DE102015219075A1

DE102015219075A1 - Electric machine, in particular permanently excited electrical machine, with an adhesive surface for adhering foreign particles

Info

Publication number: DE102015219075A1
Application number: DE102015219075.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Steuer; Siegfried Reichmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2017-04-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, die in einem Innenraum eines Gehäuses angeordnet sind, wobei im Innenraum ein adhäsives Mittel zum Anhaften von Fremdpartikeln so angeordnet ist, dass die Fremdpartikel im Betrieb der elektrischen Maschine zu ihm hin transportiert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine.The present invention relates to an electric machine having a stator and a rotor, which are arranged in an inner space of a housing, wherein in the interior an adhesive agent for adhesion of foreign particles is arranged so that the foreign particles are transported during operation of the electric machine to him , The present invention further relates to an adjustment drive for a motor vehicle with such an electric machine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, die in einem Innenraum eines Gehäuses angeordnet sind, sowie einen Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine.The present invention relates to an electric machine with a stator and a rotor, which are arranged in an interior of a housing, and an adjusting drive for a motor vehicle with such an electric machine.

Für elektrische Maschinen wie beispielsweise Elektromotoren, Starter und Generatoren ist es bekannt, den Rotor oder den Stator zur Erzeugung eines permanentmagnetischen Feldes mit Dauermagneten, insbesondere mit einem Ringmagneten, auszustatten. Bei Hilfsantrieben wie beispielsweise Verstellantriebe für Kraftfahrzeuge werden häufig permanenterregte Gleichstrommotoren genutzt. Bei diesen Gleichstrommotoren ist oftmals der Stator als Ringmagnet, der abwechselnd entgegengesetzt magnetisierte Bereiche aufweist, ausgebildet. Alternativ können in den Rotor oder Stator aber auch Dauermagnete gefügt sein. Der Rotor ist zumeist aus einer Vielzahl Lamellen als Lamellenpaket gefertigt. For electrical machines such as electric motors, starters and generators, it is known to provide the rotor or the stator for generating a permanent magnetic field with permanent magnets, in particular with a ring magnet. In auxiliary drives such as adjusting drives for motor vehicles often permanent-magnet DC motors are used. In these direct-current motors, the stator is often designed as a ring magnet, which alternately has oppositely magnetized regions. Alternatively, however, permanent magnets can also be added to the rotor or stator. The rotor is usually made of a plurality of fins as a disk set.

Um die Leistung solcher Verstellantriebe zu erhöhen, werden Dauermagnete mit hohem magnetischem Fluss verwendet. Zudem wird die Breite des Luftspaltes zwischen dem Rotor und dem Stator möglichst klein gehalten. Bei einer solch geringen Luftspaltbreite führen Fremdpartikel im Luftspalt zu einer Reibung und dadurch zu einem Leistungsverlust, und zu erheblichen und unangenehmen Geräuschen im Betrieb der elektrischen Maschine.To increase the performance of such adjusting drives, permanent magnets are used with high magnetic flux. In addition, the width of the air gap between the rotor and the stator is kept as small as possible. With such a small air gap width, foreign particles in the air gap lead to friction and thereby to a loss of power, and to considerable and unpleasant noises during operation of the electrical machine.

Im Bereich des Kommutators können Fremdpartikel durch Abrieb entstehen, und ebenfalls zu Reibung und Leistungsverlusten führen. In den Bereichen elektrischer Antriebe, in denen eine Elektronik angeordnet ist, können Fremdpartikel zu Kurzschlüssen führen.In the area of the commutator, foreign particles may be generated by abrasion and also lead to friction and power losses. In the areas of electric drives in which an electronic system is arranged, foreign particles can lead to short-circuits.

Jedoch ist es in einer Großserienfertigung unvermeidbar, dass Fremdpartikel, insbesondere ferromagnetische Fremdpartikel, die als Materialabtrag bei der Produktion der Bauteile der elektrischen Maschine oder bei seiner Montage entstehen, in den Innenraum der elektrischen Maschine gelangen. Von dort aus gelangen sie beispielsweise in den Luftspalt.However, in a large-scale production, it is unavoidable that foreign particles, in particular ferromagnetic foreign particles, which arise as material removal in the production of the components of the electrical machine or during its assembly, reach the interior of the electrical machine. From there, for example, they enter the air gap.

Daher werden Rotoren oftmals schräg genutet, um die Geräuschentwicklung im Betrieb der elektrischen Maschine zu verringern, und um die Fremdpartikel während der Rotation an eines der beiden Enden der Rotoren zu transportieren. Jedoch werden die Partikel bei einem Wechsel der Drehrichtung in die Gegenrichtung transportiert, und passieren den Luftspalt dabei erneut.Therefore, rotors are often slanted obliquely to reduce noise in the operation of the electric machine and to transport the foreign particles during rotation to one of the two ends of the rotors. However, the particles are transported in a change of direction in the opposite direction, and pass through the air gap again.

Aus der Druckschrift DE 10 2013 202 190 A1 ist es bekannt, in den Ringmagneten der elektrischen Maschine eine Nut einzubringen, in der Fremdpartikel gefangen werden. Dies ist in Bezug auf die Herstellung aber aufwändig.From the publication DE 10 2013 202 190 A1 It is known to introduce in the ring magnet of the electric machine a groove in which foreign particles are trapped. However, this is expensive in terms of production.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Maschine, insbesondere mit einem Ringmagneten, zu schaffen, bei der die Geräuschentwicklung aufgrund von Fremdpartikeln möglichst gering ist, und die kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide an electric machine, in particular with a ring magnet, in which the noise due to foreign particles is as low as possible, and which is inexpensive to produce.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Elektrische Maschine nach dem unabhängigen Patentanspruch 1 und einem Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug nach dem unabhängigen Patentanspruch 15. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüche entnehmbar. The object is achieved with an electric machine according to independent claim 1 and an adjusting drive for a motor vehicle according to independent claim 15. Advantageous embodiments are the dependent claims removed.

Dafür wird eine elektrische Maschine geschaffen, die einen Stator und einen Rotor aufweist, die in einem Innenraum eines Gehäuses, und konzentrisch um eine Maschinenachse angeordnet sind. Die elektrische Maschine weist im Innenraum eine Fläche auf, entlang der im Betrieb der elektrischen Maschine eine Luftströmung und/oder eine magnetische Kraft wirken.For this purpose, an electric machine is provided, which has a stator and a rotor, which are arranged in an inner space of a housing, and concentrically about a machine axis. The electrical machine has in the interior an area along which act during operation of the electric machine, an air flow and / or a magnetic force.

Die elektrische Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Fläche so angeordnet ist, dass Fremdpartikel mit der Luftströmung und/oder mit der magnetischen Kraft zu ihr hin transportiert werden, und dass die Fläche adhäsiv ausgebildet ist. The electric machine is characterized in that the surface is arranged so that foreign particles are transported to the air flow and / or with the magnetic force to her, and that the surface is formed adhesive.

Die adhäsive Fläche ist zum Einfangen der Fremdpartikel vorgesehen. Aufgrund ihrer adhäsiven Wirkung haften die Fremdpartikel an ihr an. Sie wirkt daher als eine Partikelsenke. Dabei werden sowohl Fremdpartikel, die während der Herstellung der elektrischen Maschine oder ihrer Montage entstehen als auch solche, die während ihres Betriebes entstehen, mit ihr eingefangen. Sie ist gezielt so platziert, dass die Fremdpartikel zu ihr hin transportiert werden. Dabei werden Luftströmungen und/oder magnetische Kräfte genutzt, die im Betrieb der elektrischen Maschine im Gehäuse bestehen.The adhesive surface is intended to trap the foreign particles. Due to their adhesive effect, the foreign particles adhere to it. It therefore acts as a particle sink. In this case, both foreign particles that arise during the manufacture of the electrical machine or its assembly as well as those that arise during their operation, captured with it. It is deliberately placed in such a way that the foreign particles are transported to it. In this case, air currents and / or magnetic forces are used, which consist in the operation of the electric machine in the housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die adhäsive Fläche durch ein adhäsives Mittel gebildet, beispielsweise ein Klebemittel, ein Fett, ein Harz oder ein Gel. Dabei ist es sowohl bevorzugt, dass das adhäsive Mittel als Pulver oder pastös ausgebildet ist, als auch, dass das adhäsive Mittel eine Beschichtung ist. In diesen Ausführungsformen ist es bevorzugt unmittelbar auf eine Oberfläche im Innenraum aufgetragen. Die Oberfläche ist bevorzugt eine ohnehin im Innenraum vorhandene Fläche, beispielsweise die Oberfläche eines dort angeordneten Bauteils oder die Gehäuseoberfläche. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass die adhäsive Fläche an einem Bauelement angeordnet ist, welches zum Anbringen der adhäsiven Fläche explizit im Innenraum angeordnet wird. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass das Bauelement eine Kontur aufweist, die korrespondierend zu einer Oberfläche im Innenraum ist, oder dass das Bauelement elastisch ausgebildet ist. Dadurch legt sich das Bauelement an die Oberfläche im Innenraum an. Besonders bevorzugt ist das Bauelement eine Folie.In a preferred embodiment, the adhesive surface is formed by an adhesive, for example, an adhesive, a grease, a resin or a gel. It is both preferred that the adhesive agent is formed as a powder or pasty, as well as that the adhesive agent is a coating. In these embodiments, it is preferably applied directly to a surface in the interior. The surface is preferably a surface already present in the interior, for example the surface of a surface arranged there Component or the housing surface. However, it is likewise preferred that the adhesive surface is arranged on a component which is arranged explicitly for the attachment of the adhesive surface in the interior. In this embodiment, it is preferred that the component has a contour that is corresponding to a surface in the interior, or that the component is designed to be elastic. As a result, the component attaches to the surface in the interior. Particularly preferably, the component is a film.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die adhäsive Fläche durch ein Aufrauen einer Oberfläche gebildet. Auch in dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Oberfläche eine ohnehin im Innenraum vorhandene Fläche ist, beispielsweise die Oberfläche eines dort angeordneten Bauteils oder die Gehäuseoberfläche. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass die adhäsive Fläche an einem Bauelement angeordnet ist, welches zum Anbringen der adhäsiven Fläche explizit im Innenraum angeordnet wird. Dabei ist es ebenfalls bevorzugt, dass das Bauelement die zur Oberfläche korrespondierende Kontur aufweist oder elastisch ausgebildet ist, so dass sie sich an die Oberfläche im Innenraum anlegt.In a further preferred embodiment, the adhesive surface is formed by roughening a surface. Also in this embodiment it is preferred that the surface is an already present in the interior surface, for example, the surface of a component arranged there or the housing surface. However, it is likewise preferred that the adhesive surface is arranged on a component which is arranged explicitly for the attachment of the adhesive surface in the interior. It is also preferred that the component has the contour corresponding to the surface or is elastically formed, so that it rests against the surface in the interior.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die adhäsive Fläche die Oberfläche eines als Festkörper ausgebildeten Bauelementes, das beispielsweise aus einem Kunststoff oder Gummi hergestellt ist. Dabei ist es auch in dieser Ausführungsform bevorzugt, dass das Bauelement die zur Oberfläche korrespondierende Kontur aufweist oder elastisch ausgebildet ist, so dass sie sich an die Oberfläche im Innenraum anlegt.In a further preferred embodiment, the adhesive surface is the surface of a solid-state component, which is made of a plastic or rubber, for example. It is also preferred in this embodiment that the component has the contour corresponding to the surface or is elastically formed so that it rests against the surface in the interior.

Die adhäsive Fläche ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie dauerhaft an demselben Ort des Innenraums verbleibt. Weiterhin bevorzugt haften die an der adhäsiven Fläche anhaftenden Fremdpartikel dauerhaft an ihr an. The adhesive surface is preferably formed so that it remains permanently in the same location of the interior. Further preferably, adhering to the adhesive surface foreign particles permanently adhere to it.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die adhäsive Fläche konzentrisch zur Maschinenachse angeordnet und umgibt diese vollumfänglich. Es ist aber auch ein partielles Anordnen mehrerer adhäsiver Flächen bevorzugt.In a preferred embodiment, the adhesive surface is arranged concentrically to the machine axis and surrounds them completely. However, a partial arrangement of a plurality of adhesive surfaces is also preferred.

Dabei ist die adhäsive Fläche bevorzugt scheiben-, zylinder- oder ringförmig. Prinzipiell sind aber auch andere Formen möglich.The adhesive surface is preferably disk-shaped, cylindrical or annular. In principle, however, other forms are possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Stator und dem Rotor ein Luftspalt vorgesehen, wobei die adhäsive Fläche außerhalb des Luftspaltes angeordnet ist.In a preferred embodiment, an air gap is provided between the stator and the rotor, wherein the adhesive surface is arranged outside the air gap.

Besonders bevorzugt ist die adhäsive Fläche an zumindest einem Ende des Stators oder des Rotors angeordnet. Dabei ist es bevorzugt, dass die adhäsive Fläche an zumindest einem Lagerdeckel des Gehäuses angeordnet ist, oder sich entlang zumindest einer Stirnseite des Stators oder quer dazu erstreckt. In dieser Ausführungsform ist sie vor allem zum Einfangen von Fremdpartikeln vorgesehen, die sich während der Herstellung oder der Montage der elektrischen Maschine im Innenraum ansiedeln oder dabei entstehen. Zum Einfangen dieser Fremdpartikeln reicht es aus, wenn die adhäsive Wirkung der adhäsiven Fläche bei Erstinbetriebnahme der elektrischen Maschine groß ist, da diese Fremdpartikel im Betrieb der elektrischen Maschine nicht neu entstehen. Langfristig reicht eine adhäsive Wirkung, durch die die eingefangenen Fremdpartikel dauerhaft an der adhäsiven Fläche anhaften.Particularly preferably, the adhesive surface is arranged on at least one end of the stator or of the rotor. It is preferred that the adhesive surface is arranged on at least one bearing cap of the housing, or extends along at least one end face of the stator or transversely thereto. In this embodiment, it is intended primarily for capturing foreign particles which settle in the interior during manufacture or assembly of the electrical machine or arise during this process. For capturing these foreign particles, it is sufficient if the adhesive effect of the adhesive surface during initial startup of the electrical machine is large, since these foreign particles do not re-emerge during operation of the electrical machine. In the long term, an adhesive effect is sufficient, by which the captured foreign particles permanently adhere to the adhesive surface.

Im Betrieb der elektrischen Maschine, das heißt bei Rotation des Rotors, werden die im Luftspalt angesiedelten und zu Reibung und zu Geräuschen führenden Fremdpartikel aus dem Luftspalt heraus transportiert. Bevorzugt ist der Rotor schräg genutet. Dadurch werden die Fremdpartikel während des Betriebes der elektrischen Maschine besonders leicht aus dem Luftspalt heraus befördert. Mit der Luftströmung und/oder der magnetischen Kraft werden die Fremdpartikel zur adhäsiven Fläche getragen. Dort haften sie an der adhäsiven Fläche an. During operation of the electric machine, that is to say during rotation of the rotor, the foreign particles settled in the air gap and leading to friction and noise are transported out of the air gap. Preferably, the rotor is grooved obliquely. As a result, the foreign particles are particularly easily transported out of the air gap during operation of the electric machine. With the air flow and / or the magnetic force, the foreign particles are carried to the adhesive surface. There they adhere to the adhesive surface.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine eine Elektronik auf, wobei die adhäsive Fläche an die Elektronik angrenzend angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist sie vor allem zum Einfangen von Fremdpartikeln vorgesehen, die sich während der Herstellung oder der Montage der elektrischen Maschine im Innenraum ansiedeln oder dann entstehen. Durch das Einfangen der Fremdpartikel können diese keine Kurzschlüsse der Elektronik mehr verursachen.In a further preferred embodiment, the electrical machine has electronics, wherein the adhesive surface is arranged adjacent to the electronics. Also in this embodiment, it is mainly intended for capturing foreign particles that settle in the interior during manufacture or assembly of the electrical machine or arise. By trapping the foreign particles, they can no longer cause short circuits in the electronics.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine einen Kommutator auf, wobei die adhäsive Fläche an den Kommutator angrenzend angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist sie auch zum Einfangen von Fremdpartikeln vorgesehen, die im Betrieb der elektrischen Maschine, insbesondere am Kommutator, insbesondere durch Reibung, entstehen. Auch bei dieser Ausführungsform werden durch das Einfangen der Fremdpartikel Kurzschlüsse vermieden.In a further preferred embodiment, the electric machine has a commutator, wherein the adhesive surface is arranged adjacent to the commutator. In this embodiment, it is also provided for capturing foreign particles, which arise during operation of the electrical machine, in particular on the commutator, in particular by friction. Also in this embodiment, shorts are avoided by trapping the foreign particles.

Ganz besonders bevorzugt ist der Stator der elektrischen Maschine als Ringmagnet ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die elektrische Maschine eine permanent-erregte elektrische Maschine. Dabei ist es bevorzugt, dass die adhäsive Fläche an der Stirnseite des Ringmagneten, oder an den Ringmagneten angrenzend angeordnet ist.Most preferably, the stator of the electric machine is designed as a ring magnet. In this embodiment, the electric machine is a permanent-magnet electric machine. It is preferred that the adhesive surface is arranged on the end face of the ring magnet, or adjacent to the ring magnet.

Der Ringmagnet ist dabei bevorzugt ein kunststoffgebundener oder ein harzgebundener Ringmagnet. Besonders bevorzugt ist er einstückig gebildet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist er Polübergangsbereiche auf, die aus einem magnetisch nicht leitenden Material, insbesondere einem Kunststoff, gebildet sind. The ring magnet is preferably a plastic-bonded or a resin-bonded ring magnet. It is particularly preferably formed in one piece. In a further preferred embodiment, it has Polübergangsbereiche, which are formed of a magnetically non-conductive material, in particular a plastic.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine ist aber auch für andere Elektrogeräte, beispielsweise für Handwerkzeugmaschinen, verwendbar. Es ist besonders bevorzugt, dass der Stator der elektrischen Maschine des Verstellantriebs als Ringmagnet ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die elektrische Maschine des Verstellantriebs ein Gleichstrommotor. Es ist aber auch ein Synchronmotor bevorzugt.The object is further achieved with an adjusting drive for a motor vehicle with such an electric machine. The electric machine is also suitable for other electrical appliances, such as hand-held power tools. It is particularly preferred that the stator of the electric machine of the adjusting drive is designed as a ring magnet. Particularly preferably, the electric machine of the adjusting drive is a DC motor. But it is also preferred a synchronous motor.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.

1 zeigt in (a) einen Verstellantrieb mit einer elektrischen Maschine und einem Getriebe nach dem Stand der Technik, und in (b) einen Ausschnitt aus der elektrischen Maschine des Verstellantriebs aus (a); und 1 shows in (a) an adjustment drive with an electric machine and a transmission according to the prior art, and in (b) a section of the electric machine of the adjustment of (a); and

2 zeigt in (a) einen Ausschnitt aus einem Verstellantrieb mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine, und in (b)–(d) jeweils Ausschnitte aus weiteren Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine. 2 shows in (a) a section of an adjusting drive with an electric machine according to the invention, and in (b) - (d) each have sections of further embodiments of an electrical machine according to the invention.

Der Verstellantrieb 10 der 1 weist eine elektrische Maschine 2 auf, und zwar hier einen permanent erregten Gleichstrommotor. Im Folgenden werden die Begriffe elektrische Maschine 2 und Gleichstrommotor synonym verwendet. Der Gleichstrommotor 2 ist in einem Gehäuse 5 angeordnet, das sich konzentrisch um eine Maschinenachse 6 erstreckt. Das Gehäuse 5 begrenzt einen Innenraum 50.The adjustment drive 10 of the 1 has an electric machine 2 on, and here a permanently excited DC motor. The following are the terms electrical machine 2 and DC motor used synonymously. The DC motor 2 is in a housing 5 arranged concentrically around a machine axis 6 extends. The housing 5 limits an interior 50 ,

Er weist einen als Ringmagnet ausgebildeten Stator 4 auf. Im Folgenden werden die Begriffe Stator 4 und Ringmagnet synonym verwendet. Der Ringmagnet 4 ist im Innenraum 50 angeordnet. Er erstreckt sich ebenfalls konzentrisch um die Maschinenachse 6 und liegt Innenraum-seitig am Gehäuse 5 an.It has a stator designed as a ring magnet 4 on. The following are the terms stator 4 and ring magnet used synonymously. The ring magnet 4 is in the interior 50 arranged. It also extends concentrically around the machine axis 6 and lies on the inside of the housing 5 at.

Weiterhin weist der Verstellantrieb 10 einen Rotor 3 mit zumindest einer Leiterschleife (nicht gezeigt) auf, die im Betrieb des Gleichstrommotors 2 jeweils nach Durchlaufen eines definierten Drehwinkels in gegensätzliche Richtungen (nicht dargestellt) bestromt wird. Das gegensätzliche Bestromen erfolgt über einen Kommutator 33. Auch der Rotor 3 ist im Innenraum 50 angeordnet und erstreckt sich von einem ersten Ende 31 bis zu einem zweiten Ende 32 konzentrisch um die Maschinenachse 6. Er ist aus einer Vielzahl Lamellen 34 als Lamellenpaket gefertigt. Die Erfindung umfasst aber auch elektrische Maschinen 2 mit Rotoren 3, die aus einem Vollkörper (nicht gezeigt) gefertigt sind. Zur Aufnahme der zumindest einen Leiterschleife weist er Nuten 11 auf, die sich hier parallel der Maschinenachse 6 erstrecken.Furthermore, the adjusting drive 10 a rotor 3 with at least one conductor loop (not shown) in the operation of the DC motor 2 each after passing through a defined angle of rotation in opposite directions (not shown) is energized. The opposite energizing occurs via a commutator 33 , Also the rotor 3 is in the interior 50 arranged and extends from a first end 31 to a second end 32 concentric around the machine axis 6 , He is from a variety of slats 34 manufactured as a disc pack. The invention also includes electrical machines 2 with rotors 3 made of a solid body (not shown). For receiving the at least one conductor loop, it has grooves 11 up, which is here parallel to the machine axis 6 extend.

An gegenüber liegenden Enden 21, 22 des Gleichstrommotors 2, im Folgenden auch als Stirnseiten 23, 24 des Gleichstrommotors 2 bezeichnet, sind Lagerdeckel 511, 512 angeordnet. Sie sind am oder im Gehäuse 5 befestigt und begrenzen den Innenraum 50 stirnseitig / an den beiden Enden 21, 22.At opposite ends 21 . 22 of the DC motor 2 , in the following also as end faces 23 . 24 of the DC motor 2 referred to, are bearing caps 511 . 512 arranged. They are on or in the case 5 attached and limit the interior 50 at the front / at both ends 21 . 22 ,

Zudem weist der Verstellantrieb 10 ein Getriebe 1 auf, das zum Untersetzen einer Drehzahl des Gleichstrommotors 2 vorgesehen ist. Eine Motorwelle 60 des Gleichstrommotors, die sich konzentrisch um die Maschinenachse 6 erstreckt, ist zum Antrieb des Getriebes 1 vorgesehen. Die Motorwelle 60 durchsetzt den Rotor 3 und ist an den gegenüberliegenden Enden 21, 22 der elektrischen Maschine 2 jeweils in einem der beiden Lagerdeckel 511, 512 drehbar gelagert. Der Rotor 3 ist drehfest an der Motorwelle 60 angeordnet. Der Kommutator 33 ist zwischen dem ersten der beiden Lagerdeckel 511 und dem Rotor 3 vorgesehen.In addition, the adjustment drive 10 a gearbox 1 on, that for reducing a speed of the DC motor 2 is provided. A motor shaft 60 of the DC motor concentrating around the machine axis 6 extends, is to drive the transmission 1 intended. The motor shaft 60 passes through the rotor 3 and is at the opposite ends 21 . 22 the electric machine 2 each in one of the two bearing caps 511 . 512 rotatably mounted. The rotor 3 is non-rotatable on the motor shaft 60 arranged. The commutator 33 is between the first of the two bearing caps 511 and the rotor 3 intended.

Bei dem hier dargestellten Gleichstrommotor 2 handelt es sich um einen Innenläufer-Motor. Die Erfindung ist aber auch auf Außenläufer-Motoren anwendbar. Zudem ist sie nicht nur auf Gleichstrommotoren 2 beschränkt, sondern auch auf Synchronmotoren und auf Asynchronmotoren anwendbar. Weiterhin ist sie nicht nur auf permanent erregte elektrische Maschinen 2 beschränkt, sondern auch auf fremderregte Motoren und auf Reluktanzmotoren anwendbar. Weiterhin ist die Erfindung nicht nur auf Elektromotoren beschränkt, sondern auch auf Starter und Generatoren anwendbar.In the DC motor shown here 2 it is an internal rotor motor. The invention is also applicable to external rotor motors. Plus, it's not just about DC motors 2 limited, but also applicable to synchronous motors and asynchronous motors. Furthermore, it is not just about permanently energized electrical machines 2 limited, but also applicable to externally-excited motors and reluctance motors. Furthermore, the invention is not limited to electric motors, but also applicable to starters and generators.

Zwischen dem Ringmagnet 4 und dem Rotor 3 ist ein Luftspalt 8 angeordnet. Den Luftspalt 8 zeigt die 1(b) in einer vergrößerten Darstellung.Between the ring magnet 4 and the rotor 3 is an air gap 8th arranged. The air gap 8th show the 1 (b) in an enlarged view.

In der Serienfertigung ist es unvermeidbar, das Fremdpartikel 7 (s. 1(b)), die beim Herstellen der Bauteile des Gleichstrommotors 4 und/oder bei seiner Montage entstehen, im Innenraum 50 verbleiben. Fremdpartikel 7, die im Luftspalt 8 angeordnet sind, führen zu teilweise erheblichen Geräuschen. Die 1(b) zeigt die Fremdpartikel 7 im Innenraum 50, wobei auch einige Fremdpartikel 7 im Luftspalt 8 dargestellt sind.In mass production, it is unavoidable, the foreign particles 7 (S. 1 (b) ), which in the manufacture of the components of the DC motor 4 and / or arise during its assembly, in the interior 50 remain. foreign particles 7 in the air gap 8th are arranged, lead to some considerable noise. The 1 (b) shows the foreign particles 7 in the interior 50 , whereby also some foreign particles 7 in the air gap 8th are shown.

2 zeigt in (a)–(d) verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Gleichstrommotoren 2, insbesondere für einen solchen Verstellantrieb 10. 2 shows in (a) - (d) various embodiments of the invention DC motors 2 , in particular for such an adjustment drive 10 ,

Der Gleichstrommotor 2 der 2(a) weist das den Innenraum 50 begrenzende Gehäuse 5 mit dem Ringmagneten 4 der 1 und einen Rotor 3 auf. An gegenüberliegenden Enden 21, 22 des Gleichstrommotors 2 sind die Lagerdeckel 511, 512 vorgesehen. Der Kommutator 33 ist zum Wechseln der Stromrichtung zwischen dem ersten der beiden Lagerdeckel 511 und dem Rotor 3 angeordnet. The DC motor 2 of the 2 (a) this shows the interior 50 limiting housing 5 with the ring magnet 4 of the 1 and a rotor 3 on. At opposite ends 21 . 22 of the DC motor 2 are the bearing caps 511 . 512 intended. The commutator 33 is to change the direction of flow between the first of the two bearing caps 511 and the rotor 3 arranged.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Rotor 3 jedoch schräg genutet. Das heißt, die Nuten 11 zur Aufnahme der zumindest einen Leiterschleife erstrecken sich in einem Winkel 13 größer als 0°, hier in einem spitzen Winkel 13, zur Maschinenachse 6.In the embodiment shown here, the rotor 3 but slanted at an angle. That is, the grooves 11 for receiving the at least one conductor loop extend at an angle 13 greater than 0 °, here at an acute angle 13 , to the machine axis 6 ,

Fremdpartikel 7, die sich im Luftspalt 8 befinden, werden bei dieser Ausführungsform des Rotors 3 aus dem Luftspalt 8 heraus befördert. Dabei werden sie in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rotors 3 mit einer im Innenraum 50 vorhandenen Luftströmung und/oder einer magnetischen Kraft entweder an das erste Ende 31 des Rotors 3 befördert, oder an das zweite Ende 32 des Rotors 3. Dies ist hier durch einen Doppelpfeil 12 schematisch dargestellt, der die Luftströmung und/oder die Richtung der magnetischen Kraft, und daher die Transportrichtung, anzeigt.foreign particles 7 that is in the air gap 8th are in this embodiment of the rotor 3 from the air gap 8th promoted out. They are dependent on the direction of rotation of the rotor 3 with one in the interior 50 existing air flow and / or a magnetic force either at the first end 31 of the rotor 3 or to the second end 32 of the rotor 3 , This is here by a double arrow 12 schematically showing the air flow and / or the direction of the magnetic force, and therefore the transport direction.

Um die Fremdpartikel 7 einzufangen, weist dieser Gleichstrommotor 2 adhäsive Flächen 9 auf. Die adhäsiven Flächen 9 sind zum Einfangen der Fremdpartikel 7 vorgesehen. Aufgrund ihrer adhäsiven Wirkung haften die Fremdpartikel 7, insbesondere ferromagnetische Fremdpartikel 7, an ihnen an. To the foreign particles 7 capture, this DC motor 2 adhesive surfaces 9 on. The adhesive surfaces 9 are for capturing the foreign particles 7 intended. Due to their adhesive effect, the foreign particles adhere 7 , in particular ferromagnetic foreign particles 7 , at them.

Eine erste adhäsive Fläche 9 erstreckt sich am ersten Ende 31 des Rotors 3 vollumfänglich konzentrisch um die Maschinenachse 6. Sie ist außerhalb des Luftspaltes 8 an einer Stirnseite 41 des Ringmagneten 4, und daher unmittelbar an den Ringmagneten 4 und den Luftspalt 8 angrenzend, angeordnet. Sie ist an einem Bauelement 90 angeordnet, das flächig am Gehäuse 5 anliegt. A first adhesive surface 9 extends at the first end 31 of the rotor 3 fully concentric around the machine axis 6 , She is outside the air gap 8th on a front side 41 of the ring magnet 4 , and therefore directly to the ring magnet 4 and the air gap 8th adjacent, arranged. It is on a component 90 arranged, the surface of the housing 5 is applied.

Die Fremdpartikel 7, die im Betrieb des Gleichstrommotors 2 mit der Luftströmung und/oder der magnetischen Kraft zum ersten Ende 31 des Rotors 3 hin und/oder aus dem Luftspalt 8 heraus befördert werden, werden zu der adhäsiven Fläche 9 transportiert. Aufgrund ihrer adhäsiven Wirkung haften sie sich an die adhäsive Fläche 9 an. Die adhäsive Fläche 9 wirkt daher als Partikelsenke.The foreign particles 7 operating in the DC motor 2 with the air flow and / or the magnetic force to the first end 31 of the rotor 3 towards and / or out of the air gap 8th are transported out, become the adhesive surface 9 transported. Due to their adhesive effect, they adhere to the adhesive surface 9 at. The adhesive surface 9 therefore acts as a particle sink.

Am gegenüber liegenden zweiten Ende 32 des Rotors 3 ist ebenfalls eine adhäsive Fläche 9 vorgesehen. Dort ist die adhäsive Fläche 9 jedoch am zweiten der beiden Lagerdeckel 512 angeordnet und erstreckt sich quer zur Maschinenachse 9. Sie ist daher ebenfalls außerhalb des Luftspaltes 8 platziert. Sie ist an einem ringförmigen Bauelement 90 angeordnet, das sich vollumfänglich konzentrisch um die Maschinenachse 6 erstreckt. Die adhäsive Fläche 9 ist eine Oberfläche des ringförmigen Bauelementes 90.At the opposite second end 32 of the rotor 3 is also an adhesive surface 9 intended. There is the adhesive surface 9 however, on the second of the two bearing caps 512 arranged and extends transversely to the machine axis 9 , It is therefore also outside the air gap 8th placed. It is on an annular component 90 arranged, which is completely concentric around the machine axis 6 extends. The adhesive surface 9 is a surface of the annular component 90 ,

Der Gleichstrommotor 2 der 2(b) weist einen als Ringmagnet 4 ausgebildeten Stator und einen schräg genuteten Rotor 3 auf. Anstelle am ersten Ende 21 einen separat gefertigten Lagerdeckel 511 aufzuweisen, ist das Gehäuse 5 bei dieser Gleichstrommaschine 2 am ersten Ende 21 einstückig gebildet. Die Motorwelle 60 ist am ersten Ende 21 daher unmittelbar im Gehäuse 5 gelagert. Am zweiten Ende 32 des Rotors ist hier ein den Kommutator 33 aufnehmender zweiter Gehäuseteil 52 vorgesehen, der den Innenraum 50, der den Rotor 3 aufnimmt, von einem den Kommutator 33 aufnehmenden zweiten Innenraum 520 des Gleichstrommotors 2 trennt.The DC motor 2 of the 2 B) has one as a ring magnet 4 trained stator and an obliquely grooved rotor 3 on. Instead of the first end 21 a separately manufactured bearing cap 511 to show is the case 5 in this DC machine 2 at the first end 21 formed in one piece. The motor shaft 60 is at the first end 21 therefore directly in the housing 5 stored. At the second end 32 of the rotor is here a commutator 33 receiving second housing part 52 provided the interior 50 who is the rotor 3 from one to the commutator 33 receiving second interior 520 of the DC motor 2 separates.

Zwischen dem Ringmagneten 4 und dem zweiten Gehäuseteil 52, das heißt am zweiten Ende des Rotors 3, ist bei diesem Gleichstrommotor 2 das Bauelement 90 angeordnet, dessen Oberfläche adhäsiv ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist das Bauelement 90 ringförmig ausgebildet. Die adhäsive Fläche 9 des Bauelementes 90 erstreckt sich daher vollumfänglich konzentrisch um die Maschinenachse 6. Sie ist außerhalb des Luftspaltes 8 angeordnet und grenzt unmittelbar an den Ringmagneten 4 an. Die Luftströmung und/oder die magnetische Kraft transportieren die Fremdpartikel 7 im Betrieb des Gleichstrommotors 2 daher zu der adhäsiven Fläche 9 hin.Between the ring magnet 4 and the second housing part 52 that is, at the second end of the rotor 3 , is in this DC motor 2 the component 90 arranged, whose surface is formed adhesive. Also in this embodiment, the device 90 ring-shaped. The adhesive surface 9 of the component 90 therefore extends completely concentric around the machine axis 6 , She is outside the air gap 8th arranged and immediately adjacent to the ring magnet 4 at. The air flow and / or the magnetic force transport the foreign particles 7 during operation of the DC motor 2 therefore to the adhesive surface 9 out.

Da hier nur eine einzige adhäsive Fläche 9 am zweiten Ende 32 des Rotors 3 vorgesehen ist, werden die Fremdpartikel 7 nur beim Drehen des Rotors 3 in eine der beiden Drehrichtungen zu ihr hin transportiert. Jedoch ist die adhäsive Wirkung der adhäsiven Fläche 9 ausreichend groß bemessen, damit sich die an der adhäsiven Fläche 9 anhaftenden Fremdpartikel 7 nicht von ihr lösen, sondern dauerhaft an ihr anhaften.Because here only a single adhesive surface 9 at the second end 32 of the rotor 3 is provided, the foreign particles 7 only when turning the rotor 3 transported to her in one of the two directions of rotation. However, the adhesive effect of the adhesive surface is 9 sufficiently large, so that at the adhesive surface 9 adhering foreign particles 7 not detach from it, but permanently adhere to it.

Der Gleichstrommotor 2 der 2(c) weist einen Lagerdeckel 511 an seinem ersten Ende 21 auf, der im Gehäuse 5 angeordnet ist und den Innenraum 50 des Gleichstrommotors 2 begrenzt. Als Stator 4 weist er den Ringmagneten auf. Zudem weist er einen geradlinig genuteten Rotor 3 auf.The DC motor 2 of the 2 (c) has a bearing cap 511 at its first end 21 on, in the case 5 is arranged and the interior 50 of the DC motor 2 limited. As a stator 4 he has the ring magnet on. In addition, it has a straight grooved rotor 3 on.

An gegenüber liegenden Enden 31, 32 des Rotors 3 ist jeweils ein O-ringförmiges Bauelement 90, im Folgenden O-Ring vorgesehen, dessen Oberfläche adhäsiv ist und die adhäsive Fläche 9 bildet. Aufgrund ihrer Ringform erstrecken sich die beiden O-Ringe konzentrisch um die Maschinenachse 6 und umgeben sie vollumfänglich. Die O-Ringe 90 sind unmittelbar an die Stirnseiten 41 des Ringmagneten 4 angrenzend angeordnet. Die adhäsive Fläche 9 befindet sich daher jeweils außerhalb des Luftspaltes 8. At opposite ends 31 . 32 of the rotor 3 is in each case an O-ring-shaped component 90 , provided in the following O-ring, the surface of which is adhesive and the adhesive surface 9 forms. Due to their ring shape, the two extend O-rings concentric around the machine axis 6 and surround them completely. The O-rings 90 are directly on the front sides 41 of the ring magnet 4 arranged adjacent. The adhesive surface 9 is therefore located outside the air gap 8th ,

Der Luftstrom wird in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gleichstrommotors 2 jeweils an einer von ihnen vorbei geleitet, und/oder die magnetische Kraft wirkt in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gleichstrommotors 2 jeweils entlang einer von ihnen. Dadurch transportieren die Luftströmung und/oder die magnetische Kraft die Fremdpartikel 7 jeweils zu ihr hin.The air flow is dependent on the direction of rotation of the DC motor 2 each passed to one of them, and / or the magnetic force acts in dependence on the direction of rotation of the DC motor 2 each along one of them. As a result, the air flow and / or the magnetic force transport the foreign particles 7 each to her.

Die 2(d) zeigt einen Ausschnitt des Gleichstrommotors 2 der 2(c), wobei am ersten Ende 31 des Rotors 3 jedoch nur eine adhäsive Fläche 9 am Lagerdeckel 511 angeordnet ist, und keine adhäsive Fläche 9 am Ringmagneten 4 angrenzend. Die adhäsive Fläche 9 erstreckt sich quer zur Maschinenachse 6 und ist an einem ringförmigen Bauelement 90 angeordnet, so dass es konzentrisch zur Maschinenachse 6 ist und diese vollumfänglich umgibt. Das Bauelement 90 ist hier eine Folie, wobei die adhäsive Fläche 9 durch eine Beschichtung der Folie gebildet ist.The 2 (d) shows a section of the DC motor 2 of the 2 (c) , where at the first end 31 of the rotor 3 but only one adhesive surface 9 on the bearing cap 511 is arranged, and no adhesive surface 9 on the ring magnet 4 adjacent. The adhesive surface 9 extends across the machine axis 6 and is on an annular component 90 arranged so that it concentric with the machine axis 6 is and surrounds them completely. The component 90 Here is a slide, with the adhesive surface 9 is formed by a coating of the film.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013202190 A1 [0007]

Claims

Electric machine ( 2 ), with a stator ( 4 ) and a rotor ( 3 ) in an interior ( 50 ) of a housing ( 5 ), and concentric about a machine axis ( 6 ) are arranged, wherein in the interior ( 50 ) an area is arranged along which during operation of the electric machine ( 2 ) an air flow ( 12 ) and / or a magnetic force acts, characterized in that the surface ( 9 ) is arranged so that foreign particles ( 7 ) with the air flow ( 12 ) and / or are transported to it with the magnetic force, and that the surface ( 9 ) is formed adhesive.

Electric machine ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) is formed by an adhesive, in particular an adhesive, a grease, a resin or a gel.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive agent is applied directly to a surface of the electrical machine ( 2 ) is applied, or on a surface of a device provided therefor ( 90 ) is applied, or the surface of a device provided therefor ( 90 ).

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the stator ( 4 ) and the rotor ( 3 ) an air gap ( 8th ) and that the adhesive agent ( 9 ) outside the air gap ( 8th ) is arranged.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) and / or the component ( 90 ) is disc-shaped, cylindrical or annular.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) or the component ( 90 ) has a contour which corresponds to a contour of the interior ( 50 ).

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) are concentric about a machine axis ( 20 ).

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) at least one end ( 31 . 32 ) of the stator ( 4 ) or rotor ( 3 ) is arranged.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) on a bearing cap ( 51 ) of the housing ( 5 ) is arranged.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a commutator and / or electronics, and the adhesive surface ( 9 ) is arranged adjacent to the commutator and / or to the electronics.

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) along an end face ( 41 ) of the stator ( 4 ).

Electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 4 ) is designed as a ring magnet.

Electric machine ( 2 ) according to claim 11, characterized in that the adhesive surface ( 9 ) on the front side ( 41 ) of the ring magnet ( 4 ) and / or on the ring magnet ( 4 ) is arranged adjacent.

Electric machine ( 2 ) according to any one of claims 11-12, characterized in that the ring magnet ( 4 ) is a plastic-bonded or resin-bonded ring magnet.

Adjusting drive ( 10 ) for a motor vehicle with an electric machine ( 2 ) according to one of the preceding claims.