DE102009025348A1

DE102009025348A1 - Elektrisch leitfähige Beschichtung eines Kunststoff-Gehäuses

Info

Publication number: DE102009025348A1
Application number: DE102009025348A
Authority: DE
Inventors: Heinz Gieselmann; Gerhard Walter; Karl-Heinz Böhm
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2010-12-23
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: DE102009025348B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Gleichstrommotor, der ein Metallgehäuse aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle teilweise im Metallgehäuse und teilweise im Kunststoffgehäuse angeordnet ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb dafür Sorge zu tragen, dass auch die aus einem Gleichstrommotor ausgekoppelte und von einer elektrisch freiliegenden Motorwelle emittierte Störstrahlung auf wirtschaftliche Weise abgeschirmt werden kann, ohne auf die Vorteile der Verwendung von Kunststoffgehäusen verzichten zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kunststoffgehäuse (4) zumindest auf einer Seite seiner Wandung großflächig und vollständig oder nahezu vollständig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung (6) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Gleichstrommotor, der ein Metallgehäuse aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle teilweise im Metallgehäuse und teilweise im Kunststoffgehäuse angeordnet ist.
Kunststoffgehäuse bieten gegenüber Metallgehäusen vielfältige Vorteile, sie lassen sich einfacher und wirtschaftlicher herstellen, weisen ein geringeres Gewicht auf und übertragen weniger Geräusche. Durch die Wahl eines geeigneten Kunststoffmaterials und die Verwendung von Füllstoffen zur Verstärkung lassen sich auch relativ anspruchsvolle mechanische Eigenschaften erzielen. An Anbaugehäuse wurden in der Vergangenheit selten besondere hohe Ansprüche an die elektrischen Eigenschaften gestellt. Durch gestiegene EMV-Anforderungen, herabgesetzte Grenzwerte und besonders bei bestimmten Anordnungen von Stellantrieben z. B. im Kraftfahrzeug müssen inzwischen immer häufiger auch solche Störquellen entschärft werden, die bisher vernachlässigbar waren. Zu diesen Störquellen zählen auch elektrisch leitende Motorwellen, die aus einem an sich abgeschirmten Motorgehäuse vorragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb dafür Sorge zu tragen, dass auch die aus einem Gleichstrommotor ausgekoppelte und von einer elektrisch freiliegenden Motorwelle emittierte Störstrahlung auf wirtschaftliche Weise abgeschirmt werden kann, ohne auf die Vorteile der Verwendung von Kunststoffgehäusen verzichten zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das Kunststoffgehäuse großflächig mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist, wird auch die Störstrahlung abgeschirmt, die von der Motorwelle aus dem metallischen Motorgehäuse ausgekoppelt wird.
Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Außenansicht eines Stellantriebs,
2 eine skizzierte Schnittdarstellung durch den Stellantrieb,
3 eine Schnittdarstellung eines Gehäuserandbereiches und
4 eine Schnittdarstellung eines Befestigungsbereiches.
1 zeigt eine Außenansicht eines Stellantriebes 1, bestehend aus einem Gleichstrommotor 2, der an ein aus Kunststoff bestehendes Anbaugehäuse 4 befestigt ist. Das Anbaugehäuse 4 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 9 und einem zweiten Gehäuseteil 10 und beherbergt im vorliegenden Beispiel ein Untersetzungsgetriebe mit einer Ausgangswelle 19. Die Oberfläche des Anbaugehäuses 4 ist großflächig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung 6 versehen, die auch eine Kontaktfläche 34 umfasst, die unmittelbar mit dem Metallgehäuse 3 und oder einem Lagerschild des Gleichstrommotors 2 elektrisch kontaktiert ist. Das Anbaugehäuse 4 ist weiter mit Anschraubaugen 29 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben versehen.
2 zeigt eine skizzierte Schnittdarstellung durch den Stellantrieb 1, mit dem Elektromotor 2 und dem Untersetzungsgetriebe 15. Der Elektromotor 2 ist ein Kommutatormotor, mit einem Metallgehäuse 3, das Permanentmagnete 20 trägt und durch metallische Lagerschilde 21, 22 geschlossen ist. Elektrischer Strom wird über Anschlüsse 23, Bürsten 24 und einem Kommutator 25 zu einer Rotorwicklung 26 geleitet. Durch den sich im Statormagnetfeld drehenden Rotor 27 werden die Rotorwicklungen 26 am Kommutator geschaltet, wobei das sogenannte Bürstenfeuer entsteht. Dabei handelt es sich um beschleunigte Ladungen, die störende elektromagnetische Felder erzeugen. Eine elektrisch leitende Motorwelle 11 wirkt wie eine Antenne, empfängt die elektromagnetische Störstrahlung und leitet sie in das Getriebegehäuse weiter. Dort wirkt die Motorwelle 11 als Sender und strahlt elektromagnetische Wellen in seine Umgebung ab. Das Untersetzungsgetriebe 15 umfasst ein nichtmetallisches Getrieberad 16, welches verhindert, dass weitere Getriebeteile leitungsgebundene Störungen übertragen. Um die von der Motorwelle 11 abgesandten Störstrahlen wirksam abzuschirmen ist die Oberfläche des Kunstsoffgehäuses 4 mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung versehen. Als Beschichtungsverfahren eignet sich insbesondere das sogenannte CVD-Verfahren (chemical vapour deposition). Das Untersetzungsgetriebe 15 besteht im einzelnen aus einer auf die Motorwelle 11 aufgepresste Schnecke 28, das elektrisch isolierende Getrieberad 16, das hier als Schneckenrad ausgebildet ist und ein Ritzel 30 aufweist, das mit einem Ausgangsgetrieberad 17 in Eingriff ist. Das Ausgangsgetrieberad 17 ist ohne zusätzliche Einbaulager unmittelbar auf einer hohlzylinderförmigen Gleitfläche 18, die einstückig mit dem Kunststoffgehäuse 4 mitgeformt ist, unter Hinzufügung von Schmierfett gelagert. Das dargestellte erste Gehäuseteil 9 weist einen Randbereich 7 auf, der in Form einer als Dichtungsprofil dienenden Nut 12 ausgebildet ist. Das komplementäre zweite Gehäuseteil ist mit einer hierzu passend geformten Feder versehen. Anschraubaugen 29 sind außerhalb des Randbereiches 7 angeordnet.
3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuserandbereichs des ersten Gehäuseteiles 9 und des zweiten Gehäuseteiles 10 des Kunststoffgehäuses 4. Das erste Gehäuseteil 9 weist an seinem Rand eine Nut 12 auf, in welche eine Feder 13 des zweiten Gehäuseteils 10 eingreift. Die beiden Gehäuseteile 9 und 10 sind an ihrer Außenseite mit der metallischen Beschichtung 6 versehen. Die Beschichtung 6 ist jeweils soweit ausgedehnt, dass sich Flächen 14, die parallel zu einer Fügerichtung F ausgerichtet und einerseits Bestandteil der Nut 12 des ersten Gehäuseteils 9 und andererseits Bestandteil der Feder 13 des zweiten Gehäuseteils 10 sind, einander berühren und elektrisch miteinander verbunden sind. Gehäusetoleranzen können durch diese Anordnung ausgeglichen werden, so dass vollumfänglich stets überlappende beschichtete Bereiche vorhanden sind, die zu einer sehr guten abschirmenden Wirkung beitragen.
4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Befestigungsbereiches des Kunststoffgehäuses 4, mit einer Befestigungsschraube 31, die mit einem Schraubenkopf 33 versehen ist, der unmittelbar in elektrischem Kontakt mit der metallischen Beschichtung 6 steht. Weiter ist die metallische Beschichtung 6 in unmittelbarem Kontakt mit einem Träger 32, mit dem die Befestigungsschraube 31 mechanisch verbunden ist.

1: Stellantrieb
2: Gleichstrommotor
3: Metallgehäuse
4: Anbaugehäuse/Kunststoffgehäuse
5: Wandung
6: Beschichtung
7: Randbereich erstes Gehäuseteil
8: Randbereich zweites Gehäuseteil
9: erstes Gehäuseteil
10: zweites Gehäuseteil
11: Motorwelle
12: Nut
13: Feder
14: Flächen
15: Untersetzungsgetriebe
16: nichtleitendes Zahnrad
17: Ausgangsgetrieberad
18: Lagerflächen
19: Ausgangswelle
20: Permanentmagnet
21: A-Lagerschild
22: B-Lagerschild
23: Anschlüsse
24: Bürsten
25: Kommutator
26: Rotorwicklung
27: Rotor
28: Schnecke
29: Anschraubaugen
30: Ritzel
31: Befestigungsschraube
32: Träger
33: Schraubenkopf
34: Kontaktfläche
F: Fügerichtung

Claims

Stellantrieb (1) mit einem Gleichstrommotor (2), der ein Metallgehäuse (3) aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse (4) aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle (11) teilweise im Metallgehäuse (3) und teilweise im Kunststoffgehäuse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) zumindest auf einer Seite seiner Wandung (5) großflächig und vollständig oder nahezu vollständig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung (6) versehen ist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) zumindest zweiteilig ausgeführt ist und Randbereiche (7) der Beschichtung des ersten Gehäuseteils (9) mit Randbereichen (8) der Beschichtung (6) des zweiten Gehäuseteils (10) elektrisch und mechanisch miteinander verbunden sind.
Stellantrieb (1) mit einem Gleichstrommotor (2), der ein Metallgehäuse (3) aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse (4) aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle (11) teilweise im Metallgehäuses (3) und teilweise im Kunststoffgehäuse (4) angeordnet ist, wobei das Kunststoffgehäuse (4) aus zwei Gehäusehälften (9, 10) zusammengesetzt ist, in deren Randbereichen (7, 8) eine umlaufende Nut und Feder-Geometrie ausgebildet ist, so dass die Feder (13), die mit einer ersten Gehäusehälfte einstückig ist, und die Nut (12), die mit einer zweiten Gehäusehälfte (10) einstückig ist, miteinander in Eingriff sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (12) und die Feder (13) dieser Randbereiche (7, 8) zumindest teilweise mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung (6) versehen sind.
Stellantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Flächen (14) miteinander elektrisch verbunden sind.
Stellantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) zumindest auf einer Seite seiner Wandung (5) großflächig und vollständig oder nahezu vollständig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung (6) versehen ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (6) des Kunststoffgehäuses (4) mit dem Metallgehäuse (3) und/oder einem Lagerschild (21) des Gleichstrommotors (2) elektrisch verbunden ist.
Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung unmittelbar zwischen der metallischen Beschichtung (6) des Kunststoffgehäuses (4) und dem Metallgehäuse (3) und/oder dem Lagerschild (21) des Gleichstrommotors (2) über Kontaktflächen (34) hergestellt ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (6) über metallische Befestigungsschrauben (31) elektrisch mit einem metallischen Träger (32) verbunden ist.
Stellantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schraubenköpfe (33) der Befestigungsschrauben (31) unmittelbar mit der metallischen Beschichtung (6) des Kunststoffgehäuses elektrisch und mechanisch in Kontakt stehen.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung (6) des Kunststoffgehäuses (4) unmittelbar mit einem Träger (32) elektrisch verbunden ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (7, 8) umlaufende Flächen aufweisen, die parallel zur Fügerichtung (F) ausgerichtet, aneinander anliegend und überlappend ausgebildet sind.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) keine aktiven elektrischen Elemente oder Bauteile mit elektrischen Funktionen umfasst.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) ein Untersetzungsgetriebe (15) umfasst.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) eine Bremse umfasst.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mitgeformte oder angeformte Teile des Kunststoffgehäuses (4) in nicht beschichteten Bereichen unmittelbar als Lagerflächen (18) dienen.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (15) zumindest ein elektrisch nichtleitendes Zahnrad (16) umfasst.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (15) ein großflächiges Ausgangsgetrieberad (17) aufweist, das in unmittelbarer Nachbarschaft zum Kunststoffgehäuse (4) angeordnet ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor (2) ein Kommutatormotor ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor (2) ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist.