterbrechen.

Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung, bei der der Schleifkontakt 77 unmittelbar einstückig mit dem Adapterelement 82 ausgeformt ist. Hierzu sind am Umfang des axialen Durchbruchs 86 elastische Blechzungen 81 ausgestanzt, die radial federnd gegen die eingebaute Rotorwelle 16 drücken, um einen Schleifkontakt 77 auszubilden. Bevorzugt sind die radiale Spitzen 85 der Blechzungen 81 nach außen umgebogen, so dass eine gefalzte Kante 90 radial an der Rotorwelle 16 anliegt. Dadurch wird der Verschleiß der Rotorwelle 16 durch den Schleifkontakt 77 mit den Blechzungen 81 reduziert. Beispielsweise sind über den Umfang des Durchbruchs 86 genau vier Blechzungen 81, insbesondere in gleichmäßigen Abständen ausgeformt. Der Durchbruch 86 mit den Blechzungen 81 ist an einer viereckigen Grundfläche 83 des Adapterelements 82 ausgebildet, die quer zur Rotorwelle 16 verläuft. Daran schließt sich einstückig eine Umfangswand 84 des Adapterelements 82 an, die sich näherungsweise parallel zur Rotorwelle 16 erstreckt. Zur elektrischen Kontaktierung des Adapterelements 82 mit dem Masse- Kontaktbereich 80 der Leiterplatine 30, sind an der Umfangswand 84 zur Leiterplatine 30 hin axial elastische Federelemente 87 angeformt, die Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche des Masse-Kontaktbereichs 80 - der insbesondere durch eine Zinnbeschichtung der Leiterplatine 30 gebildet ist - ausgleichen. Auch bei dieser Ausführung kann das Adapterelement 82 ohne elektrischen Kontakt zum Lager-Bauteil 58 ausgebildet sein, um die Rotorwelle 16 elektrisch mit der Masse des Statorgehäuses 22 zu kontaktieren. Zur Befestigung des Adapterelements 82 in der Aufnahme 88 im Lagerschild 56 sind an der Umfangswand 84 radial außen Rastzungen 99 angeformt, die durch die Klemmelemente 98 der Bürstenhalterplatte 55 radial gegen die Halteelemente 108 der Aufnahme 88 gepresst werden und sich mit diesen verkrallen. Das Adapterelemente 82 ist vorzugsweise einstückig als Stanz-Biegeteil ausgebildet - beispielsweise aus elektrisch leitendem Weißblech oder einem Messingblech.

In Fig. 7 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführung dargestellt, bei der der Schleifkontakt 77 unmittelbar einstückig mit dem Adapterelement 82 ausgeformt ist. Hierbei sind am Umfang des axialen Durchbruchs 86 mehrere ausgestanzte elastische Blechzungen 81 in Axialrichtung 8 umgebogen, so dass diese bevorzugt mit einer Wölbung 92 an der Rotorwelle 16 radial federnd anliegen. Die Spitzen 85 der Blechzungen 81 weisen hierbei in Axialrichtung 8 vom Adapterelement 82 weg. Beispielsweise ist dabei die axiale Ausdehnung 93 der Blechzungen 81 deutlich größer als deren tangentiale Ausdehnung 94 am Anbindungsbereich zur viereckigen Grundfläche 83 des Adapterelements 82 hin. In Fig. 7 sind mehr als zehn - insbesondere zwanzig - Blechzungen 81 über den Umfang des Durchbruchs 86 des Adapterelements 82 ausgebildet. Damit diese relativ schmalen Blechzungen 81 mit genügender Anpresskraft radial an der Ro- torwelle 16 anliegen, werden diese mittels eines elastisch federnden Ringelements 71, insbesondere einem Gummiring, bevorzugt in Form eines O-Rings, radial gegen die Rotorwelle 16 gepresst. Das federnde Ringelement 71 liegt dabei an einer radialen Außenseite 112 der radial nach innen gewölbten Blechzungen 81 an. Durch die vielen einzelnen radialen Anlageflächen der vielen Blechzungen 81 wird ein sehr zuverlässiger Schleifkontakt 77 zur Rotorwelle 16 ausgebildet, der auch einen sehr geringen Abrieb an der Rotorwelle 16 verursacht. Als Material für das einstückig gefertigte Adapterelement 82 wird insbesondere eine Kupfer-Zink- oder Kupfer-Zinn-Legierung oder ein Weißblech verwendet, die eine ausreichend gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Um den axialen Bauraum der elektrischen Maschine 10 zu reduzieren, kann in dem Lager-Bauteil 58 an dessen dem Adapterelement 82 zugewandten Seite eine ringförmige axiale Freisparung 91 ausgebildet sein (siehe Fig. 3), in die die axialen Spitzen 85 der Blechzungen 81 axial eingreifen.

Gemäß einer weiteren Ausführung in Fig. 8 ist das Adapterelement 82 vollständig aus einem elektrisch leitenden Vlies 76 oder einem Metallgeflecht 75 hergestellt. An der viereckigen Grundfläche 83 ist der Durchbruch 86 im Vlies 76, bzw. im Metallgeflecht 75 ausgebildet. Der Umfang des Durchbruchs 86 liegt in montiertem Zustand schleifend an der Rotorwelle 16 an und bildet den Schleifkontakt 77. Das Adapterelement 82 ist mit seiner Umfangwand 84 in die Aufnahme 88 des Lagerschilds 56 eingepresst. Die Aufnahme 88 ist insbesondere als umlaufende axiale Wand ausgebildet, die näherungsweise die viereckige Grundfläche 83 umschließt. Das Vlies 76 oder das Metallgeflecht 75 liegt axial elektrisch leitend an der Masse- Kontaktfläche 80 der Leiterplatine 30 an, um über diese das Statorgehäuse 22 zu kontaktieren. Das Lagerschild 56 weist einen radialen Fortsatz 100 auf, der sich in eingebautem Zustand über der Leiterplatine 30 und den daran befestigten Anschluss-Stecker 64 erstreckt. Dabei wird der radiale Fortsatz 100 axial mit dem Anschluss-Stecker 64 verbunden, insbesondere verrastet, so dass der radiale Balkon 101 der Leiterplatine 30, der sich radial über den Rand 26 des Statorgehäuses 22 hinaus erstreckt, axial zwischen dem radialen Fortsatz 100 und dem Anschluss-Stecker 64 aufgenommen ist. Im Lagerschild 56 sind zu Testzwecken zwei Löcher 102 ausgebildet, durch die hindurch an korrespondie- renden Kontaktpads 103 die elektrische Kontaktierung der Leiterplatine 30 getestet werden kann.

Fig. 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Adapterelements 82 gemäß einer Ansicht in Fig. 6 von unten, wobei dieses beispielsweise gemäß der ersten Variante in Fig. 2 verwendet wird. Am Umfang des Durchbruchs 86 sind axial federnde Blechlaschen 107 ausgebildet, die im verbauten Zustand axial federnd an dem Lager-Bauteil 58 anliegen. Dabei ist der Durchbruch 86 mittels dem Lager-Bauteil 58 und der Rotorwelle 16 gegen EMV abgeschirmt. Der Massekontakt wird hierbei von der Rotorwelle 16 über das Lager-Bauteil 58 und das Adapterelement 82 über die Abschirm platte 29 zum Statorgehäuse 22 geführt. An der Umfangswand 84 ist wieder das Fenster 89 für den Hallsensor 49 ausgebildet. Aus Symmetriegründen ist zur Montageerleichterung radial gegenüberliegend zum Fenster 89 eine identische Freisparung 109 ausgeschnitten. Auch an der Innenseite der Umfangswand 84 sind hier Rastzungen 99 ausgebildet, an denen die axialen Stege 97 radial anliegen und mit diesen verrasten. Dadurch wird einerseits das Adapterelement 82 über die äußeren Rastzungen 99 mit dem Lagerschild 56 verklemmt, und andererseits über die inneren Rastzungen 99 mit der Bürstenhalterplatte 55 verklemmt. Axial dazwischen liegt die Elektronikplatine 30 mit der integrierten Abschirmplatte 29, um das vormontierte Sandwich-Bauteil 70 zu bilden.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Form des Statorgehäuses 22, des Getriebegehäuses 60 und des Anschluss-Steckers 64 an die entsprechende Anwendung der elektrischen Maschine 10 angepasst werden kann. Auch kann beispielsweise die Elektronikplatine 30 je nach Anforderung unterschiedliche elektronische Komponenten 44 aufnehmen. Ebenfalls kann die Ausgestaltung der gedruckten Elektronikplatine 30 variiert werden und beispielsweise mit weniger oder mehr als vier Leiterschichten 35 ausgebildet werden, wobei mindestens eine flächig leitende Leiterschicht 36 angeordnet ist. Der zentrale Durchbruch 32 in der Leiterplatine 30 kann auch eine von einer viereckigen Form abweichenden Querschnitt aufweisen. Die Abschirm- platte 29 kann anstelle einer Elektronikplatine 30 auch als Metallblech ausgebildet sein, das an seinem radial äußeren Rand am Flansch 28 anliegt. Der Schleifkontakt 77 kann entweder direkt am Lager-Bauteil 58 oder am Adapterelement 82 ausgebildet sein, wobei letzteres durch die mechanische Verbindung der Ab- schirmplatte 29 mit dem Lagerschild 56 charakterisiert ist. Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Drehantrieb von Komponenten oder als Stellantrieb für bewegliche Teile im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise Fensterscheiben, Schiebedächer oder Sitzkomponenten, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.