DE102017210867A1

DE102017210867A1 - electric motor

Info

Publication number: DE102017210867A1
Application number: DE102017210867.3A
Authority: DE
Inventors: Charles Gommenginger; Peter Kalchschmidt; Harald Merz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-03
Also published as: WO2019001869A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Außenläufermotor, mit einem Rotor, einem Stator und einer Motorwelle, wobei die Motorwelle eine Drehachse aufweist um welche Rotor und Stator zueinander über eine Lagerung drehbar gelagert sind und wobei die Motorwelle ein freies Ende mit einer Stirnfläche aufweist und wobei zwischen Rotor und Stator ein elektrisches Kontaktierelement angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Kontaktierelement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt im Bereich der Lagerung angeordnet ist und der zweite Abschnitt an der Stirnfläche der Motorwelle zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar, anliegt.

The invention relates to an electric motor, in particular an external rotor motor, with a rotor, a stator and a motor shaft, wherein the motor shaft has an axis of rotation about which rotor and stator are rotatably mounted to each other via a bearing and wherein the motor shaft has a free end with an end face and wherein between rotor and stator, an electrical contacting element is arranged. It is proposed that the contacting element has a first portion and a second portion, wherein the first portion is arranged in the region of the bearing and the second portion on the end face of the motor shaft to this movable, in particular rotatably abuts.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Elektromotor mit einem Kontaktierelement nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to an electric motor with a contact element according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Bei der elektromechanischen Kommutierung von Motoren entstehen elektromagnetische Wellen, welche in die Umgebung abgestrahlt werden. Diese auftretenden elektromagnetischen Wellen gilt es abzuschirmen.Electromechanical commutation of motors produces electromagnetic waves that are emitted into the environment. These occurring electromagnetic waves must be shielded.

Aus der DE 10 2012 201 545 A1 ist eine Vorrichtung zum Abschirmen von elektromagnetischer Störstrahlung eines Elektromotors bekannt, welcher mittels eines getakteten Signals angesteuert wird. Es ist vorgesehen, dass der Rotor mit der Motorwelle über ein elektrisch leitendes Verbindungselement verbunden ist, wobei das Verbindungselement an der Stirnseite der Motorwelle angreift und an der Stirnseite des Rotorbauteils befestigt ist.From the DE 10 2012 201 545 A1 a device for shielding electromagnetic interference of an electric motor is known, which is controlled by means of a clocked signal. It is provided that the rotor is connected to the motor shaft via an electrically conductive connecting element, wherein the connecting element acts on the end face of the motor shaft and is secured to the end face of the rotor component.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung geht von einem Elektromotor, insbesondere Außenläufermotor, mit einem Rotor, einem Stator und einer Motorwelle aus, wobei die Motorwelle eine Drehachse aufweist, um welche Rotor und Stator zueinander über eine Lagerung drehbar gelagert sind, und wobei die Motorwelle ein freies Ende mit einer Stirnfläche aufweist und wobei zwischen Rotor und Stator ein elektrisches Kontaktierelement angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Kontaktierelement einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt im Bereich der Lagerung angeordnet ist und der zweite Abschnitt an der Stirnfläche der Motorwelle zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar, anliegt.The invention is based on an electric motor, in particular an external rotor motor, with a rotor, a stator and a motor shaft, wherein the motor shaft has an axis of rotation about which rotor and stator are rotatably mounted to each other via a bearing, and wherein the motor shaft has a free end with a Has end face and wherein between the rotor and stator an electrical contact element is arranged. It is proposed that the contacting element has a first portion and a second portion, wherein the first portion is arranged in the region of the bearing and the second portion on the end face of the motor shaft to this movable, in particular rotatably abuts.

Der erfindungsgemäße Elektromotor mit dem erfindungsgemäßen Kontaktierelement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat den Vorteil, dass das Kontaktierungselement besonders platzsparend und einfach eingebaut werden kann. Da die Kontaktierung der Motorwelle zusätzlich stirnseitig an der Motorwelle erfolgt, können ungewollte Quietschgeräusche minimiert werden, welche insbesondere bei einer radialen Kontaktierung der Motorwelle häufig auftreten und als störend empfunden werden. Diese ungewünschten Quietschgeräusche bei einer radialen Kontaktierung entstehen häufig durch Eigenschwingungen in welche die Komponenten durch ungleichmäßiges Reiben und Gleiten der radialen Kontaktierung an der Motorwelle geraten.The electric motor according to the invention with the contact element according to the invention with the features of the independent claims has the advantage that the contacting element can be installed in a particularly space-saving and easy. Since the contacting of the motor shaft additionally takes place on the front side of the motor shaft, unwanted squeaking noises can be minimized, which frequently occur especially with a radial contacting of the motor shaft and are perceived as disturbing. These unwanted squeaking noises in a radial contact often arise due to natural vibrations in which the components get by uneven rubbing and sliding of the radial contact on the motor shaft.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer Drehachse eine gedachte Achse verstanden werden, um welche ein Körper, insbesondere der Rotor, im Sinne einer Rotationsachse rotiert. Im Unterschied zur Drehachse, welche eine rein gedachte Achse darstellt, kann in Bezug auf die vorliegende Erfindung unter dem Begriff Motorwelle ein gegenständliches Maschinenelement verstanden werden, welches ein Drehmoment überträgt.In the context of the present invention, an imaginary axis can be understood by a rotation axis about which a body, in particular the rotor, rotates in the sense of a rotation axis. In contrast to the axis of rotation, which represents a purely imaginary axis, with respect to the present invention, the term motor shaft, an objective machine element to be understood, which transmits a torque.

Ferner kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer Stirnseite der Motorwelle diejenige Oberfläche der Motorwelle verstanden werden, welche die Motorwelle seitlich in Richtung der Drehachse begrenzt. Der Begriff Stirnfläche ist hierbei nicht auf eine ebene Oberfläche begrenzt, vielmehr kann die Stirnfläche jegliche Oberflächenkontur aufweisen.Furthermore, in the context of the present invention, an end face of the motor shaft can be understood as that surface of the motor shaft which delimits the motor shaft laterally in the direction of the axis of rotation. The term end face is not limited to a flat surface, but the end face may have any surface contour.

Unter dem freien Ende kann im Kontext der Erfindung das Ende der Motorwelle verstanden werden, welches dem jeweiligen fest eingespannten Ende der Motorwelle gegenüberliegt. Hierzu kann die Motorwelle beispielsweise im Motorträger oder Stator eingespannt sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Motorwelle selbst im Rotor eingespannt ist und gemeinsam mit dem Rotor im Stator beziehungsweise Motorblock rotiert.In the context of the invention, the free end can be understood to mean the end of the motor shaft which lies opposite the respective fixedly clamped end of the motor shaft. For this purpose, the motor shaft can be clamped in the motor mount or stator, for example. However, it is also conceivable that the motor shaft itself is clamped in the rotor and rotates together with the rotor in the stator or engine block.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors ist der Elektromotor ein Außenläufermotor. In vorteilhafter Weise wird sich bei einer solchen Ausführungsform die abschirmende Wirkung des Rotors selbst zunutze gemacht.In an advantageous embodiment of the electric motor according to the invention, the electric motor is an external rotor motor. Advantageously, in such an embodiment, the shielding effect of the rotor itself is made use of.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen gegebenen Merkmale.The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the given in the independent claims characteristics.

Der erfindungsgemäße Elektromotor beziehungsweise eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Abschnitt wenigstens ein elastisches Element umfasst, wobei das elastische Element in axialer Richtung auf die Stirnfläche der Motorwelle drückt.The electric motor according to the invention or an advantageous development is characterized in that the second section comprises at least one elastic element, wherein the elastic element presses in the axial direction on the end face of the motor shaft.

Durch die Verwendung eines elastischen Elements, welches in eingebautem Zustand in axialer Richtung eine Vorspannung aufweist, übt das elastische Element eine Druckkraft auf die Stirnfläche aus. Auf diese Weise kann eine dauerhafte Kontaktierung zwischen dem elastischen Element und der Stirnfläche der Motorwelle sichergestellt werden.By the use of an elastic element, which has a bias in the installed state in the axial direction, the elastic element exerts a compressive force on the end face. In this way, a permanent contact between the elastic element and the end face of the motor shaft can be ensured.

Unter einem elastischen Element kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein solches Element verstanden werden, welches in axialer Richtung eine bestimmte Elastizität aufweist, das heißt im Sinne einer Feder im eingebauten Zustand eine Rückstellkraft auf die Stirnfläche aufbringen kann.In the context of the present invention, an elastic element may in particular be understood as meaning such an element which has a certain elasticity in the axial direction, that is to say in the sense of a spring in the installed one Condition can apply a restoring force on the face.

In diesem Zusammenhang ist unter der axialer Richtung im Wesentlichen die Erstreckungsrichtung der Drehachse zu verstehen. Hierbei ist es jedoch nicht notwendig, dass sie gesamte Anpresskraft, mit welche das elastische Element auf die Stirnfläche drückt, in Richtung der Drehachse verläuft. Es ist auch denkbar, dass die Anpresskraft unter einem bestimmten Winkel zur Stirnfläche angeordnet ist und der Kraftvektor der Anpresskraft einen senkrechten und einen vertikalen Anteil aufweist. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass der Kraftvektor der Anpresskraft in axialer Richtung betragsmäßig am größten ist.In this context, the axial direction essentially means the direction of extension of the axis of rotation. In this case, however, it is not necessary that it extends the entire pressing force with which the elastic element presses on the end face, in the direction of the axis of rotation. It is also conceivable that the contact force is arranged at a certain angle to the end face and the force vector of the contact pressure has a vertical and a vertical portion. Essential to the invention here is only that the force vector of the contact pressure in the axial direction is the largest in terms of magnitude.

In einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der Erfindung des Kontaktierelements ist das elastische Element als ein sich in radialer Richtung erstreckender Biegebalken ausgebildet, wobei der Biegebalken mit dem ersten Abschnitt verbunden ist.In a particularly simple and inexpensive embodiment of the invention of the contact element, the elastic element is designed as a radially extending bending beam, wherein the bending beam is connected to the first portion.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Biegebalken ein stabförmiges Element verstanden werden, welches quer zu seiner Hauptachse beansprucht wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Biegebalken mit einem rechteckigen Querschnitt handeln. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform begrenzt, so sind auch andere Querschnittsformen des Biegebalkens denkbar.In the context of the present invention, a bending beam can be understood as a rod-shaped element which is stressed transversely to its main axis. This may be, for example, a bending beam with a rectangular cross-section. However, the invention is not limited to such an embodiment, other cross-sectional shapes of the bending beam are conceivable.

Bevorzugt umfasst die Lagerung wenigstens ein Lager, welches an dem freien Ende der Motorwelle angeordnet ist. Durch ein solches, im Bereich des freien Endes der Motorwelle angeordnetes Lager, kann die räumliche Distanz zwischen dem Lager und dem freien Ende der Motorwelle in vorteilhafter Weise minimiert werde, sodass die von dem erfindungsgemäßen Kontaktierelement zu überbrückende Strecke gering gehalten werden kann.Preferably, the bearing comprises at least one bearing, which is arranged at the free end of the motor shaft. Such a bearing, which is arranged in the region of the free end of the motor shaft, advantageously minimizes the spatial distance between the bearing and the free end of the motor shaft so that the distance to be bridged by the contacting element according to the invention can be kept low.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Lager der Lagerung als Wälzlager ausgebildet. Zwar weisen Wälzlager eine Vielzahl an elektrisch leitenden Komponenten auf, welche grundsätzlich dazu geeignet sind Potentialunterschiede auszugleichen, bedingt durch die Schmierung der Lager eignen sich diese jedoch nicht eine ausreichende Menge an Potentialunterschieden auszugleichen, wodurch sich eine Kombination aus einem als Wälzlager ausgebildeten Lager mit einem erfindungsgemäßen Kontaktierelement zum Ausgleichen von Potentialunterschieden als besonders vorteilhaft erweist. Durch die Ausbildung der Lager als Wälzlager, insbesondere als Kugellager können die in einem erfindungsgemäßen Elektromotor wirkenden Kräfte zusätzlich verbessert aufgenommen werden.In an advantageous embodiment, the bearing of the bearing is designed as a rolling bearing. Although bearings have a plurality of electrically conductive components, which are basically suitable for compensating for potential differences, due to the lubrication of the bearings, these are not sufficient to compensate for a sufficient amount of potential differences, resulting in a combination of a designed as a rolling bearing with a novel Contacting to compensate for potential differences proves to be particularly advantageous. As a result of the design of the bearings as roller bearings, in particular as ball bearings, the forces acting in an electric motor according to the invention can be additionally absorbed in an improved manner.

Die funktionale Integration der Sicherung des Lagers und der Ableitung beziehungsweise der Abschirmung von elektrischer Störstrahlung kann in bevorzugter Weise dadurch bereitgestellt werden, dass der erste Abschnitt des Kontaktierelementes zur axialen Fixierung der Lagerung an dem Lager anliegt.The functional integration of securing the bearing and the dissipation or the shielding of electrical interference can be provided in a preferred manner, that the first portion of the contacting element for axial fixing of the bearing bears against the bearing.

In diesem Kontext kann unter dem Begriff der axialen Fixierung ein Übertragen von Kräften in axialer Richtung verstanden werden, wobei unter der axialen Richtung, wie bereits erläutert, im Wesentlichen die Richtung der Drehachse zu verstehen ist.In this context, the term axial fixation can be understood to mean a transmission of forces in the axial direction, wherein, as already explained, the direction of the axis of rotation is essentially understood to mean under the axial direction.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Lager einen Innenring und einen Außenring aufweist, wobei der Innenring drehfest mit der Motorwelle verbunden ist und wobei der Außenring an einem Lagersitz anliegt und wobei der erste Abschnitt des Kontaktierelements den Außenring in axialer Richtung abstützt.In an advantageous embodiment, the bearing has an inner ring and an outer ring, wherein the inner ring is rotatably connected to the motor shaft and wherein the outer ring rests against a bearing seat and wherein the first portion of the contacting the outer ring is supported in the axial direction.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter dem Begriff abstützen das Übertragen von Kraft verstanden werden. Der Lagersitz kann in diesem Zusammenhang sowohl durch den Rotor als auch durch den Stator in Abhängigkeit des verwendeten Elektromotortyps gebildet werden.In the context of the present invention, the term support means the transmission of force. The bearing seat can be formed in this context both by the rotor and by the stator depending on the type of electric motor used.

Die funktionale Integration kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform dadurch bereitgestellt werden, dass der erste Abschnitt als Sicherungselement, insbesondere als Speednut, ausgebildet ist.The functional integration can be provided in a further advantageous embodiment in that the first section is designed as a securing element, in particular as a speed groove.

In diesem Kontext kann unter einem Sicherungselement ein Befestigungselement in Form einer Spannscheibe, einer Mutter, einer Hülse, einer Gewindemutter, eines Klemmelementes, eines Sicherungsrings oder einer Einsteckmutter verstanden werden.In this context, a securing element can be understood to mean a fastening element in the form of a clamping disk, a nut, a sleeve, a threaded nut, a clamping element, a securing ring or a plug-in nut.

Ist das Sicherungselement als Speednut ausgebildet, so kann die Sicherung des Lagers besonders einfach und sicher gestaltet werden. Hierzu verspannt beziehungsweise verkrallt sich die Speednut mit der radial außen liegenden Rotorwand, wodurch nach der Montage der Speednut ein Verschieben der Speednut in axialer Richtung vermieden wird.If the securing element is designed as a speed groove, the securing of the bearing can be made particularly simple and secure. For this purpose, the speed groove is braced or clawed with the radially outer rotor wall, which avoids shifting the speed groove in the axial direction after the speed groove has been mounted.

Eine besonders einfache Fertigung und Handhabung ergibt sich dadurch, dass das der erste und der zweite Abschnitt des erfindungsgemäßen Kontaktierelementes einteilig, insbesondere als Stanz- oder Stanzbiegeteil, ausgebildet ist. Die einteilige Ausführungsform des Kontaktierelements weist Vorteile bei der Herstellung sowie dem Montageaufwand und der Montagegeschwindigkeit auf. Durch die funktionale Integration von Lagersicherung und Ausgleich von Potentialunterschieden kann die Anzahl der Bauteile minimiert werden, was sich positiv auf die Kosten des erfindungsgemäßen Elektromotors auswirkt.A particularly simple production and handling results from the fact that the first and the second portion of the contacting element according to the invention is integrally formed, in particular as a stamped or stamped bent part. The one-part embodiment of the contacting element has advantages in the production as well as the assembly effort and the assembly speed. Due to the functional integration of storage protection and compensation of potential differences, the number of components can be minimized, which is positive affects the cost of the electric motor according to the invention.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors weist das elastische Element des Kontaktierelements einen in Richtung der Stirnfläche zulaufenden Auflagebereich auf. Durch die Ausbildung eines solchen zulaufenden Auflagebereiches kann die die Kontaktfläche zwischen Motorwelle und Kontaktierelement und damit einhergehend die Reibung an der Kontaktfläche minimiert werden. Dies kann sich insbesondere auf die Geräuschminimierung und Reibverluste positiv auswirken. In a further particularly advantageous embodiment of the electric motor according to the invention, the elastic element of the contacting element has a bearing region tapering in the direction of the end face. By forming such a tapered bearing area, the contact surface between the motor shaft and contacting element and, concomitantly, the friction at the contact surface can be minimized. This can have a positive effect on noise minimization and friction losses in particular.

Vorzugsweise ist der Auflagebereich gewölbt ausgebildet. Eine derartige gewölbte Ausführungsform des Auflagebereichs kann besonders einfach und kostengünstig durch Zugdruckumformen des Biegebalkens gefertigt werden.Preferably, the support area is curved. Such a curved embodiment of the support area can be made particularly simple and inexpensive by Zugdruckumformen the bending beam.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter dem Begriff gewölbt jegliche Oberflächenkontur verstanden werden, welche eine Wölbung beziehungsweise Krümmung aufweist. Eine solche gewölbte Kontur kann beispielsweise durch ein Auflagebereich gebildet werden, welcher eine konvexe beziehungsweise halbkreisförmige Form aufweist.In the context of the present invention, the term curved can be understood to mean any surface contour which has a curvature or curvature. Such a curved contour can be formed for example by a support area, which has a convex or semicircular shape.

Erfindungsgemäß ist hierbei die gewölbte Struktur nicht auf eine Wölbung der gesamten Stirnfläche beschränkt. Es ist auch denkbar und zur Funktionserfüllung ausreichend, dass beispielsweise nur ein Ausschnitt der Stirnfläche gewölbt ausgebildet ist. Bei einem solchen Ausschnitt kann es sich beispielsweise um einen am Mittelpunkt der Stirnfläche angeordneten Bereich handeln. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass durch die Erhebung des Auslagebereiches die Kontaktfläche zwischen dem elastischen Element und der Motorwelle und damit einhergehend die Reibung minimiert wird.According to the invention, the arched structure is not limited to a curvature of the entire end face. It is also conceivable and sufficient for functional fulfillment that, for example, only a section of the end face is arched. Such a cutout may, for example, be an area arranged at the midpoint of the end face. Essential to the invention here is only that the contact surface between the elastic element and the motor shaft and, concomitantly, the friction is minimized by the collection of the delivery area.

Der Effekt der minimierten Reibung kann sich in besonders bevorzugter Weise in einer weiteren Ausführungsform dadurch zunutze gemacht werden, dass die Stirnfläche der Motorwelle des erfindungsgemäßen Elektromotors in Richtung der Drehachse zulaufend ausgebildet ist. Durch die zulaufende Stirnfläche verringert sich die Auflagefläche des Kontaktierelementes auf der Welle, wodurch die Reibung verringert wird. Eine solche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors ermöglicht eine einfache und genaue Zentrierung des Kontaktierelementes, wodurch die Relativgeschwindigkeiten zwischen Kontaktierelement und Motorwelle im Bereich der Kontaktierung miniert werden können.The effect of the minimized friction can be utilized in a particularly preferred manner in a further embodiment in that the end face of the motor shaft of the electric motor according to the invention is designed to taper in the direction of the axis of rotation. Due to the tapered end face, the bearing surface of the contacting reduces on the shaft, whereby the friction is reduced. Such an embodiment of the electric motor according to the invention enables a simple and accurate centering of the contacting element, whereby the relative speeds between the contacting element and the motor shaft in the region of the contacting can be minimized.

Bevorzugt ist das Kontaktierelement dazu ausgebildet, elektromagnetische Störstrahlung zu verringern. Auf diese Weise kann die Emission der ungünstigen Störstrahlung wesentlich reduziert werden.Preferably, the contacting element is designed to reduce electromagnetic interference radiation. In this way, the emission of unfavorable interference can be substantially reduced.

Das erfindungsgemäße Kontaktierelement ist in besonders bevorzugter Weise dazu geeignet in einem solchen Elektromotor, welcher einen Stator und einen Rotor und eine Motorwelle aufweist, eingesetzt zu werden. Bedingt durch seine Ausführungsform mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt, wobei im eingebauten Zustand der erste Abschnitt im Bereich der Lagerung angeordnet ist und der zweite Abschnitt an der Stirnfläche der Motorwelle zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar anliegt und wobei der zweite Abschnitt wenigstens ein axial elastisches Element umfasst und das axial elastische Element auf die Stirnfläche der Motorwelle drückt, kann das erfindungsgemäße Kontaktierelement in besonders vorteilhafter Weise Störstrahlungen ableiten und das Lager in axialer Richtung sichern. Gleichzeitig ermöglicht die funktionale Integration der Sicherung und Kontaktierung eine Kostenoptimierung und einfache und schnelle Montage.The contact element according to the invention is particularly suitable for being used in such an electric motor which has a stator and a rotor and a motor shaft. Due to its embodiment with a first and a second portion, wherein in the installed state, the first portion is disposed in the region of the bearing and the second portion on the end face of the motor shaft to this movable, in particular rotatably abuts and wherein the second portion at least one axially elastic Element comprises and presses the axially elastic member on the end face of the motor shaft, the contact element according to the invention can be derived in a particularly advantageous manner interfering radiation and secure the bearing in the axial direction. At the same time, the functional integration of securing and contacting enables cost optimization and quick and easy installation.

Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste Abschnitt des Kontaktierelements als Sicherungselement, insbesondere als Speednut ausgebildet ist.For this purpose, it is particularly advantageous if the first portion of the contacting element is designed as a securing element, in particular as a speed groove.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit einem erfindungsgemäßen Kontaktierelement,
2 eine Ausschnitt des erfindungemäßen Elektromotors analog zu 1 in vergrößerter Darstellung,
3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors,
4 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Elektromotors gemäß 3.

Embodiments of the invention are illustrated in the figures and explained in more detail in the following description. Show it:

1 a schematic sectional view of an electric motor according to the invention with a contact element according to the invention,
2 a section of the erfindungemäßen electric motor analogous to 1 in an enlarged view,
3 a second embodiment of the electric motor according to the invention,
4 a perspective view of a section of an electric motor according to the invention 3 ,

Beschreibungdescription

1 zeigt einen beispielhaft als Außenläufermotor ausgebildeten Elektromotor 10 in einer Schnittansicht. Der Elektromotor kann dabei insbesondere als Lüftermotor in HVAC-Systemen oder zur Kühlung eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug oder zum Antreiben eines Lüfters, eines Getriebes, einer Pumpe oder eines Stellantriebs eingesetzt werden. 1 shows an example designed as an external rotor motor electric motor 10 in a sectional view. The electric motor can be used in particular as a fan motor in HVAC systems or for cooling an internal combustion engine in a vehicle or for driving a fan, a transmission, a pump or an actuator.

Der Elektromotor 10 weist ein feststehendes Teil, den Stator 12 und ein umlaufendes Teil, den Rotor 14 auf. Ein Elektromotor vom Typ eines Außenläufermotors, wie er beispielhaft in 1 dargestellt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der radial innen liegende Teil im Betrieb fest steht, während der radial außen liegende Teil rotiert. Am Stator 12 ist eine Mehrzahl an Wicklungen 16 angeordnet. Der Rotor 14 wiederum weist Magnete 18 auf. Werden die Wicklungen 16 von Strom durchflossen, so wird dadurch das magnetische Feld des Elektromotors 10 erzeugt.The electric motor 10 has a fixed part, the stator 12 and an encircling part, the rotor 14 on. An electric motor of the type of external rotor motor, as exemplified in 1 is shown, characterized in that the radially inner part is fixed during operation, while the radially outer part rotates. At the stator 12 is a plurality of windings 16 arranged. The rotor 14 again has magnets 18 on. Be the windings 16 flowed through by electricity, so is the magnetic field of the electric motor 10 generated.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 10 in 1 nur schematisch dargestellt ist, da Aufbau und Funktionalität eines geeigneten Elektromotors hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit und Einfachheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Elektromotors 10 verzichtet wird. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 10 lediglich beispielhaft und nicht zur Einschränkung der Erfindung als Außenläufermotor dargestellt ist, da die Erfindung auch bei einem Innenläufermotor Anwendung finden kann.It should be noted that the electric motor 10 in 1 is shown only schematically, since structure and functionality of a suitable electric motor sufficiently well known in the prior art, so here for the purpose of conciseness and simplicity of the description to a detailed description of the electric motor 10 is waived. It should also be noted that the electric motor 10 merely by way of example and not to limit the invention as an external rotor motor, since the invention can also be applied to an internal rotor motor.

Die Wicklungen 16 von Elektromotoren werden im Betrieb in der Regel mit pulsweitenmodulierten Signalen gespeist, die Störfelder verursachen können. Die elektromagnetischen Störstrahlungen treten hierbei in der Regel an den Wicklungen 16 oder den Magneten 18 auf. Ausgehend von den Wicklungen 16 oder Magneten 18 können die Störstrahlungen zu einer Störung anderer elektronischer Systeme und Komponenten führen, welche in der Umgebung des Elektromotors 10 angeordnet sind. Neben der Beeinflussung der Umgebungskomponenten durch den Elektromotor 10, können in umgekehrter Weise auch Störstrahlungen aus der Umgebung den Elektromotor 10 in seiner Funktionalität beeinträchtigen. Der erfindungsgemäße Elektromotor 10 sollte daher Wicklungen 16 und Magnete 18 möglichst in allen Richtungen abschirmen.The windings 16 Electric motors are usually fed in operation with pulse width modulated signals that can cause interference. The electromagnetic interference occurs usually at the windings 16 or the magnet 18 on. Starting from the windings 16 or magnets 18 For example, the spurious radiations may interfere with other electronic systems and components operating in the vicinity of the electric motor 10 are arranged. In addition to influencing the environmental components by the electric motor 10 , In the opposite way, also interfering radiation from the environment can cause the electric motor 10 impair its functionality. The electric motor according to the invention 10 should therefore windings 16 and magnets 18 Shield as possible in all directions.

Bei einem Elektromotor 10 vom Typ eines Außenläufers, wie er in 1 dargestellt ist, kann eine solche Abschirmung unter anderem durch einen möglichst nahe am Stator 12 angeordneten Rotor 14 erzielt werden. Wie in 1 deutlich zu erkennen ist, ist der Rotor 14 im Wesentlichen topfförmig ausgebildet. Diese topfförmige Ausführung des Rotors 14 bildet hierbei eine Abschirmung für die Wicklungen 16 und Magnete 18, welche Innerhalb des topfförmigen Rotors 14 angeordnet sind. Der topfförmige Rotor 14 weist zu diesem Zweck einen sich in radialer Richtung erstreckenden ersten Abschnitt 20 auf. Dieser erste Abschnitt 20 des Rotors 14 bildet den Boden des topfförmigen Rotors 14. Neben des sich in radiale Richtung erstreckenden ersten Abschnittes 20 des Rotors 14, weist der Rotor einen zweiten Abschnitt 22 auf, welcher am äußeren Rand des Rotors 14 angeordnet ist und eine umlaufende Seitenwand des Rotors 14 bildet.In an electric motor 10 of the type of an external rotor, as in 1 is shown, such a shield, inter alia, by a possible close to the stator 12 arranged rotor 14 be achieved. As in 1 can be clearly seen, is the rotor 14 essentially cup-shaped. This cup-shaped design of the rotor 14 This forms a shield for the windings 16 and magnets 18 which within the cup-shaped rotor 14 are arranged. The cup-shaped rotor 14 has for this purpose on a radially extending first portion 20. This first section 20 of the rotor 14 forms the bottom of the cup-shaped rotor 14 , In addition to extending in the radial direction of the first section 20 of the rotor 14 , The rotor has a second portion 22, which at the outer edge of the rotor 14 is arranged and a circumferential side wall of the rotor 14 forms.

Der dem Boden 20 des topfförmigen Rotors 14 gegenüberliegende offene Bereich des Rotors wird, wie in 1 deutlich zu erkennen ist, durch einen Motorträger 24 abgeschirmt. Durch die Anordnung des topfförmigen Rotors 14 sowie des als Deckel fungierenden Motorträgers 24 ergibt sich ein im Wesentlichen abgeschlossener Raum, welcher in alle Richtungen durch elektrisch leitfähige Oberflächen abgeschirmt ist.The ground 20 the cup-shaped rotor 14 opposite open area of the rotor will, as in 1 can be clearly seen, by a motor carrier 24 shielded. Due to the arrangement of the cup-shaped rotor 14 as well as acting as a cover engine carrier 24 This results in a substantially closed space, which is shielded in all directions by electrically conductive surfaces.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform, ist die Motorwelle 26 drehfest mit dem Motorträger 24 beziehungsweise mit dem Stator 12 verbunden. Eine solche drehfeste Verbindung kann insbesondere durch Einspritzen der Motorwelle 26 in den Motorträger 24 bereitgestellt werden. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Motorwelle 26 ein freies Ende 30 und eine Drehachse 32 auf, um welche der Rotor 14 und der Stator 12 zueinander drehbar gelagert sind.At the in 1 illustrated embodiment, the motor shaft 26 rotatably with the engine mount 24 or with the stator 12 connected. Such a rotationally fixed connection can in particular by injecting the motor shaft 26 in the engine mount 24 to be provided. As in 1 is shown, the motor shaft 26 a free end 30 and a rotation axis 32 on which the rotor 14 and the stator 12 are rotatably mounted to each other.

Wie in 1 dargestellt ist, verläuft die Drehachse 32 im Sinne einer sich ins Unendliche erstreckenden, gedachten Gerade insbesondere mittig durch die Motorwelle 26 und entspricht der Mittelachse der Motorwelle 26. Zur drehbaren Lagerung des Rotors 14 gegenüber dem Stator 12 um die Drehachse 32 weist der topfförmige Rotor 14 an seiner der Motorwelle 26 zugewandten Seite einen Lagersitz 36 auf, welcher sich in axialer Richtung erstreckt. Im Inneren des Lagersitzes 36 des Rotors 14 ist eine Lagerung 38 angeordnet. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Lagerung 38 zwei Lager auf 40, 42 auf, wobei beide Lager 40, 42 mit ihrem jeweiligen Außenring 44 im Lagersitz 36 des Rotors und mit ihrem entsprechenden Innenring 46 über einen Presssitz drehfest auf der Motorwelle 26 sitzen.As in 1 is shown, the axis of rotation runs 32 in the sense of an infinite extending, imaginary straight line in particular centrally through the motor shaft 26 and corresponds to the center axis of the motor shaft 26 , For rotatable mounting of the rotor 14 opposite the stator 12 around the axis of rotation 32 has the cup-shaped rotor 14 at its the motor shaft 26 facing side a bearing seat 36 on, which extends in the axial direction. Inside the warehouse seat 36 of the rotor 14 is a storage 38 arranged. As in 1 is shown, indicates the storage 38 two camps up 40 . 42 on, with both bearings 40 . 42 with their respective outer ring 44 in the camp seat 36 of the rotor and with its corresponding inner ring 46 Non-rotatably on the motor shaft via a press fit 26 to sit.

Um zu verhindern, dass der Rotor 14 die Funktion einen hochfrequenten Antenne übernimmt und das Störproblem gegebenenfalls verschlimmert, muss der Rotor 14 auf ein Massepotential 34 kontaktiert werden. Zu diesem Zweck muss der Rotor 14 mit der Motorwelle 26 elektrisch leitfähig verbunden werden, welche wiederum in den Motorträger 24 eingepresst ist und somit an dem Massenpotential 34 anliegt. Eine solche Kopplung zwischen dem Rotor 14 und der Motorwelle 26 kann in der Regel nicht über die Lager 40, 42 bereitgestellt werden, da diese einen mit Öl gefüllten Lagerspalt aufweisen, der zur Folge hat, dass keine ausreichend stabile Ohm'sche Verbindung bereitgestellt werden kann.To prevent the rotor 14 the function assumes a high-frequency antenna and possibly worsens the interference problem, the rotor must 14 to a ground potential 34 be contacted. For this purpose, the rotor must 14 with the motor shaft 26 electrically conductively connected, which in turn into the engine mount 24 is pressed in and thus at the mass potential 34 is applied. Such a coupling between the rotor 14 and the motor shaft 26 usually can not have the bearings 40 . 42 be provided, as they have an oil-filled bearing gap, which has the consequence that a sufficiently stable ohmic connection can not be provided.

Um dennoch eine ausreichend stabile Verbindung zwischen Rotor 14 und Motorwelle 26 bereitzustellen, ist zwischen dem Stator 12 und dem Rotor 14 ein elektrisch leitendes Kontaktierelement 48 angeordnet. Das Kontaktierelement 48, bewirkt den Abbau von Potentialunterschieden zwischen Rotor 14 und Stator 12 des Elektromotors 10. Neben seiner Funktion als elektrischer Leiter übernimmt das erfindungsgemäße Kontaktierelement 48, wie im Folgenden näher erläutert ist, zusätzlich die Funktion eines Lagersicherungselementes.Nevertheless, a sufficiently stable connection between the rotor 14 and motor shaft 26 is between the stator 12 and the rotor 14 an electrically conductive contacting element 48 arranged. The contacting element 48 , causes the reduction of potential differences between rotor 14 and stator 12 of the electric motor 10 , In addition to its function as an electrical conductor accepts the contact element according to the invention 48 , as explained in more detail below, additionally the function of a bearing locking element.

Nachfolgend wird das dem fest eingespannten Ende 28 der Motorwelle 26 zugewandte Lager als erstes Lager 40 und das dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugeordnete Lager als zweites Lager 42 bezeichnet.Subsequently, this is the firmly clamped end 28 the motor shaft 26 facing bearings as the first camp 40 and the free end 30 the motor shaft 26 assigned bearings as second bearing 42 designated.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die in 1 dargestellten Lager 40, 42 lediglich beispielhaft als Wälzlager, insbesondere als Kugellager dargestellt sind. Es ist auch denkbar, dass andere Lagertypen, wie beispielsweise Gleitlager Anwendung finden. Allen diesen Lagertypen ist jedoch gemein, dass sie aufgrund der Schmierung oder ihrer Beschaffenheit nicht dazu in der Lage sind im Sinne eines Kontaktierelementes 48 eine ausreichend stabile Ohm'sche Verbindung zwischen dem Rotor 14 und der Motorwelle 26 bereitzustellen.It should be noted at this point that the in 1 shown bearings 40 . 42 merely exemplified as rolling bearings, in particular as ball bearings are shown. It is also conceivable that other types of bearings, such as plain bearings apply. However, all these types of bearings have in common that they are due to the lubrication or their nature not capable of a Kontaktierelementes 48 a sufficiently stable ohmic connection between the rotor 14 and the motor shaft 26 provide.

Wie in 1 zu erkennen ist, übernimmt das zweite Lager 42 die Funktion eines Festlagers, das heißt es ist in der Lage die Motorwelle 26 in axialer Richtung eindeutig zu positionieren. Das zweite Lager 42 muss hierzu sowohl Radial- als auch Axialkräfte aufnehmen und in die umgebende Konstruktion leiten können. Dabei ist weder der Außenring 44 im Lagersitz 36 noch der Innenring 46 auf der Motorwelle 26 verschiebbar, womit die Fixierung der Motorwelle 26 in Längsrichtung, das heißt in Richtung der Drehachse 32, sichergestellt ist.As in 1 it can be seen, takes over the second camp 42 the function of a fixed bearing, that is, it is capable of the motor shaft 26 to position clearly in the axial direction. The second camp 42 must be able to absorb both radial and axial forces and direct it into the surrounding structure. Neither is the outer ring 44 in the camp seat 36 still the inner ring 46 on the motor shaft 26 slidable, bringing the fixation of the motor shaft 26 in the longitudinal direction, that is in the direction of the axis of rotation 32 , is ensured.

Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Innenring 46 des zweiten Lagers 42 zu diesem Zweck an deiner dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugewandten Seite über einen Sicherungsring 50 auf der Motorwelle 26 fixiert. Selbstverständlich ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor 10 nicht auf eine axiale Fixierung des Innenrings 46 über einen Sicherungsring 50 limitiert. Es können auch andere Sicherungselemente, wie beispielsweise Muttern oder Sicherungsscheiben vorgesehen sein. Um die Funktion eines Festlagers übernehmen zu können, ist auch der Außenring 44 des zweiten Lagers 46 in axialer Richtung, das heißt in Erstreckungsrichtung der Drehachse 32, fixiert.At the in 1 illustrated embodiment, the inner ring 46 of the second camp 42 for this purpose, at your free end 30 the motor shaft 26 facing side over a retaining ring 50 on the motor shaft 26 fixed. Of course, an inventive electric motor 10 not on an axial fixation of the inner ring 46 via a circlip 50 limited. It can also be provided other security elements, such as nuts or lock washers. In order to take over the function of a fixed bearing, and the outer ring 44 of the second bearing is 46 in the axial direction, that is in the direction of extension of the axis of rotation 32 , fixed.

Wie in 1 dargestellt ist, ist zu diesem Zweck der Außenring 44 des zweiten Lagers 42 an seiner dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 abgewandten Seiten über eine Distanzhülse fixiert. Die Funktion der Sicherung in axialer Richtung des Außenrings 44 an der dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugewandten Seite übernimmt das Kontaktierelement 48.As in 1 is shown, is for this purpose the outer ring 44 of the second camp 42 at its free end 30 the motor shaft 26 opposite sides fixed over a spacer sleeve. The function of securing in the axial direction of the outer ring 44 at the free end 30 the motor shaft 26 facing side takes over the contact element 48 ,

Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Ausbildung eines solchen Fest-LosLagers, insbesondere die Sicherung des Innenrings 46 des zweiten Lagers 42, die Sicherung des Außenrings 44 des zweiten Lagers 42, an seiner dem eingespannten Ende 28 der Motorwelle 26 zugewandten Seite, sowie die Lageranordnung und Sicherung des ersten Lagers 40 in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es insbesondere auch denkbar die axiale Fixierung des Innenrings 46 des zweiten Lagers 42 über eine Wellenschulter bereitzustellen. Lediglich die Wirkverbindung zwischen dem Außenring 44 des zweiten Lagers 42 an seiner dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugewandten Seite und dem Kontaktierelement 48 ist entscheidend.It should be mentioned at this point that the formation of such a fixed-LosLagers, in particular the securing of the inner ring 46 of the second camp 42 , securing the outer ring 44 of the second camp 42 , at its end clamped 28 the motor shaft 26 facing side, and the bearing assembly and securing the first bearing 40 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit. So it is also conceivable, in particular, the axial fixation of the inner ring 46 of the second camp 42 to provide over a wave shoulder. Only the operative connection between the outer ring 44 of the second camp 42 at its free end 30 the motor shaft 26 facing side and the contacting element 48 is crucial.

Zur Funktionsintegration der beiden Funktionen Ausgleich von Potentialunterschieden zwischen Rotor 14 und Stator 12 sowie Sicherung des Lageraußenrings 44 des zweiten Lagers 42, weist das Kontaktierelement 48 einen ersten und einen zweiten Abschnitt 52, 54 auf.For functional integration of the two functions compensation of potential differences between rotor 14 and stator 12 and securing the bearing outer ring 44 of the second camp 42 , has the contacting element 48 a first and a second section 52 . 54 on.

Der erste Abschnitt 52 des Kontaktierelementes 48 ist als ringförmiges Sicherungselement ausgebildet und liegt mit seinem Auflagebereich 58 an dem Außenring 44 des zweiten Lagers 42 an. Das ringförmige Sicherungselement beziehungsweise der erste Abschnitt 52 des Kontaktierelementes 48 ist beispielhaft als Speednut, als Federscheibe oder als Feder ausgebildet.The first paragraph 52 of the contacting element 48 is designed as an annular securing element and lies with its support area 58 on the outer ring 44 of the second camp 42 at. The annular securing element or the first section 52 of the contacting element 48 is exemplified as Speednut, spring washer or spring.

Zur Montage des Kontaktierelementes 48 wird dieses soweit auf die Motorwelle 26 geschoben, dass es mit seinem Auflagebereich 58 an dem Außenring 44 des zweiten Lagers 42 anliegt. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass der Auflagebereich 58 so groß ist, dass eine ausreichend stabile Ohm'sche Verbindung bereit gestellt werden kann. Der erste Abschnitt 52 des Kontaktierelementes 48 verspannt bzw. verkrallt sich mit radial außen liegenden Laschen 59 und/oder Krallen an dem Lagersitz 36 des Rotors 14, wodurch ein Verschieben des Kontaktierelementes 48 entgegen der Aufschieberichtung vermieden wird und das zweite Lager 42 in axialer Richtung gesichert ist.For mounting the contacting element 48 this is so far on the motor shaft 26 pushed that with his pad area 58 on the outer ring 44 of the second camp 42 is applied. Essential to the invention here is that the support area 58 is so large that a sufficiently stable ohmic connection can be provided. The first paragraph 52 of the contacting element 48 clamped or digs with radially outward tabs 59 and / or claws on the bearing seat 36 of the rotor 14 , whereby a displacement of the contacting element 48 is avoided against the Aufschieberichtung and the second camp 42 is secured in the axial direction.

Wie bereits erwähnt, weist das Kontaktierelement 48 neben dem ersten Abschnitt 52 einen zweiten Abschnitt 54 auf. Zur axialen Kontaktierung der Motorwelle ist der zweite Abschnitt 54 des Kontaktierelementes 48 als elastisches Element 56 ausgebildet, welches in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Drehachse 32 auf die Motorwelle 26 drückt. Das elastische Element 56 ist vorzugsweise als Biegebalken ausgebildet, welcher einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Kontaktierung der Motorwelle 26 erfolgt, wie 1 deutlich zeigt, an der Stirnseite 60 der Motorwelle 26. Auf diese Weise kann eine axiale Kontaktierung bereitgestellt werden, durch welche ungewollte Quietschgeräusche minimiert werden. Diese treten insbesondere bei einer radialen Kontaktierung der Motorwelle 26 häufig auf. Bei der Montage wird das elastische Element 56 mit einer definierten Vorspannung eingebaut, sodass das elastische Element 56 mit einer zu Funktionserfüllung ausreichenden Anpresskraft in axialer Richtung auf die Stirnfläche 60 gepresst wird, das heißt das elastische Element 56 wirkt im Sinne einer Feder, welche eine Rückstellkraft auf die Stirnfläche 60 aufbringt.As already mentioned, the contacting element 48 next to the first section 52 a second section 54 on. For axial contacting of the motor shaft is the second section 54 of the contacting element 48 as an elastic element 56 formed, which in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation 32 on the motor shaft 26 suppressed. The elastic element 56 is preferably designed as a bending beam, which a has rectangular cross-section. The contacting of the motor shaft 26 done, like 1 clearly shows, at the front 60 the motor shaft 26 , In this way, an axial contact can be provided by which unwanted squeaking noises are minimized. These occur in particular with a radial contacting of the motor shaft 26 frequently. During assembly, the elastic element 56 fitted with a defined preload, so that the elastic element 56 is pressed with a sufficient functional performance pressing force in the axial direction of the end face 60, that is, the elastic element 56 acts in the sense of a spring, which a restoring force on the face 60 applies.

Wie 1 zeigt, erfolgt die Kontaktierung an der Stirnfläche 60 optimaler Weise mittig im Bereich der Drehachse 32, sodass Relativbewegungen und Quietschgeräusche minimiert sind. Das Kontaktierelement 48 liegt dabei bewegbar insbesondere drehbar an der Stirnfläche 60 der Motorwelle 26 an.As 1 shows, the contact is made on the end face 60 optimally centered in the area of the axis of rotation 32 so that relative movements and squeaking noises are minimized. The contacting element 48 is movable in particular rotatable on the end face 60 the motor shaft 26 at.

1 zeigt ein einteilig ausgebildetes Kontaktierelement 48, welches insbesondere als Stanzbiegeteil ausgebildet ist. Es sei an dieser Stelle jedoch erwähnt, dass das Kontaktierelement 48 nicht auf eine solche, in 1 dargestellte Ausführungsform, begrenzt ist. So sind beispielsweise auch Ausführungsformen denkbar, bei welchen der erste und zweite Abschnitt 52, 54 zweiteilig hergestellt werden und in einem zusätzlichen Fertigungsschritt miteinander verbunden werden. 1 shows a one-piece contact element formed 48 which is designed in particular as a stamped and bent part. It should be mentioned at this point, however, that the contacting element 48 not on such, in 1 illustrated embodiment is limited. For example, embodiments are also conceivable in which the first and second sections 52 . 54 be made in two parts and connected together in an additional manufacturing step.

Die folgenden 2 bis 4 zeigen jeweils Ausführungsformen des Kontaktierelementes 48 beziehungsweise der Motorwelle 26 in einem eingebauten Zustand.The following 2 to 4 each show embodiments of the contacting element 48 or the motor shaft 26 in a built-in state.

In 2 ist das erfindungsgemäße Kontaktierelement 48 im montierten Zustand näher dargestellt. 2 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Elektromotors 10 analog zu 1. Wie oben beschrieben, weißt das Kontaktierelement 48 einen ersten und einen zweiten Abschnitt 50, 52 auf. Der erste Abschnitt 52 ist als ringförmige Speednut ausgebildet und liegt mit seinem Auflagebereich 58 am Außenring 44 des zweiten Lagers 42 an. Die radial außen liegenden Laschen 59 des zweiten Abschnittes 54 sind mit dem Lagersitz 36 des Rotors 14 verhakt. Auf diese Weise ist der Außenring 44 des zweiten Lagers 42 in axialer Richtung gesichert. Einteilig mit dem ersten Abschnitt 52 verbunden ist der zweite Abschnitt 54, welcher als Biegebalken ausgebildet ist und wenigstens ein elastisches Element 56 aufweist.In 2 is the contact element according to the invention 48 shown in detail in the mounted state. 2 shows a section of the electric motor according to the invention 10 analogous to 1 , As described above, the contact element knows 48 a first and a second section 50, 52. The first portion 52 is formed as an annular speed groove and lies with its support area 58 on the outer ring 44 of the second camp 42 at. The radially outer tabs 59 of the second section 54 are with the bearing seat 36 of the rotor 14 hooked. In this way is the outer ring 44 of the second camp 42 secured in the axial direction. In one piece with the first section 52 connected is the second section 54 , which is designed as a bending beam and at least one elastic element 56 having.

Wie bereits erläutert, kontaktiert der zweite Abschnitt 54 des Kontaktierelementes 48 die Motorwelle 26 mittig an der Stirnseite 60. Zur Überbrückung der räumlichen Distanz zwischen der Stirnseite 60 der Motorwelle 26 und dem ersten Abschnitt 52, ist der zweite Abschnitt 54 als ein im Wesentlichen L-förmiges Element aufgebaut. An das sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckende elastische Element 56 schließt sich kontinuierlich ein Überbrückungsabschnitt 62 an, welcher im Wesentlichen senkrecht zum elastischen Element 56 verläuft und in den ersten Abschnitt 52 des Kontaktierelementes 48 übergeht. Erster und zweiter Abschnitt 52, 54 bilden zusammen die im Wesentlichen L-förmige Form des zweiten Abschnittes 54.As already explained, the second section contacts 54 of the contacting element 48 the motor shaft 26 centered on the front 60 , To bridge the spatial distance between the front side 60 the motor shaft 26 and the first section 52 , is the second section 54 constructed as a substantially L-shaped element. At the substantially radially extending elastic element 56 closes continuously a bridging section 62 which is substantially perpendicular to the elastic element 56 runs and in the first section 52 of the contacting element 48 passes. First and second section 52 . 54 together form the substantially L-shaped shape of the second section 54 ,

Zur Kontaktierung der Stirnseite 60 der Motorwelle 26 weist das elastische Element 56 einen Auflagebereich 64 auf. Zur Minimierung der Reibung des sich mit dem Rotor 14 mitdrehenden Kontaktierelementes 48 sind beide Abschnitte 52, 54 von der Motorwelle 26 beabstandet angeordnet. Lediglich der Auflagebereich 64 des zweiten Abschnittes 54 liegt an der Motorwelle 26 an. Um die Reibungsverluste im Auflagebereich 64 zu minimieren, weist das elastische Element 56 einen in Richtung der Stirnfläche 60 zulaufenden Bereich 66 auf.For contacting the front side 60 the motor shaft 26 has the elastic element 56 a support area 64 on. To minimize the friction of itself with the rotor 14 co-rotating Kontaktierelementes 48 are both sections 52 . 54 from the motor shaft 26 spaced apart. Only the support area 64 of the second section 54 is located on the motor shaft 26 at. To the friction losses in the support area 64 to minimize, has the elastic element 56 one in the direction of the end face 60 tapered area 66 on.

Dieser zulaufende Bereich 66 ist bei der in 1 dargestellten Ausführungsform als gewölbtes, insbesondere als halbkreisförmiges Element ausgebildet, sodass durch die lediglich punktuelle Auflage die Auflagefläche des elastischen Elementes 56 auf der Stirnfläche 60 minimiert wird. Der zulaufende Bereich 66 beschränkt sich jedoch nicht auf eine, wie in 2 gezeigte, halbkreisförmige Ausführungsform. Es sind auch andere zulaufende Formen denkbar, die dazu geeignet sind, die Motorwelle 26 in einem möglichst kleinen Auflagebereich 64 stirnseitig axial zu kontaktieren.This tapered area 66 is at the in 1 illustrated embodiment formed as a curved, in particular as a semicircular element, so that by the only punctual support the bearing surface of the elastic element 56 on the face 60 is minimized. The tapered area 66 however, is not limited to one, as in 2 shown, semicircular embodiment. Other tapered shapes are also conceivable which are suitable for the motor shaft 26 in the smallest possible contact area 64 axially contact the front side.

2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher Stirnseite 60 der Motorwelle 26 als eine im Wesentlichen ebene, sich in radialer Richtung erstreckende Fläche ausgebildet ist. Lediglich zum verbesserten Aufschieben der Lager 40, 42 und Sicherungselemente 50 auf die Motorwelle 26 weist diese eine Fase 68 auf. Es sei jedoch an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass eine solche Fase 68 nicht eine in Richtung der Drehachse zulaufende Stirnfläche im Sinne der Erfindung gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt. 2 shows an embodiment in which end face 60 the motor shaft 26 is formed as a substantially flat, extending in the radial direction surface. Only for improved sliding of the bearings 40 . 42 and security elements 50 on the motor shaft 26 this has a chamfer 68 on. However, it should be mentioned at this point that such a chamfer 68 does not represent a tapering in the direction of the axis of rotation end face according to the invention according to another embodiment.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktierelementes beziehungsweise eine Gestaltung des Auflagebereiches. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Ausführungsform, weist das Kontaktierelement 48 keinen in Richtung der Stirnfläche 60 zulaufenden Auflagebereich 66 auf, sondern die Stirnfläche 60 selbst ist in Erstreckungsrichtung der Drehachse 32 zulaufend ausgebildet. Durch die Ausgestaltung einer symmetrisch zur Drehachse 32 hin zulaufenden Stirnfläche 60 kann eine toleranzgenaue Zentrierung des Kontaktierelementes 48 gewährleitet werden, wodurch Relativgeschwindigkeiten zwischen Kontaktierelement 48 und Motorwelle 26 minimiert sind. 3 shows a further embodiment of the contacting element according to the invention or a design of the support area. Unlike the in 2 illustrated embodiment, the contacting element 48 not in the direction of the face 60 tapered contact area 66 on, but the face 60 itself is in the direction of extension of the axis of rotation 32 designed to taper. Due to the design of a symmetrical to the axis of rotation 32 tapered end face 60 can a tolerance accurate centering of the contacting element 48 be gewährleitet, whereby relative speeds between Kontaktierelement 48 and motor shaft 26 are minimized.

Neben einer, wie in 3 dargestellten, rotationssymmetrischen, zulaufenden Stirnfläche 60, welche zu einem wesentlichen Teil abgeschrägt wurde, sind auch weitere zulaufende Formen, wie beispielsweise eine gewölbte oder halbkreisförmige Stirnfläche 60 denkbar und zur Funktionserfüllung ausreichend.In addition to one, as in 3 shown, rotationally symmetrical, tapered end face 60 which has been chamfered to a substantial extent, are also other tapered shapes, such as a domed or semicircular face 60 conceivable and sufficient for functional fulfillment.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer solchen zulaufenden Stirnfläche 60, welche von einem erfindungsgemäßen Kontaktierelement 46 beziehungsweise dem als Biegebalken mit rechteckigen Querschnitt ausgebildeten elastischen Element 56 kontaktiert ist. Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, ist der zweite Abschnitt 54 L-förmig ausgebildet, wobei das elastisches Element 56 in axialer Richtung auf die Motorwelle 26 drückt. Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, weißt der Biegebalken eine rechteckige Querschnittsform eine deutlich geringere Höhe als Breite aufweist, da dieses insbesondere durch Stanzbiegetechnik aus einem Blech mit einer geringen Dicke hergestellt ist. 4 shows a perspective view of such a tapered end face 60, which of a contact element according to the invention 46 or designed as a bending beam with a rectangular cross-section elastic element 56 is contacted. As in 4 is clearly visible, is the second section 54 L-shaped, wherein the elastic element 56 in the axial direction on the motor shaft 26 suppressed. As in 4 can be clearly seen, the bending beam a rectangular cross-sectional shape has a significantly lower height than width, since this is made in particular by stamping bending technology of a sheet with a small thickness.

Die Stirnseite 60 ist zulaufend ausgebildet und bildet einen Kegelstumpf, dessen Deckfläche um ein vielfaches kleiner ist als die Grundfläche, das heißt die Querschnittsfläche der Motorwelle 26. Die Deckfläche des Kegelstumpfkörpers bildet die Auflagefläche des elastischen Elementes 56. Es ist auch denkbar, dass die zulaufende Stirnseite 60 einen Kegel bildet, insofern die Auflagefläche ausreichend zum Ableiten der elektromagnetischen Störstrahlung ist.The front side 60 is tapered and forms a truncated cone whose top surface is smaller by a multiple than the base surface, that is, the cross-sectional area of the motor shaft 26 , The top surface of the truncated cone body forms the bearing surface of the elastic element 56 , It is also conceivable that the tapered end face 60 forms a cone insofar as the support surface is sufficient for dissipating the electromagnetic interference.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die Ausgestaltung der Stirnfläche und/oder des Auflagebereichs an die zulässige Relativgeschwindigkeiten, Reibwerte und Quietschgeräusche angepasst werden. Auch die Ausgestaltung des Kontaktierelements als einteiliges beziehungsweise zweiteiliges Bauteil kann an Produktanforderungen wie beispielsweise die Kosten des Bauteils oder die Nachrüstbarkeit eines bestehenden Systems angepasst werden.It should be noted that, with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. Thus, for example, the configuration of the end face and / or the support area can be adapted to the permissible relative speeds, coefficients of friction and squeaking noises. The design of the contacting as a one-piece or two-part component can be adapted to product requirements such as the cost of the component or the retrofitting of an existing system.

Vorzugsweise treibt der erfindungsgemäße Elektromotor 10 ein Verbrennungsmotorkühlgebläse an. Der Elektromotor 10 kann jedoch auch in einer Pumpe, insbesondere einer Kühlflüssigkeitspumpe, oder einer Innenraum Lüftungsanlage eines Fahrzeugs eingesetzt werden.Preferably, the electric motor according to the invention drives 10 an engine cooling fan. The electric motor 10 However, it can also be used in a pump, in particular a coolant pump, or an interior ventilation system of a vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012201545 A1 [0003]

Claims

Electric motor (10), in particular external rotor motor, with a rotor (14), a stator (12) and a motor shaft (26), wherein the motor shaft (26) has an axis of rotation (32) about which rotor (14) and stator (12 ) are rotatably mounted to each other via a bearing (38), and wherein the motor shaft (26) has a free end (30) with an end face (60) and wherein between the rotor (14) and stator (12) has an electrical contacting element (48) is arranged, characterized in that the contacting element (48) has a first portion (52) and a second portion (54), wherein the first portion (52) in the region of the bearing (38) is arranged and the second portion (54). on the end face (60) of the motor shaft (26) to this movable, in particular rotatable, is applied.

Electric motor (10) after Claim 1 , characterized in that the second portion (54) comprises at least one elastic element (56), wherein the elastic element (56) presses in the axial direction on the end face (60) of the motor shaft (26).

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (56) is formed as a radially extending bending beam, wherein the bending beam is connected to the first portion (52).

Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (38) comprises at least one bearing (42) which is arranged at the free end (30) of the motor shaft (26).

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first portion (52) for axial fixing of the bearing (38) on the bearing (42).

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (40,42) of the bearing (38) are designed as rolling bearings.

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (42) has an inner ring (46) and an outer ring (44), wherein the inner ring (46) rotatably connected to the motor shaft (26) and wherein the Outer ring (44) abuts a bearing seat (36) and wherein the first portion (52) of the contacting element (48) supports the outer ring (44) in the axial direction.

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first portion (52) is designed as a securing element, in particular as a speed groove.

Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and the second portion (52,54) in one piece, in particular as a stamped and bent part is formed.

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (38) in the direction of the end face (60) tapered support portion (64).

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the support region (64) is curved.

Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the end face (60) in the direction of the axis of rotation (32) is formed tapering.

Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor shaft (26) is non-rotatably mounted in the stator (12).

Electric motor (10) after Claim 1 , characterized in that the contacting element (48) is adapted to reduce electromagnetic interference radiation.

Contacting element (48) for use in an electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) has a first and a second section (52, 54), the first section (52) being in the installed state. is arranged in the region of the bearing (38) and the second portion (54) rotatably on the end face (60) of the motor shaft (26) and wherein the second portion (54) comprises at least one axially elastic element (56) and the axially elastic Element (56) on the end face (60) of the motor shaft (26) presses.

Contacting element (48) according to Claim 15 characterized in that the first portion (52) of the contacting element (48) is designed as a securing element, in particular as a speed groove.