DE102011112822A1 - Electromotor of drive assembly for motor vehicle, has sensor arrangement that is provided for sensing movement of rotor, and is equipped with sensor magnet fixed to magnetic sensor and rotated with rotor shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor einer Antriebsanordnung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Sensormagnethalterung für den Sensormagneten einer Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 18 und ein Verfahren zur Montage eines Sensormagneten eines obigen Elektromotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 19.The invention relates to an electric motor of a drive arrangement in a motor vehicle according to the preamble of
Der in Rede stehende Elektromotor einer Antriebsanordnung wird heute für zahlreiche Anwendungen in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Dabei kann der Elektromotor je nach Anwendung als Gleichstrommotor mit Bürsten oder ohne Bürsten, als Asynchronmotor, als Synchronmotor o. dgl. ausgestaltet sein.The electric motor in question a drive assembly is used today for numerous applications in a motor vehicle. Depending on the application, the electric motor can be designed as a DC motor with brushes or without brushes, as an asynchronous motor, as a synchronous motor or the like.
Der bekannte Elektromotor (
Bei dem bekannten Elektromotor ist der Sensormagnet an einer Stelle zwischen den beiden Rotorwellenenden an der Rotorwelle befestigt. Es ist auch bekannt, dass der Magnetsensor an einem Rotorwellenende angeordnet ist.In the known electric motor, the sensor magnet is fastened to the rotor shaft at a point between the two rotor shaft ends. It is also known that the magnetic sensor is arranged at a rotor shaft end.
Eine Herausforderung stellt stets die Befestigung des Sensormagneten an der Rotorwelle dar. Dies betrifft die betriebssichere Befestigung als solche, die genaue Positionierung und die einfache Montage des Sensormagneten. Bekannt ist in diesem Zusammenhang, den Sensormagneten klebend an der Rotorwelle zu befestigen. Das ist allerdings fertigungstechnisch aufwendig und bei bestimmten Umgebungsbedingungen, beispielsweise für den Fall, dass die Rotorwelle mit Getriebeöl o. dgl. in Kontakt kommt, nicht praktikabel.A challenge is always the attachment of the sensor magnet on the rotor shaft. This concerns the reliable mounting as such, the exact positioning and easy mounting of the sensor magnet. It is known in this context to attach the sensor magnet adhesive to the rotor shaft. However, this is technically complex and under certain environmental conditions, for example, in the event that the rotor shaft with gear oil o. The like. In contact comes, not practical.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, den bekannten Elektromotor derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Sensormagnet mit hoher Betriebssicherheit und geringem fertigungstechnischem Aufwand mit der Rotorwelle verbunden ist.The invention is based on the problem, the known electric motor to design and further develop such that the sensor magnet is connected with high reliability and low manufacturing complexity with the rotor shaft.
Das obige Problem wird bei einem Elektromotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in an electric motor according to the preamble of
Wesentlich ist, dass eine von der Rotorwelle separat ausgestaltete Sensormagnethalterung für den Sensormagneten vorgesehen ist, die im montierten Zustand formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einem Rotorwellenende verbunden ist.It is essential that one of the rotor shaft separately configured sensor magnet holder is provided for the sensor magnet, which is positively connected and / or non-positively connected in the assembled state with a rotor shaft end.
Eine vorschlagsgemäße, von der Rotorwelle separat ausgestaltete Sensormagnethalterung lässt sich vorteilhafterweise so auslegen, dass der Formschluss bzw. der Kraftschluss mit dem Rotorwellenende ausreicht, um die Sensormagnethalterung und damit den Sensormagneten betriebssicher mit der Rotorwelle zu verbinden. Auf eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere auf eine Klebeverbindung, kann so verzichtet werden.A proposed, separately from the rotor shaft sensor magnet holder can advantageously be interpreted so that the positive connection or the frictional connection with the rotor shaft end is sufficient to connect the sensor magnet holder and thus the sensor magnet reliable with the rotor shaft. On a cohesive connection, in particular on an adhesive connection, can be dispensed with.
Mit der von der Rotorwelle separat ausgestalteten Sensormagnethalterung lässt sich eine betriebssichere Verbindung des Sensormagneten am Rotorwellenende bei wechselnden Umgebungsparametern wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung, Beaufschlagung mit Flüssigkeiten wie Getriebeöl o. dgl. sicherstellen. Auch auf spezielle Bauraumanforderungen kann durch eine geeignete Auslegung der Sensormagnethalterung leicht reagiert werden.With the sensor magnet holder designed separately from the rotor shaft, a reliable connection of the sensor magnet at the rotor shaft end can be ensured with changing environmental parameters such as temperature, air humidity, acceleration, exposure to liquids such as gear oil or the like. Even for special space requirements can be easily reacted by a suitable design of the sensor magnet holder.
Bei geeigneter Auslegung kann der Sensormagnethalterung für den Sensormagneten auch eine Zentrierwirkung zukommen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Sensormagnet im montierten Zustand formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Sensormagnethalterung verbunden ist (Anspruch 2). Auf eine beispielsweise schleifende Nachbearbeitung des Sensormagneten kann bei entsprechend verzichtet werden, was zu einer beträchtlichen Kostenreduzierung führen kann.With a suitable design of the sensor magnet holder for the sensor magnet also have a centering effect. This is the case, in particular, when the sensor magnet in the mounted state is positively and / or non-positively connected to the sensor magnet holder (claim 2). On an example, grinding post-processing of the sensor magnet can be omitted accordingly, which can lead to a considerable cost reduction.
Die Sensormagnethalterung ist vorzugsweise zumindest zum Teil aus einem Kunststoffmaterial ausgestaltet, so dass eine kostengünstige Herstellung im Kunststoff-Spritzgießverfahren möglich ist (Anspruch 4).The sensor magnet holder is preferably at least partially made of a plastic material, so that a cost-effective production in plastic injection molding is possible (claim 4).
Eine konstruktiv einfache und mechanisch besonders robuste Lösung ergibt sich durch eine zumindest abschnittsweise ringförmige Ausgestaltung der Sensormagnethalterung (Anspruch 8). Eine ringförmige Ausgestaltung der Sensormagnethalterung erlaubt auf besonders besonders einfache Weise die Realisierung eines Aufnahmeabschnitts für die Rotorwelle und eines Aufnahmeabschnitts für die Sensormagnethalterung.A structurally simple and mechanically particularly robust solution results from an at least partially annular configuration of the sensor magnet holder (claim 8). An annular configuration of the sensor magnet holder allows the realization of a receiving section for the rotor shaft and a receiving section for the sensor magnet holder in a particularly particularly simple manner.
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 18, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird die Sensormagnethalterung des vorschlagsgemäßen Elektromotors als solche beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Elektromotor darf insoweit verwiesen werden.According to a further teaching according to
Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 19, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage des Sensormagneten des vorschlagsgemäßen Elektromotors beansprucht.According to another teaching according to
Bei dem beanspruchten Verfahren wird in einem ersten Montageschritt der Sensormagnet mit der Sensormagnethalterung verbunden und in einem zweiten Montageschritt die Sensormagnethalterung zusammen mit den Sensormagneten mit der Rotorwelle verbunden.In the claimed method, the sensor magnet is connected to the sensor magnet holder in a first assembly step and connected in a second assembly step, the sensor magnet holder together with the sensor magnet with the rotor shaft.
Vorteilhaft bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist beispielsweise die Tatsache, dass der Sensormagnet in der Sensormagnethalterung an einem von dem Elektromotor entfernten Ort montiert werden kann, was eine hohe fertigungstechnische Flexibilität erlaubt.An advantage of the proposed method, for example, the fact that the sensor magnet in the sensor magnet holder can be mounted at a remote location of the electric motor, which allows high manufacturing flexibility.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtIn the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. In the drawing shows
Der in der Zeichnung dargestellte Elektromotor ist einer Antriebsanordnung in einem Kraftfahrzeug zugeordnet und kann der motorischen Umsetzung verschiedenster Funktionen denen. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Elektromotor Bestandteil eines Aktuators für ein Getriebe, insbesondere für ein Direktschaltgetriebe (DSG). Der Getriebeaktuator kann hier als hydraulischer Aktuator ausgestaltet sein, wobei der Elektromotor dann vorzugsweise dem Antrieb einer entsprechenden Hydraulikpumpe dient.The electric motor shown in the drawing is associated with a drive assembly in a motor vehicle and can the motor implementation of various functions which. In a particularly preferred embodiment, the electric motor is part of an actuator for a transmission, in particular for a direct shift transmission (DSG). The transmission actuator can be designed here as a hydraulic actuator, wherein the electric motor then preferably serves to drive a corresponding hydraulic pump.
Andere Anwendungsfelder für den vorschlagsgemäßen Elektromotor sind Aktuatoren für Kühlerlüftersysteme, Heiz- und Klimagebläse, elektrische Lenksysteme o. dgl.. Denkbar ist auch, den vorschlagsgemäßen Elektromotor als Bestandteil eines Aktuators für motorische Kraftfahrzeugschlösser, dort insbesondere Öffnungshilfen, Zentralverriegelungen oder Zuziehhilfen, für Tür- und Klappenantriebe, für motorische Sitzverstellungen oder für motorische Fensterheber einzusetzen.It is also conceivable, the proposed electric motor as part of an actuator for motor vehicle locks, there in particular opening aids, central locking or Zuziehhilfen, door and door actuators for central heating or Klimagebläse, electric steering systems o Damper actuators, for motorized seat adjusters or for motorized windows.
Der Elektromotor weist einen gehäusefesten Stator
Zur sensorischen Erfassung von Rotorbewegungen ist eine Sensoranordnung
Der Begriff „Sensormagnet” ist vorliegend weit zu verstehen und umfasst auch eine Anordnung mehrerer Sensormagneteinheiten, insbesondere einzelner Sensordipole, die beispielsweise in einem Käfig o. dgl. zusammengefaßt sind. Hier und vorzugsweise ist der Sensormagnet
Der Sensormagnet
Vorteilhaft ist, dass zur Halterung des Sensormagneten
Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Sensormagnethalterung
Die Darstellung gemäß
Eine besonders einfache Montage ergibt sich bei der dargestellten Anordnung dadurch, dass im noch unmontierten Zustand der Sensormagnet
Es lässt sich der Explosionsdarstellung gemäß
Die Darstellung gemäß
Der Aufnahmeabschnitt
Die Sensormagnethalterung
Zur abziehsicheren Halterung ist der Aufnahmeabschnitt
Für die Ausgestaltung der im Wesentlichen hakenartigen Halteelemente
Beim Aufschieben der Sensormagnethalterung
Zur Realisierung einer Verdrehsicherung ist ein formschlüssiger Eingriff zwischen einem Wandabschnitt
Vorzugsweise ist es allerdings so, dass der Wandabschnitt
Wie oben erläutert, lässt sich der Sensormagnet
Es wurde schon darauf hingewiesen, dass der Sensormagnet
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist zur Einstellung der Nachgiebigkeit des jeweiligen Aufnahmeabschnitts
Interessanterweise ist die Anordnung hier so getroffen, dass das Aufschieben der Sensormagnethalterung
Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass der Sensormagnet
Zur Erzielung guter Messergebnisse ist der Sensormagnet
Die obige Sensormagnethalterung
Nach einer weiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Verfahren zur Montage des obigen Sensormagneten
Wesentlich nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren ist die Tatsache, dass in einem ersten Montageschritt
Auf alle obigen Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Elektromotor, die geeignet sind, das vorschlagsgemäße Verfahren zu erläutern, darf verwiesen werden.Reference may be made to all the above statements on the proposed electric motor which are suitable for explaining the proposed method.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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