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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere einen
Elektromotor zur Verstellung von Elementen eines Kraftfahrzeugs.
Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Elektromotoren für
Hilfs- und Komfortaggregate in Kraftfahrzeugen, beispielsweise Schiebedachantriebe,
Sitzverstelleinrichtungen, elektrische Fensterheber, Scheibenwischerantriebe,
Getriebe- und Kupplungssteller, elektrische Lenkunterstützungseinrichtungen,
Antiblockiersysteme, Öl-, Benzin- und Wasserpumpen, Ventilsteller
sowie sonstige Stellantriebe.
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Aus
der
DE 103 32 958
A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer festen Verbindung
zwischen einem Hohlzylinder und einem von dem Hohlzylinder umschlossenen
Innenzylinder bekannt. Dabei ist der Innenzylinder aus einer Vielzahl
von axial aneinander liegenden Profillamellen aufgebaut, die ein
zylinderförmiges Lamellenpaket bilden. Zur Erzielung einer zuverlässigen
Fügeverbindung ohne Spananfall und mit geringen Montagekräften
beim Fügeprozess wird der Innenzylinder in den Hohlzylinder
weitgehend kräftefrei eingeschoben und nach Erreichen einer vorgegebenen
axialen Einschiebeposition durch Relativverdrehung von Innenzylinder
und Hohlzylinder ein Form- und Kraftschluss zwischen Innenzylinder und
Hohlzylinder hergestellt. Die Innenkontur des Hohlzylinders und
die Außenkontur des Innenzylinders werden hierzu aufeinander
abgestimmt geformt.
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Das
aus der
DE 103 32
958 A1 bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass zwischen
dem Innenzylinder und dem mit dem Innenzylinder verbundenen Hohlzylinder
herstellungsbedingt Spalte gebildet sind, wobei der Form- und Kraftschluss
auf einzelne Bereiche beschränkt ist. Dabei kann durch
Materialermüdung oder dgl. die Verbindungskraft über die
Lebensdauer abnehmen. Außerdem kann es gegebenenfalls zu
einem Rückdrehen der Relativverdrehung zwischen dem Hohlzylinder
und dem Innenzylinder, die die Verbindung bewirkt, kommen, so dass
es zu einem unerwünschten Lösen der Verbindung
kommt.
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Aus
der
DE 198 44 601
A1 ist eine elektromotorische Antriebsvorrichtung für
Hilfseinrichtungen in Kraftfahrzeugen bekannt. Die Antriebsvorrichtung weist
ein Getriebegehäuse und ein topfartiges Motorgehäuse
auf, das mit seinem Öffnungsrand auf das Getriebegehäuse
aufgeschoben und an diesem festgelegt ist. Ferner ist ein Stator
vorgesehen, der von dem Motorgehäuse umschlossen ist. Das
Motorgehäuse ist in einem das Getriebegehäuse übergreifenden
Aufschubbereich in das Getriebegehäuse einrolliert. Dabei
weist das Getriebegehäuse im Aufschubbereich des Motorgehäuses
eine Ringnut auf, in die eine durch Rollieren aus dem Motorgehäuse
ausgeprägte, umlaufende Ringsicke formschlüssig
hineinragt.
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Die
aus der
DE 198 44
601 A1 bekannte elektromotorische Antriebsvorrichtung hat
den Nachteil, dass beim Verbinden des Motorgehäuses mit dem
Getriebegehäuse ein gewisses Spiel des von dem Motorgehäuse
umschlossenen Stators bestehen kann, das unerwünscht ist.
Außerdem ist die zum Verbinden des Motorgehäuses
mit dem Getriebegehäuse dienende Rollierung mit relativ
großen Kräften belastet, wodurch eine Materialermüdung
und ein gewisses Lockern der Verbindung über die Lebensdauer
begünstigt ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine vorteilhafte
Verbindung des Gehäuseteils mit dem in dem Gehäuseteil
angeordneten Statorkörper ermöglicht ist. Speziell
kann eine einfach herzustellende, kostengünstige und toleranzausgleichende
Verbindung geschaffen werden, die ohne zusätzliche Bauteile
auskommt und die spanfrei erfolgen und dicht ausgeführt
werden kann.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen
elektrischen Maschine möglich.
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In
vorteilhafter Weise ist die Aussparung als ringförmige
Aussparung ausgestaltet. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Aussparung
durch eine Nut gebildet ist. Dadurch ist eine zuverlässige
Verbindung möglich, die zum Aufnehmen relativ großer
Axialkräfte geeignet ist. Außerdem ist es vorteilhaft,
dass eine oder mehrere Ringsegment-förmige Aussparungen vorgesehen
sind. Diese können beispielsweise durch eine beziehungsweise
mehrere Nuten gebildet sein. Hierdurch kann die Herstellung der
Aussparung vereinfacht werden.
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In
vorteilhafter Weise ist die Einfügung des Gehäuseteils
in die Aussparung des Statorkörpers durch eine Rollierung
des Gehäuseteils gebildet. Dadurch ist eine schnelle und
kostengünstige Herstellung der Verbindung möglich.
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Vorteilhaft
ist es ferner, dass das Gehäuseteil zumindest eine Rollierung
aufweist, die den Statorkörper an einer Stirnseite umgreift.
Durch solch eine weitere Rollierung kann ein axialer Anschlag oder eine
axiale Positionierung des Statorkörpers in dem Gehäuseteil
erfolgen.
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Vorteilhaft
ist es auch, dass der Statorkörper zumindest eine weitere
Aufnehmung aufweist, die zumindest näherungsweise in einer
axialen Richtung an der Außenseite des Statorkörpers
verläuft, und dass das Gehäuseteil zumindest teilweise
in die weitere Aussparung an der Außenseite des Statorpakets eingefügt
ist. Hierdurch kann die Verbindung derart ausgestaltet werden, dass
größere Drehmomente aufgenommen werden können.
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Vorteilhaft
ist es, dass das Gehäuse zumindest im Bereich der Außenseite
des Statorkörpers dünnwandig ausgestaltet ist.
Hierdurch wird ein Einfügen des Gehäuseteils in
die Aussparung des Statorpakets durch eine Materialumformung des
Gehäuseteils an der Aussparung des Statorpakets erleichtert.
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Diese
Ausgestaltungen können in geeigneter Weise miteinander
kombiniert werden.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden
Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen
sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
auszugsweise, räumliche Darstellung einer elektrischen
Maschine entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine
auszugsweise, geschnittene Darstellung der in 1 gezeigten
elektrischen Maschine und
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3 eine
schematische Darstellung der in 1 gezeigten
elektrischen Maschine aus der mit III bezeichneten Blickrichtung.
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1 zeigt
eine elektrische Maschine 1 in einer auszugsweisen, schematischen,
räumlichen Darstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Die elektrische Maschine 1 kann insbesondere
als Elektromotor 1 für Einrichtungen zur Verstellung
von Elementen eines Kraftfahrzeugs dienen. Speziell kann der Elektromotor 1 als
bürstenloser Gleichstrommotor ausgestaltet sein. Beispielsweise
kann der Elektromotor 1 für Hilfs- und Komfortaggregate
von Kraftfahrzeugen dienen. Mögliche Einsatzbereiche sind
beispielsweise Schiebedachantriebe, Sitzverstelleinrichtungen, Fensterheber, Scheibenwischer,
Getriebe- und Kupplungssteller, elektrische Lenkungseinrichtungen,
Antiblockiersysteme, Öl-, Benzin- und Wasserpumpen, Ventilsteller sowie
sonstige Stellantriebe. Die elektrische Maschine 1 eignet
sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle im
Antriebsbereich.
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Der
Elektromotor 1 weist ein Gehäuseteil 2 und
einen in dem Gehäuseteil 2 angeordneten Statorkörper 3 auf.
Der Statorkörper 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als Statorpaket aus einer Vielzahl von aufeinander geschichteten
Lamellen gebildet.
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Der
Elektromotor 1 des Ausführungsbeispiels ist im
Folgenden auch unter Bezugnahme auf die 2 in weiterem
Detail beschrieben.
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2 zeigt
eine auszugsweise, geschnittene Darstellung des in 1 dargestellten
Elektromotors 1 des Ausführungsbeispiels. Hierbei
sind zur Veranschaulichung exemplarisch Lamellen 4, 5 des Statorkörpers 3 gekennzeichnet.
Der Statorkörper 3 weist eine Außenseite 6 auf,
die im Wesentlichen zylindermantelförmig ausgestaltet ist.
An der Außenseite 6 weist der Statorkörper 3 eine
Aussparung 7 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel
ein teilkreisförmiges Profil hat. Die Aussparung 7 erstreckt
sich dabei in einer Umfangsrichtung 8. Die Umfangsrichtung 8 ist
dabei bezüglich einer Achse 9 des Elektromotors 1 vorgegeben,
wobei die Achse 9 einer Drehachse eines nicht dargestellten
Rotors des Elektromotors 1 entspricht.
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Es
können auch eine oder mehrere Ringsegment-förmige
Aussparungen 7 vorgesehen sein. Diese können beispielsweise
durch eine beziehungsweise mehrere Nuten 7 gebildet sein.
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Die
Aussparung 7 an der Außenseite 6 ist durch
eine Nut gebildet, die ringförmig ausgestaltet ist. Das
Gehäuseteil 2 ist zumindest im Bereich der Außenseite 6 des
Statorkörpers 3 dünnwandig ausgestaltet.
Im Bereich der Aussparung 7 weist das Gehäuseteil 2 eine
Rollierung 10 auf. Die Rollierung 10 erfolgt über
eine Materialumformung des Gehäusematerials des Gehäuseteils 2,
welches sich im umgeformten Zustand der Außenseite 6 und
somit der Kontur des Statorkörpers 3 und daher
auch der Aussparung 7 des Statorkörpers 3 anpasst
und eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem
Gehäuseteil 2 und dem Statorkörper 3 schafft.
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Der
Statorkörper 3 weist eine erste Stirnseite 11 und
eine zweite Stirnseite 12 auf. Das Gehäuseteil 2 weist
im Bereich der ersten Stirnseite 11 eine weitere Rollierung 13 auf.
Die Rollierung 13 bedingt eine gewisse Einformung 14,
insbesondere Einbuchtung 14, die den Statorkörper 3 an
der ersten Stirnseite 11 umgreift. Dadurch ist ein Anschlag
für den Statorkörper 3 gebildet. Die
Rollierung 13, die den Statorkörper 3 an
der ersten Stirnseite 11 umgreift, bildet somit einen axialen
Anschlag für den Statorkörper 3.
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Außerdem
ist im Bereich der zweiten Stirnseite 12 eine weitere Rollierung 15 vorgesehen,
die eine Einformung 16, insbesondere Einbuchtung 16, an
der zweiten Stirnseite 12 verursacht. Durch die Einbuchtung 16 ist
ein axialer Anschlag für den Statorkörper 3 an
der zweiten Stirnseite 12 gebildet.
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Die
Rollierungen 10, 13, 15 können
zusammen an dem Gehäuseteil 2 vorgesehen sein.
Diese können allerdings auch für einen weiteren
Anschlag (nicht dargestellt) dienen.
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Die
weiteren Rollierungen 13, 15 an den Stirnseiten 11, 12 des
Statorkörpers 3 bilden somit eine axiale Fixierung
des Statorkörpers 3 in dem Gehäuseteil 2.
Um die Ausgestaltung der weiteren Rollierungen 13, 15 zu
erleichtern, ist das Gehäuseteil 2 auch im Bereich
der Stirnseiten 11, 12 dünnwandig ausgestaltet.
Die weiteren Rollierungen 13, 15 sind entsprechend
der Rollierung 10 durch Materialumformung des Gehäusematerials
des Gehäuseteils 2 gebildet. Je nach Anwendungsfall
können sich die Ausgestaltungen der Rollierungen 10, 13, 15 auch
unterscheiden.
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Die
Rollierungen 10, 13, 15 ermöglichen
somit eine schnelle, kostengünstige und toleranzausgleichende
Verbindung des Gehäuseteils 2 mit dem Statorkörper 3.
Diese Verbindung kann ohne zusätzliche Bauteile erfolgen
und spanfrei ausgeführt sowie dicht ausgestaltet werden.
Diese Verbindung kann ein gewisses Drehmoment aufnehmen, welches über die
Reibkraft zwischen dem Gehäuseteil 2 und dem Statorkörper 3 übertragen
wird.
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Die
Ausgestaltung des Elektromotors 1 ist im Folgenden auch
unter Bezugnahme auf die 3 in weiterem Detail beschrieben.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten
Elektromotors 1 aus der mit III bezeichneten Blickrichtung.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Elektromotor 1 weitere
Ausnehmungen 17, 18 auf, die zumindest näherungsweise
in einer axialen Richtung, d. h. entlang der Achse 9, an der
Außenseite 6 des Statorkörpers 3 verlaufen.
In die weiteren Ausnehmungen 17, 18 ist das Gehäuseteil 2 an
der Außenseite 6 des Statorkörpers 3 eingefügt.
Hierbei sind durch Materialumformung Einformungen 19, 20,
insbesondere Einbuchtungen 19, 20 an dem Gehäuseteil 2 vorgesehen,
die in axialer Richtung verlaufen. Durch die in die Ausnehmungen 17, 18 eingefügten
Einbuchtungen 19, 20 des Gehäuseteils 2 kann
ein größeres Drehmoment auf den Statorkörper 3 einwirken,
ohne dass die Verbindung zu dem Gehäuseteil 2 gelöst
wird. Somit kann die in Umfangsrichtung 8 wirkende Verbindungskraft
weiter gesteigert werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel sind die weiteren Ausnehmungen 17, 18 des
Statorkörpers 3 durch axial verlaufende Nuten
gebildet. Die weiteren Ausnehmungen 17, 18 sind
zumindest teilweise mit dem Gehäusematerial des Gehäuseteils 2 gefüllt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel sind zwei weitere Ausnehmungen 17, 18 dargestellt.
Es kann aber auch nur eine weitere Ausnehmung vorgesehen sein. Ferner
können auch mehr als zwei weitere Ausnehmungen 17, 18 vorgesehen
sein.
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Somit
ist eine vorteilhafte Verbindung des Gehäuseteils 2 mit
dem Statorkörper 3 ermöglicht.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10332958
A1 [0002, 0003]
- - DE 19844601 A1 [0004, 0005]