DE10130117A1

DE10130117A1 - Gehäusedeckel für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE10130117A1
Application number: DE10130117A
Authority: DE
Inventors: Helmut Ganter; Joachim Heizmann; Oswald Kuwert; Hans-Joachim Wysk; Norbert Woerner
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-01-30
Also published as: WO2003001647A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel für einen Elektromotor zu Verschließen eines Motorgehäuses an einer Stirnseite des Elektromotors, an der Wicklungsanschlüsse und Signalleitungen des Elektromotors vorgesehen sind. Der erfindungsgemäße Gehäusedeckel weist integrierte Stecker und/oder Buchsen für die Versorgungsleitungen und Signalleitungen auf. Der Gehäusedeckel umfaßt eine erste Komponente, die mit dem Motorgehäuse verbindbar ist, in Form eines Deckels mit wenigstens einer Öffnung und eine zweite Komponente, die mit der Öffnung der ersten Komponente in Eingriff bringbar ist und in der wenigstens ein Stecker/Buchsengehäuseabschnitt ausgebildet ist. In dem Gehäusedeckel ist eine Anschlußvorrichtung integriert, die ein Verbindungsglied zwischen den Wicklungsanschlüssen und/oder Signalleitungen des Elektromotors und dem Stecker/Buchsengehäuseabschnitt der zweiten Komponente vorsieht. Durch den erfindungsgemäßen mehrteiligen Aufbau des Gehäusedeckels kann die erste Komponente so gestaltet werden, daß sie mit dem Motorgehäuse zusammenwirkt und an dieses angepaßt ist, während die zweite Komponente gemäß den Anforderungen und Bedürfnissen der spezifischen Anwendungen des Elektromotors gestaltet werden kann. Die Erfindung sieht auch einen Elektromotor vor, der einen solchen Gehäusedeckel aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, zum Verschließen des Motorgehäuses an einer Stirnseite des Elektromotors, an der Wicklungsanschlüsse und Signalleitungen des Elektromotors vorgesehen sind. Der erfindungsgemäße Motorgehäusedeckel ist insbesondere so gestaltet, daß er Stecker oder Buchsen zum Anschließen der Stromversorgungsleitungen und Signalleitungen enthält. Die Erfindung ist auch anwendbar auf jede andere Art von elektrischen Motoren und Generatoren, welche mit externen Stromversorgungsleitungen und/oder Signalleitungen verbunden werden müssen.
Die Erfindung betrifft im allgemeinen bürstenlose Gleichstrommotoren oder elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren, die z. B. im Automobilbereich für Lenksysteme und andere Anwendungen, z. B. Lüfter, Klimaanlagen, Kühler etc. eingesetzt werden. Da der Gleichstrommotor in der Nähe des Verbrennungsmotors des KFZ eingesetzt wird, muß er beständig gegen extreme Temperaturen, Feuchtigkeit, Schmutz und andere Umwelteinflüsse sein. Von den Automobilherstellern werden ferner in der Regel ein niedriger ohmscher Widerstand des Gesamtmotors und enge Widerstandstoleranzen der Gesamtanordnung gefordert. Gleichstrommotoren für solche Anwendungen müssen robust und montagefreundlich sein und enge Fertigungstoleranzen einhalten.
Elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren umfassen im allgemeinen einen Permanentmagneten, der auf einer Rotorwelle aufgebracht ist und in Umfangsrichtung in mehrere wechselnde Magnetpole aufgeteilt ist, sowie einen Stator, der mehrere Antriebswicklungen aufweist, die mit den magnetischen Polen des Permanentmagneten in Wechselwirkung stehen. Der Gleichstrommotor ist von einem Gehäuse umschlossen, das mit einem Montageflansch zur Befestigung des Motors verbunden ist. An der Stirnseite des Gleichstrommotors, an der sich der Wickelkopf und die elektrischen Anschlüsse für die Versorgung und Ansteuerung des Motors befinden, ist das Gehäuse üblicherweise durch eine Verschlußkappe abgeschlossen. Bei einem Gleichstrommotor des Standes der Technik werden die Wicklungsenden der Statorwicklungen in der Regel auf dem Wickelkopf des Stators geführt und gebündelt über einen Kabelausgang von dem Stator weg zu einer Ansteuerelektronik geführt. Die Wicklungsenden der Statorwicklungen des Elektromotors können über Relais mit Versorgungsleitungen verbunden werden, um diese zu schalten oder zu unterbrechen. Diese Relais liegen dann z. B. auf einer Schaltelektronik-Hauptplatine innerhalb oder außerhalb des Motorgehäuses.
Darüber hinaus weist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor regelmäßig eine Sensorplatine mit zugehörigen Sensorbaugruppen zur Erfassung der Drehzahl, Drehlage etc. des Elektromotors auf.
Der Elektromotor weist zu seiner Versorgung und Ansteuerung Anschlüsse für die Motorstromleitungen sowie Verbinder für Signalleitungen auf, die von und zu einer externen Steuerschaltung führen. Im Stand der Technik gibt es hierfür verschiedene Lösungen. Bei einigen Gleichstrommotoren werden die Versorgungskabel mit Stopfbuchsenanschlüssen und -dichtungen aus dem Motor herausgeführt, wobei solche Anschlüsse im Handel z. B. als Stopfbuchen-Verschraubungen erhältlich sind. Andere Motoren verwenden Kabel mit angeschlagenen Lötösen, welche an die Kabel gelötet oder gekrimpt werden und in einem Klemmengehäuse verschraubt sind. Während die zuerst genannte Lösung relativ teuer ist, haben die Kabel mit angeschlagenen Lötösen den Nachteil, daß die Montage relativ aufwendig ist und das Anschließen des Gleichstrommotors beispielsweise in einem Kraftfahrzeug mehrere Arbeitsschritte erfordert. Es gibt auch Elektromotoren, deren Kabel umspritzt und zugentlastet im Motorgehäuse angeschlossen und abgedichtet untergebracht sind. Ferner findet man im Stand der Technik Motoren, deren Versorgungskabel mit handelsüblichen Steckern verbunden sind, die an einer Seite des Motorgehäuse angebracht sind. Solche Motoren sind in der Regel kundenspezifische Anfertigungen, die relativ kostenintensiv sind und eine enge Abstimmung mit den Kunden erfordern.
Häufig werden bei den Elektromotoren des Standes der Technik Anschlußleitungen als Kabelschwanz direkt aus dem Motor herausgeführt und mit Schrumpfschläuchen oder anderen Isolationsschläuchen ummantelt und mechanisch geschützt. Diese Lösung ist jedoch sowohl bei dem Transport der Motoren als auch bei der Montage nachteilhaft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Bauweise für einen Elektromotor oder Generator und insbesondere eine Lösung für eine einfache, kostengünstige, robuste und wasserdichte Steckerverbindung für einen solchen Motor anzugeben, die eine einheitliche Schnittstelle zum Anschließen der Versorgungsleitungen für die Statorwicklungen und der Signalleitungen der Meßsensorik schafft. Spezialentwicklungen für die Stecker und Verbinder in Zusammenarbeit mit Steckerexperten und Kunden sollen dadurch überflüssig werden. Durch die Erfindung soll eine einheitliche Schnittstelle zwischen den Anschlüssen und Verbindern der Anwenderseite, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, in dem der erfindungsgemäße Elektromotor eingesetzt wird, und der Motorseite geschaffen werden, wobei vorzugsweise handelsübliche Steckerkomponenten verwendbar sein sollen.
Diese Aufgabe wird durch einen Gehäusedeckel für einen Elektromotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch einen Elektromotor gemäß Anspruch 20 gelöst.
Die Erfindung sieht in Anspruch 1 einen Gehäusedeckel für einen Elektromotor vor zum Verschließen eines Motorgehäuses an einer Seite des Elektromotors, an der Wicklungsanschlüsse und Signalleitungen des Elektromotors vorgesehen sind, wobei in den Gehäusedeckel Stecker und/oder Buchsen für die Versorgungsleitungen und Signalleitungen integriert sind. Der Gehäusedeckel umfaßt eine erste Komponente, die mit dem Motorgehäuse verbindbar ist, in Form eines Deckels der wenigstens eine Öffnung aufweist, und eine zweite Komponente, die mit der Öffnung der ersten Komponente in Eingriff bringbar ist und in der wenigstens ein Stecker/Buchsengehäuseabschnitt ausgebildet ist. In den Gehäusedeckel ist eine Anschlußvorrichtung integriert, die ein Verbindungsglied zwischen den Wicklungsanschlüssen und/oder Signalleitungen des Elektromotors und dem Stecker/Buchsengehäuseabschnitt der zweiten Komponente vorsieht. Durch den erfindungsgemäßen mehrteiligen Aufbau des Gehäusedeckels kann die erste Komponente des Gehäusedeckels so gestaltet werden, daß sie mit dem Motorgehäuse zusammenwirkt und an dieses angepaßt ist, während die zweite Komponente gemäß den Anforderungen und Bedürfnissen der spezifischen Anwendung des Elektromotors gestaltet werden kann. Die Anschlußvorrichtung dient als Verbindungsglied zwischen den externen Strom- und/oder Signalleitungen und den internen Wicklungen, elektrischen und elektrischen Baugruppen des Elektromotors. Die Anschlußvorrichtung weist wenigstens eine Stromschiene nach Art eines Stanzrahmens auf; vorzugsweise sind so viele Stromschienen wie Phasen des Elektromotors, und insbesondere drei Stromschienen vorgesehen. Die Verwendung von Stromschienen in der Anschlußvorrichtung stellt sicher, daß diese ausreichend hohe Motorströme zur Versorgung des Elektromotors führen können. Die Stromschienen liegen im wesentlichen in einer Ebene und sind jeweils einem Wicklungsanschluß der Statorwicklung zugeordnet. Vorzugsweise sind die Stromschienen ringförmig ausgebildet und erstrecken sich auf Teilkreisen mit unterschiedlichen Radien um die Motorachse. Durch die ringförmige Ausgestaltung der Stromschienen ist es möglich, die Wicklungsenden der Statorwicklungen auf kürzestem Wege vom Stator zu der Anschlußvorrichtung zu führen, so daß alle Wicklungsenden gleich lang sein können und sich somit gleiche ohmsche Wicklungswiderstände ergeben.
Die deckelförmige erste Komponente des Gehäusedeckels ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß sie das Motorgehäuse an einer Stirnseite des Elektromotors abschließt und ein Trägerbauteil umschließt, welches die Stromschienen der Anschlußvorrichtung in einer zur Motorachse senkrechten Ebene hält. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Stromschienen jeweils einen sich parallel zur Motorachse erstreckenden Steckerabschnitt auf, der in den Stecker/Buchsengehäuseabschnitt der zweiten Komponente hineinragt. Dadurch können die Stromschienen gleichzeitig als Anschlüsse und Stromleiter für die Wicklungsenden der Statorwicklungen und als Steckkontakte zur Verbindung des Elektromotors mit einem externen Stecker dienen. Alternativ können die Stromschienen jeweils einen Anschlußbereich zum Aufnehmen von Steckkontakten haben, welche durch die Stecker/Buchsenabschnitte eingeführt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Komponenten des Gehäusedeckels und das Trägerbauteil mittels wenigstens einer Schnappverbindung verbunden, so daß sie auf einfachste Weise zusammengebaut werden können, indem die verschiedenen Teile des Gehäusedeckels ineinander gesetzt und gegeneinander verrastet werden. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Gehäusedeckels ergibt sich ein kompaktes, modulares mehrteiliges Steckergehäuse, das in den Gehäusedeckel integriert ist.
Die Stromschienen werden in dem Trägerbauteil mit Abstand zueinander gehalten. Das Trägerbauteil ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es Vertiefungen aufweist, in denen die Stromschienen eingelegt oder eingespritzt sind. Die Stromschiene 7n können beispielsweise in Form von Stanz-Biegeteilen aus einem Blech hergestellt werden.
Vorzugsweise weist die erste Komponente des Gehäusedeckels zwei Öffnungen auf, die mit zwei getrennten Stecker/Buchsengehäuseabschnitten für die Wicklungsanschlüsse des Elektromotors bzw. für die Signalleitungen in Eingriff gebracht werden können. Während die Öffnungen in der ersten Komponente im wesentlichen immer gleich gestaltet sein können, können die verschiedenen Stecker- und Buchsengehäuseabschnitte, die durch diese Öffnungen nach außen vorstehen, an die jeweiligen Anforderungen der Anwender angepaßt werden.
Die Signalleitungen innerhalb des Elektromotors können beispielsweise mit Anschlußstiften verbunden werden, welche in einen zugehörigen Stecker/Buchsengehäuseabschnitt der zweiten Komponente des Gehäusedeckels geführt werden.
Die deckelförmige erste Komponente des Gehäusedeckels wird an dem Motorgehäuse vorzugsweise über eine Schnappverbindung gehalten und fixiert damit auch das Trägerbauteil für die Stromschienen und die zweite Komponente des Gehäusedeckels, welche die Stecker/Buchsengehäuseabschnitte definiert. Zusätzlich können die Einzelkomponenten des Gehäusedeckels, wie oben gesagt, untereinander durch Schnappverbindungen, jedoch auch auf jede andere geeignete Weise miteinander verbunden sein. Der Gehäusedeckel kann ferner zusätzlich insgesamt mittels einer Zentrumsschraube am Motorgehäuse befestigt werden.
Vorzugsweise sind zwischen dem Motorgehäuse und den verschiedenen Komponenten des Gehäusedeckels Dichtungen vorgesehen, wobei an der ersten und/oder der zweiten Komponente des Gehäusedeckels ein oder mehrere Dichtungsringe angespritzt sein können. Die erste und die zweite Komponente sowie das Trägerbauteil des Gehäusedeckels sind vorzugsweise durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt.
Durch die erfindungsgemäße Bauweise ergibt sich ein zweiteiliger Gehäusedeckel mit integrierten Steckern/Buchsen für einen Elektromotor mit einer darin integrierten, in einer Ebene liegenden Anschlußvorrichtung nach Art eines Stanzrahmens, die ein wasser- und schmutzdichtes Steckergehäuse für Leistungs- und Sensorleitungen ergeben. Der erfindungsgemäße Gehäusedeckel hat den Vorteil, daß die Stecker/Buchsen an verschiedene Anforderungen der jeweiligen Anwendungen ohne Probleme angepaßt und modifiziert werden können, indem die zweite Komponente des Gehäusedeckels entsprechend modifiziert wird. Die beschriebene Bauweise schafft ferner einen stabilen, kompakten und modularen Gehäusedeckel mit integrierten Steckern/Buchsen, der einfach montiert und an dem Elektromotor befestigt werden kann. Zur Abdichtung können handelsübliche O-Ringe, Flachdichtungen oder am Gehäusedeckel angespritzte Elastomerdichtungen verwendet werden. Die verschiedenen Komponenten des Gehäusedeckels können auf einfachste Weise montiert und insbesondere mittels Schnappverbindungen zusammengebracht werden. Die ringförmigen Stromschienen der Anschlußvorrichtung haben den zusätzlichen Vorteil, daß die Wicklungsenden gleich lang sein können, so daß die Widerstände der Motorwicklungen in engen Toleranzen auf gleiche, vorgegebene Werte eingestellt werden können. Die in den Gehäusedeckel integrierten Stecker/Buchsen kommen vollständig ohne zusätzliche Kabel aus, wie sie beispielsweise bei den sogenannten Pigtail-Lösungen regelmäßig aus dem Motor herausgeführt werden. Dadurch ergibt sich neben einer Kostenersparnis auch der Vorteil, daß der fertig montierte Motor besser verpackt und an seinem Anwendungsort leichter angeschlossen werden kann.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Elektromotor mit einem Gehäusedeckel gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Gehäusedeckels gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gehäusedeckel der Fig. 2; und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Stromschiene der Anschlußvorrichtung des erfindungsgemäßen Gehäusedeckels.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gemäß der Erfindung, der insbesondere im Automobilbereich und dort beispielsweise für Lenksysteme eingesetzt werden kann. Der Gleichstrommotor, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, weist einen Stator mit einem Statorblechpaket 12 und Statorwicklungen 14 auf. Innerhalb des Stators ist ein Rotor mit einer Rotorwelle 16, einem Eisenrückschlußring 18, der auf der Rotorwelle 16 sitzt, und einem Permanentmagneten 20, welcher segmentiert oder als Ring ausgebildet ist, angeordnet.
Stator und Rotor sind von einem Gehäuse 22 umschlossen, das an einer Stirnseite durch einen Montageflansch 24 und an der gegenüberliegenden Stirnseite durch einen Flansch 26 abgeschlossen ist, wobei auf der Seite des Montageflansches 24 die Rotorwelle 16 herausgeführt ist und auf der Seite des Flansches 26 Signalleitungen 52 und Wicklungsanschlüsse 46, 46' des Motors liegen.
Die Rotorwelle 16 ist in den Flanschen 24 und 26 über Lager 28 und 30, z. B. Gleit- oder Wälzlager, insbesondere Kugellager, drehbar gelagert und gehalten.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Rotorbaugruppe 16, 18, 20 zusätzlich in einer Hülse 32 untergebracht, die zusammen mit den Flanschen 24, 26 die Rotorbaugruppe umschließt und das Eindringen von Fremdkörpern in die Rotorbaugruppe verhindert.
Ein Gleichstrommotor, der eine ähnliche Bauweise wie der Gleichstrommotor der Fig. 1 aufweist, ist mit weiteren Einzelheiten in den deutschen Patentanmeldungen 100 34 302.3 und 100 51 403.0 beschrieben, auf die Bezug genommen wird. Es sei betont, daß der erfindungsgemäße Gehäusedeckel auch in Verbindung mit jeder anderen bekannten oder noch zu entwickelnden Art eines Gleichstrommotors sowie in Generatoren eingesetzt werden kann. Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform soll lediglich als Beispiel dienen.
Auf der Rotorwelle 16 des in Fig. 1 gezeigten Gleichstrommotors ist eine Haltevorrichtung 34 montiert, auf der ein Magnetring 36 aufgebracht ist. Der Haltevorrichtung 34 und dem Magnetring 36 gegenüberliegend und parallel zu diesen ist eine Sensorplatine 38 angeordnet, auf deren dem Magnetring 36 zugewandten Seiten Spulen 40 und Hall-Elemente oder andere Sensorbauteile sitzen. Auf der von dem Magnetring 36 abgewandten Rückseite der Sensorplatine 38 kann sich eine Eisenrückschlußkomponente 42 befinden. Die Sensorplatine und ihre Funktion sind mit weiteren Einzelheiten in der parallelen Patentanmeldung "Vorrichtung zur Erzeugung eines drehzahlabhängigen Signals für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor" derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, drehen sich die Haltevorrichtung 34 und der darauf angeordnete Ringmagnet 36 zusammen mit der Rotorwelle 16, während die Sensorplatine 38 mit den darauf angeordneten Spulen 40, Hall-Elementen etc. feststehend ist, so daß bei Drehung der Rotorwelle 16 in folge der Relativbewegung zwischen dem Ringmagneten 36 und der Sensorplatine 38 drehstellungsbezogene Signale in den Spulen 40, Hall-Elementen oder anderen Sensorelementen entstehen. Der Fachmann wird ohne weiteres erkennen, daß es für die Funktionsweise der Sensorik entscheidend ist, daß die Sensorplatine relativ zu der Haltevorrichtung 34 und den darauf angeordneten Ringmagneten präzise positioniert ist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Sensorplatine 38 auch unmittelbar mit dem Permanentmagneten 20 zusammenwirken, um drehstellungsbezogene Signale zu erzeugen.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Sensorplatine 38 an der dem Elektromotor zugewandten Innenseite einer Relaisträgervorrichtung 44 angebracht. In der Relaisträgervorrichtung 44 sind Relais 64 und andere elektrische Komponenten einer Ansteuerschaltung montiert, welche mit Wicklungsenden 46 der Statorwicklungen 14 verbunden ist. Die Relaisträgervorrichtung ist mit weiteren Einzelheiten in der parallelen Patentanmeldung "Relaisträgervorrichtung für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor" derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
Der in Fig. 1 gezeigte Gleichstrommotor wird durch einen Gehäusedeckel 48 abgeschlossen, der mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 mit weiteren Einzelheiten beschrieben ist. Der Gehäusedeckel 48 weist eine erste deckelförmige Komponente 60 und eine zweite Stecker/Buchsen- Komponente 50 auf, die mit den Signalleitungen 52 und den Wicklungsenden 46 der Statorwicklungen 14 über eine Anschlußvorrichtung 54 verbunden ist.
Die Relaisträgervorrichtung 44 und der Gehäusedeckel 48 werden über eine Zentrumsschraube 56, geeignete Schnappverbindungen, Verkleben, Verschrauben oder dergleichen in ihrer Position gehalten.
Wie erläutert, kann der erfindungsgemäße Gehäusedeckel 48 auch mit anderen Arten von Gleichstrommotoren oder Generatoren eingesetzt werden, wobei insbesondere die Gestaltung des Gehäuses 22 und der Relaisträgervorrichtung 44, die Anordnung und Führung der verschiedenen elektrischen Komponenten innerhalb des Motorgehäuses 22 sowie die Gestaltung des Rotors und des Stators auf jede denkbare und bekannte Weise ausgeführt sein kann.
Der in Fig. 2 gezeigte Gehäusedeckel 48 gemäß der Erfindung umfaßt eine erste, deckelförmige Komponente 60 und eine zweite, die Stecker/Buchsenabschnitte bildende Komponente 62, eine Anschlußvorrichtung 54 und ein Trägerbauteil 66, welches die Anschlußvorrichtung 54 trägt. In Fig. 2 ist ferner ein Anschlußstift 68 dargestellt, der mit einer Signalleitung 52 verbunden ist und in einen Stecker/Buchsenabschnitt der zweiten Komponente 62 ragt.
Der erfindungsgemäße Gehäusedeckel 48 wird mit der ersten Komponente 60 auf das Gehäuse 22 (Fig. 1) des Elektromotors aufgesetzt, wobei er mit einer Schulter 70 gegen den Gehäuserand zu liegen kommt. An der Schulter 70 kann eine Dichtung 72, wie ein O-Ring, eine angespritzte Elastomerdichtung, eine Kunststofflippe oder dergleichen vorgesehen sein, um den Gehäusedeckel 48 luft- und flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse 22 des Motors zu verbinden. Zusätzlich können an dem äußeren Rand 74 der ersten Komponente 60 des Gehäusedeckels 48 Rastnasen oder Rastlöcher oder dergleichen vorgesehen sein, um eine Rast- oder Schnappverbindung zwischen dem Gehäusedeckel 48 und dem Motorgehäuse 22 herzustellen. Alternativ oder zusätzlich können der Gehäusedeckel 48 und das Motorgehäuse 22 verklebt, verschraubt oder auf andere Weise verbunden werden.
Die erste, deckelförmige Komponente 60 des Gehäusedeckels 48 weist bei der gezeigten Ausführungsform zwei Ausnehmungen 76, 78 auf, durch welche Stecker/Buchsenabschnitte 80, 82 der zweiten Komponente 62 des Gehäusedeckels 48 nach außen geführt sind. Zwischen den Stecker/Buchsenabschnitten 80, 82 der zweiten Komponente 62 und der ersten Komponente 60 des Gehäusedeckels 48 sind zwei weitere Dichtungen 84, 86, beispielsweise in Form von O-Ringen, vorgesehen. Die Dichtung kann auf jede andere, dem Fachmann bekannte Weise ausgestaltet sein.
Die zweite Komponente 62 des Gehäusedeckels 48 weist einen inneren zylindrischen Abschnitt 88 auf, dessen freies Ende mit Rastnasen 90 ausgebildet ist, welche das Trägerbauteil 66 wie in Fig. 2 gezeigt in Position halten. Das Trägerbauteil 66 trägt die Anschlußvorrichtung 64, wie genauer noch in bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben ist.
Der erfindungsgemäße Gehäusedeckel 48, umfassend die erste Komponente 60, die zweite Komponente 62, das Trägerbauteil 66 und die Anschlußvorrichtung 64 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, auf das Gehäuse 22 des Elektromotors aufgesetzt und bei der gezeigten Ausführungsform mit der Zentrumschraube 56, an der Relaisträgervorrichtung 38 befestigt. Die Befestigung mit Hilfe der Zentrumschraube 56 schafft eine dauerhafte und sichere Verbindung zwischen den verschiedenen Komponenten des Gehäusedeckels 48. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung könnten die verschiedenen Bestandteile, insbesondere 60 bis 66, des erfindungsgemäßen Gehäusedeckels auch miteinander mittels Rast- oder Schraubverbindungen, Verkleben oder dergleichen verbunden werden und der Gehäusedeckel 48 insgesamt mit dem Motorgehäuse 22 verschraubt, verklebt, verrastet oder auf andere Weise verbunden werden.
Die Anschlußvorrichtung 64 ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form von Stromschienen 92, 94, 96 ausgebildet, die in den Fig. 3 und 4 mit weiteren Einzelheiten gezeigt sind. Die Stromschienen 92, 94, 96 können in Form von Stanz-Biegeteilen beispielsweise aus Blech hergestellt werden und weisen einen teilringförmigen Leitungsbahnabschnitt 98 sowie einen sich senkrecht dazu erstreckenden Kontaktfahnenabschnitt 100 auf, der durch Biegen eines Teils der Stromschiene 92, 94, 96 hergestellt wird. Die Stromschienen weisen ferner wenigstens eine und vorzugsweise mehrere Anschlußstellen 102 für die Wicklungsenden 46' der Statorwicklungen auf, welche Lötösen ähnlich sind.
Die Stromschienen 92, 94, 96 sind ähnlich geformt, wobei ihre Leitungsbahnabschnitte unterschiedliche Radien aufweisen und die Stromschienen 92, 94, 96 mit unterschiedlicher Winkellage in dem Trägerbauteil 66 derart gehalten sind, daß die Kontaktfahnenabschnitte 100 der drei Stromschienen 92, 94, 96 wie in Fig. 3 gezeigt fluchten. Die Stromschienen 92, 94, 96 können mit dem Trägerbauteil 66 verklebt, verschraubt, vernietet oder auf andere Weise verbunden sein, wobei beachtet werden sollte, daß die Fig. 3 nur eine schematische Darstellung ist, welche das Trägerbauteil 66 und die Stecker/Buchsenabschnitte 80, 82 der zweiten Komponente 62 des Gehäusedeckels 48 nicht mit allen Einzelheiten zeigt. Das Trägerbauteil 66 kann auch entsprechend der Gestalt der Stromschienen 92, 94, 96 geformte Vertiefungen aufweisen, in denen die Stromschienen gehalten und voneinander isoliert sind. Die Stromschienen können bei dieser Ausführungsform bei der Herstellung des Gehäusedeckels 40 von dem Material des Trägerbauteils 66 umspritzt werden.
Wie sich aus den Figuren ergibt, ragen die Kontaktfahnenabschnitte 100 der Stromschienen 92, 94, 96 in die Stecker/Buchsenabschnitte 80 der zweiten Komponente 62 des Gehäusedeckels 48 und können zusammen mit diesem einen Stecker oder eine Buchse für den Anschluß von Versorgungsleitungen für die Motorwicklungen des Elektromotors 10 bilden. Zusätzlich ist ein Stecker/Buchsenabschnitt 82 für den Anschluß der Signalleitungen 52 des Elektromotors 10 vorgesehen, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, wobei diese Signalleitungen 52 bei der gezeigten Ausführungsform nicht über die Anschlußvorrichtung 66 geführt sind. Die Signalleitungkabel 52, welche mit der Sensorplatine 38 verbunden sind, sind an ihrem freien Ende direkt mit den Anschlußstiften 68 verbunden und über den Stecker/Buchsenabschnitt 82 aus dem Gehäusedeckel 48 herausgeführt. Selbstverständlich kann die Verbindung der Signalleitung 52 auch über entsprechende, in der Praxis kleinere Stromschienen der Anschlußvorrichtung erfolgen. Die Anschlußstifte 68 zusammen mit dem Stecker/Buchsenabschnitt 82 bilden an dem Gehäusedeckel 48 einen Stecker oder eine Buchse für den Anschluß von Signalleitungen für den Elektromotor 10.
Durch den erfindungsgemäßen modularen Aufbau des Gehäusedeckels 48 ist es möglich, für verschiedene Elektromotoren einen weitgehend einheitlichen Gehäusedeckel 48 zu entwerfen, der eine Standardkonfiguration der ersten, deckelförmigen Komponente 60 aufweisen kann. Die zweite Komponente 62 mit den Stecker/Buchsenabschnitten 80, 82 und, falls notwendig, das Trägerbauteil 66 der Anschlußvorrichtung 64 können an die jeweiligen Kundenwünsche angepaßt werden, wobei die Ausnehmungen 76, 78 in dem ersten Abschnitt 60 derart gestaltet sein können, daß auch verschieden gestaltete Stecker/Buchsenabschnitte 80, 82 durch diese hinausgeführt werden können.
Durch die erfindungsgemäße Bauweise ergibt sich ein modularer Gehäusedeckel, der für verschiedene Anforderungen und Anwendungen des Elektromotors zumindest teilweise aus Standardbauteilen herstellbar ist. Während die erste Komponente 60 des Gehäusedeckels 48 unveränderlich sein kann, können die Stecker/Buchsenabschnitte 80, 82 für die zweite Komponente 62 des Gehäusedeckels 48 verschiedene Standardbauteile verwendet werden, welche durch die Öffnungen 76, 78 in der ersten Komponente 60 geführt werden. Das Trägerbauteil 66 und die Anschlußvorrichtung 64 können für verschiedene Elektromotoren und Stecker/Buchsenkonfigurationen weitgehend einheitlich sein, wobei diese nach Bedarf modifiziert werden können, um sie an die jeweiligen Herstellervorgaben für Stecker/Buchsenanschlüsse anzupassen. Zur Abdichtung der verschiedenen Komponenten gegeneinander können handelsübliche O-Ringe, Flachdichtungen, an den Komponenten angespritzte Elastomerdichtungen oder dergleichen verwendet werden. Die einzelnen Komponenten des Gehäusedeckels können auf einfache Weise montiert, durch die Schnappverbindungen miteinander verrastet und durch die Zentrumsschraube 56 auf dem Elektromotor 10 befestigt werden.
Die Erfindung schafft somit einen modularen, gegen Eindringen von Wasser und Fremdkörpern abgedichteten Gehäusedeckel für einen Elektromotor, der auf der Grundlage eines einheitlichen Konstruktionsprinzips an verschiedene Anforderungen für Stecker/Buchsenanschlüsse angepaßt werden kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Bezugszeichenliste 10 Gleichstrommotor
12 Statorblechpaket
14 Statorwicklungen
16 Rotorwelle
18 Eisenrückschlußring
20 Permanentmagneten
22 Gehäuse
24 Montageflansch
26 Flansch
28, 30 Lager
32 Hülse
34 Haltevorrichtung
36 Magnetring
38 Sensorplatine
40 Spulen
42 Eisenrückschlußkomponente
44 Trägervorrichtung
46, 46' Wicklungsenden
48 Gehäusedeckel
50 Buchsen/Steckerbauteile
52 Signalleitungen
54 Anschlußvorrichtung
56 Zentrumsschraube
60 erste Komponente
62 zweite Komponente
64 Relais
66 Trägerbauteil
68 Anschlußstift
70 Schulter
72 Dichtung
74 Rand der ersten Komponente
76, 78 Ausnehmungen
80, 82 Stecker/Buchsenabschnitte
84, 86 Dichtungen
88 Zylindrischer Abschnitt
90 Rastnasen
92, 94, 96 Stromschienen
98 Leitungsbahnabschnitt
100 Kontaktfahnenabschnitt
102 Anschlußstellen

Claims

1. Gehäusedeckel für einen Elektromotor (10) zum Verschließen eines Motorgehäuses (22) an einer Seite des Elektromotors, an der Wicklungsanschlüsse (46) und Signalleitungen (52) des Elektromotors (10) vorgesehen sind, wobei der Gehäusedeckel (48) folgende Merkmale aufweist:
eine erste Komponente (60), die mit dem Motorgehäuse (22) verbindbar ist, in Form eines Deckels der wenigstens eine Öffnung (76, 78) aufweist,
eine zweite Komponente (62), die mit der Öffnung (76, 78) der ersten Komponente (60) in Eingriff bringbar ist und in der wenigstens ein Stecker/Buchsengehäuseabschnitt (80, 82) ausgebildet ist, und
eine innerhalb des Gehäusedeckels (48) befindliche Anschlußvorrichtung (64) zum Vorsehen eines Verbindungsgliedes zwischen den Wicklungsanschlüssen (46) und/oder Signalleitungen (52) des Elektromotors (10) und dem Stecker/Buchsengehäuseabschnitt (80, 82) der zweiten Komponente (62).

2. Gehäusedeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung (64) wenigstens eine Stromschiene (92, 94, 96) nach Art eines Stanzrahmens umfaßt.

3. Gehäusedeckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung (64) mehrere im wesentlichen in einer Ebene liegende Stromschienen (92, 94, 96) umfaßt, wobei an jede Stromschiene (92, 94, 96) wenigstens ein Wicklungsanschluß (46) anschließbar ist.

4. Gehäusedeckel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente (60) so gestaltet ist, daß sie das Motorgehäuse (22) an einer Stirnseite des Elektromotors (10) abschließt und ein Trägerbauteil (66) umschließt, das die Stromschienen (92, 94, 96) in einer Ebene hält, die sich senkrecht zur Motorachse erstreckt.

5. Gehäusedeckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) in wesentlichen ringförmig ausgebildet sind und sich mit unterschiedlichen Radien um die Motorachse erstrecken.

6. Gehäusedeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) sich in geschlossenen Ringen oder Teilringen um die Motorachse erstrecken.

7. Gehäusedeckel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) jeweils einen sich im wesentlichen parallel zur Motorachse erstreckenden Steckerabschnitt (100) aufweisen, der sich wenigstens teilweise in den Stecker/Buchsengehäuseabschnitt (80, 82) der zweiten Komponente (62) erstreckt.

8. Gehäusedeckel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) jeweils einen Anschlußbereich zum Aufnehmen von Steckkontakten in den Stecker/Buchsengehäuseabschnitt (80, 82) der zweiten Komponente (62) aufweisen.

9. Gehäusedeckel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente (60), die zweite Komponente (62) und das Trägerbauteil (66) mittels wenigstens einer Schnappverbindung verbunden sind.

10. Gehäusedeckel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) in dem Trägerbauteil (66) mit Abstand zueinander gehalten sind.

11. Gehäusedeckel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen in Vertiefungen in dem Trägerbauteil eingelegt sind oder eingespritzt sind.

12. Gehäusedeckel nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (92, 94, 96) in Form von Stanzbiegeteilen hergestellt sind.

13. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Komponente (62) zwei Stecker/Buchsengehäuseabschnitte (80, 82) für die Wicklungsanschlüsse (46) und die Signalleitungen (52) ausgebildet sind, die mit zwei Öffnungen (76, 78) in der ersten Komponente (60) in Eingriff sind.

14. Gehäusedeckel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitungen (52) mit Anschlußstiften (68) verbindbar sind, die sich wenigstens teilweise durch einen der Stecker/Buchsengehäuseabschnitte (78) der zweiten Komponente (62) erstrecken.

15. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente (60) an dem Motorgehäuse (22) mittels einer Schnappvorrichtung anbringbar ist.

16. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (48) mittels einer Zentrumsschraube (56) an dem Elektromotor (10) befestigbar ist.

17. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motorgehäuse (22) und der ersten Komponente (60) und/oder zwischen der ersten Komponente (60) und der zweiten Komponente (62) mindestens eine Dichtung (72, 84, 86) vorgesehen ist.

18. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten und/oder der zweiten Komponente (60, 62) des Gehäusedeckels (48) ein Dichtungsring angespritzt ist.

19. Gehäusedeckel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Komponente (60, 62) durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt sind.

20. Elektromotor, insbesondere elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, mit einem Motorgehäuse (22) und einem Gehäusedeckel (48) nach einem der vorangehenden Ansprüche.