DE102018204991A1 - Elektrische Antriebseinheit mit einem Polgehäuse und einem Elektronikgehäuse - Google Patents

Elektrische Antriebseinheit mit einem Polgehäuse und einem Elektronikgehäuse Download PDF

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Fengmei Cheng
Ralf Krumm
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrische Antriebseinheit (10), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (11), aufweisend ein metallenes Polgehäuse (12), das einen Stator und einen Rotor (20) aufnimmt, und ein separat gefertigtes, sich axial daran anschließendes Elektronikgehäuse (30), das eine Elektronikeinheit (89) aufnimmt, wobei im Inneren des Elektronikgehäuses (30) mindestens ein Kontaktelement (100) integriert ist, das eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Polgehäuse (12) und dem Elektronikgehäuse (30) bildet, um eine Masseverbindung herzustellen, wobei das Kontaktelement (100) mit mindestens einem freien axialen Ende (102) an der Innenseite (15) des Polgehäuses (12) federnd anliegt, und das freie Ende (102) ausgehend von einem sich quer zur Rotorachse (20) erstreckenden Befestigungsbereich (106) des Kontaktelements (100) aus der Tangentialrichtung (26) axial nach unten umgebogen ist, so dass es sich näherungsweise in Axialrichtung (25) erstreckt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit mit einem Polgehäuse und einem Elektronikgehäuse nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
  • Aus der DE 10 2012 222 683 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt geworden, die einen Poltopf aus Metall aufweist. Auf dem Poltopf ist axial ein Steckerbauteil aus Kunststoff angeordnet, auf dem wiederum ein Deckel aus elektrisch leitfähigem Material angeordnet ist. Dabei wird der Deckel mit dem Poltopf durch mehrere Stahlfederklammern verspannt, so dass die drei Bauteile gegeneinander fixiert sind. Dabei wirken die Stahlfederklammern mit dem Polgehäuse und dem Metalldeckel als EMV-Abschirmung, die ein Ein- und Ausstrahlen von störenden elektromagnetischen Wellen abschirmt. Die Montage solcher äußerer Matallfedern ist relativ aufwendig und bauraumintensiv. Außerdem besteht die Gefahr, dass diese Metallfedern korrodieren und dadurch deren Übergangswiderstand negativ beeinflusst wird. Zusätzlich kann um das Steckerbauteil ein Abschirmblech angeordnet werden, das elektrisch mit dem Deckel und/oder dem Poltopf verbunden ist. Die Herstellung und Montage eines solchen Abschirmbleches stellt jedoch ebenfalls einen erheblichen Mehraufwand dar.
  • Aus der nachveröffentlichten DE 10 2017 207 165.6 der Anmelderin ist eine Antriebseinheit bekannt geworden, bei der Kontaktelemente im Inneren eines Elektronikgehäuses integriert sind, um das Elektronikgehäuse mit der elektrischen Masse des Polgehäuses zu verbinden. Bei hohen Erschütterungen und großen thermischer Beanspruchung besteht dabei die Gefahr, dass sich die Federkontakte am Polgehäuse lösen und dadurch das Elektronikgehäuse nicht mehr sicher elektrisch abgeschirmt ist. Dieses Problem soll durch die nachstehend beschriebene Erfindung behoben werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das Umbiegen des freien axialen Endes aus der Tangentialrichtung axial nach unten verhindert wird, dass bei Erschütterungen und thermischen Beanspruchungen das freie Ende radial nach innen, und damit von der Innenwand des Polgehäuses weg bewegt wird. Dadurch, dass das freie Ende nach dessen Umbiegen ein gewisses Relaxationsverhalten aufweist, das die axiale Lasche in seinen Ausgangszustand in Tangentialrichtung zurückdrängt, ist immer gewährleistet, dass dadurch auch bei hoher Beanspruchung die Federkraft in Radialrichtung zunimmt, wodurch ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zur Masseanbindung gewährleistet ist.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale. Werden beispielsweise am Kontaktelement genau zwei freie Enden in Tangentialrichtung gegenüberliegend axial nach unten umgebogen, bilden diese beiden freien Enden einen U-förmigen Federkontakt zum Polgehäuse hin. Werden diese beiden freien Schenkel des U-förmigen Gabelkontakts in Tangentialrichtung auseinander bewegt, stützen sich beide Schenkel radial nach außen an der Innenwand des Polgehäuses ab. Selbst wenn ein Schenkel radial nach innen bewegt würde, wird dadurch der tangential gegenüberliegende Schenkel radial nach außen gedrückt. Dadurch ist durch die beiden parallelen Schenkel des gabelförmigen Kontakts immer eine zuverlässige Masseanbindung an das Polgehäuse gewährleistet.
  • Dadurch, dass das mindestens ein freies Ende des Kontaktelements als Stanz-Biegeteil aus einem Federblech umgebogen wird, besteht durch das Relaxationsverhalten des Materials immer eine Tendenz, dass sich die freien Enden in die Ausgangsposition des ungebogenen Bleches zurück biegen. Durch eine solche Bewegung des freien Endes in Tangentialrichtung wird jedoch die radiale Anpresskraft an die kreisförmig gebogene Innenwand des Polgehäuses noch verstärkt. Wird hingegen bei der bekannten Lösung das freie Ende ursprünglich aus der Ebene quer zur Rotorwelle in der Radialrichtung axial nach unten umgebogen, wird eine solche freie Lasche bei einer Relaxationsbewegung radial weg von der Innenwand des Polgehäuses gebogen.
  • Bevorzugt weisen die freien Enden ein Querschnitt auf, dessen radiale Erstreckung deutlich größer ist als deren Erstreckung in Tangentialrichtung. Dadurch ist einerseits die Anlage in Radialrichtung an der Innenwand des Polgehäuses punkförmiger, wodurch eine höhere Anpresskraft erzielt wird. Andererseits wird durch diesen Querschnitt ein Umbiegen der axialen Lasche in Radialrichtung nach innen deutlich erschwert.
  • Durch die geeignete Wahl des tangentialen Abstandes der beiden freien Enden von etwa 2 bis 5 mm mit einem entsprechenden Biegeradius zum Befestigungsbereich hin, von etwa 1 bis 2 mm, könnend die radialen Anlagepunkte des Federkontakts zum Polgehäuse optimiert werden. Dadurch wird beispielsweise auch bei einer starken Rüttelbeanspruchung oder bei starken Temperaturdifferenzen der radiale Anpressdruck der freien Enden gegenüber dem Polgehäuse erhöht, wodurch die Masseanbindung bei allen Betriebsbedingungen zuverlässig gewährleistet ist.
  • Wird am Kontaktelement im Bereich, wo das mindestens eine freie Ende aus der Tangentialrichtung axial nach unten umgebogen ist, in Radialrichtung eine längliche Sicke ausgebildet, wird dieser Teil des Kontaktelements gegenüber einem Abknicken in Axialrichtung versteift. Dadurch bleiben die freien axialen Enden zuverlässig in ihrer radialen Position, in der sie federnd an der Innenwand des Polgehäuses anliegen.
  • Zur weiteren Unterstützung der Positionsgenauigkeit der freien Enden, wird nicht nur der Befestigungsbereich, der sich quer zur Rotorwelle erstreckt, mit dem Kunststoff des Elektronikgehäuses umspritzt, sondern auch ein Teil der axialen Laschen, die die freien Enden bilden. Das bedeutet, dass ein Teil der Längserstreckung der axialen Laschen fest im Kunststoff umspritzt ist, und nur der axial untere Bereich der freien Enden axial aus der Wand des Elektronikgehäuses austritt. Dazu sind beispielsweise an den axialen Laschen Rastelemente ausgestanzt, die einen Formschluss mit der Umspritzung durch das Gehäuse bilden.
  • Um das Kontaktelement innerhalb des Elektronikgehäuses genau zu positionieren, ist im Befestigungsbereich des Kontaktelements beispielsweise eine Zentrieröffnung ausgestanzt, in die ein entsprechender Zentrierdorn des Spritzguss-Werkzeugs eingreift. Dadurch kann die radiale Position der freien Enden und damit die radiale Anpresskraft an die Innenwand des Polgehäuses exakt vorgegeben werden.
  • Die Kontaktelemente dienen zur Masseanbindung der Leiterplatte oder zur Metallabschirmung des Elektronikgehäuses. Dazu wird am gegenüberliegenden Ende der freien Enden das Kontaktelement elektrisch mit der Leiterplatte oder den metallenen Gehäuseteilen kontaktiert. Beispielsweise kann das Kontaktelement mittels Löten oder Bonden oder einer federnden Steckverbindung verbunden werden. Ist ein Gehäuseteil des Elektronikgehäuses aus Metall ausgebildet, kann dieses entweder direkt über ein entsprechendes Kontaktelement mit dem Polgehäuse verbunden werden, oder aber indirekt über die elektrische Verbindung zur Leiterplatte mit dem Polgehäuse kontaktiert werden. Bevorzugt weist das Elektronikgehäuse einen separat gefertigten Metalldeckel auf, der beispielweise über einen auf der Leiterplatte angeordneten Federkontakt elektrisch mit der Leiterplatte verbunden ist.
  • Zur Verbindung des Elektronikgehäuses mit dem Poltopf ist am Elektronikgehäuse eine zylindrische Umfangswand als axialer Fortsatz ausgebildet, der in das Polgehäuse eingefügt wird. Entsprechend ist am Flansch des Polgehäuses eine erste radiale Stufe ausgebildet, die den axialen Fortsatz aufnimmt. Radial weiter innen bildet die Innenwand des Polgehäuses eine zweite Stufe in Radialrichtung, an der die freien axialen Enden zur Ausbildung eines Massekontakts radial federnd anliegen. Dadurch haben die freien axialen Enden genügend radialen Freiraum, um einen radial federnden elektrischen Kontakt zum Polgehäuse auszubilden.
  • Die Kontaktelemente können bevorzugt als Einlegeteile ausgebildet werden, die beim Spritzgießen des ersten Gehäuseteils aus Kunststoff in die Werkzeugform eingelegt werden, um dann mit dem Kunststoff der Gehäusewand umspritzt zu werden. Dadurch werden die Kontaktelemente in einem Arbeitsschritt mit dem Herstellen des ersten Gehäuseteils fixiert. In einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, dass die Kontaktelemente als Einlegeteile ausgebildet werden, die erst nach dem Spritzgießen des Gehäuseteils in entsprechende Aufnahmen innerhalb des Gehäuseteils eingepresst werden. Beispielweise können die Einlegeteile als Biege-Stanzteile sehr kostengünstig hergestellt und sehr flexibel geformt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung ist im ersten Gehäuseteil aus Kunststoff eine Elektronikplatine mit verschiedenen elektronischen Bauteilen angeordnet. Diese Elektronikeinheit wird durch die erfindungsgemäßen Kontaktelemente innerhalb des ersten Gehäuseteils aus Kunststoff vor unerwünschter elektromagnetischer Störstrahlung geschützt. Gleichzeitig wird verhindert, dass die Elektronikeinheit störende elektromagnetische Strahlung an die Umgebung abgibt. Dazu verbinden die Kontaktelemente das Polgehäuse aus Metall elektrisch mit der Elektronikplatine. Die Elektronikplatine ist weiterhin mit dem zweiten axialen Gehäuseteil aus Metall elektrisch leitend verbunden. Durch diese Massekontaktierung der Elektronikplatine sowohl mit dem Polgehäuse als auch mit dem metallenen Gehäusedeckel wird praktisch ein Faraday'scher Käfig zur EMV-Abschirmung der Elektronikplatine geschaffen.
  • In einer weiteren Ausführung kann das Kontaktelement auch das Polgehäuse mit dem zweiten Gehäuseteil aus Metall verbinden, ohne dabei mit der Elektronikplatine oder weiteren elektronischen Bauteilen kontaktiert zu sein. Dabei wird ein Massekontakt zwischen den beiden Gehäusen aus Metall hergestellt, zwischen denen das erste Gehäuseteil aus Kunststoff angeordnet ist. Dadurch liegt vorteilhafter Weise der gesamte Gehäusedeckel aus Metall auf Masse, so dass beliebige elektronische Bauteile oder die elektronische Leiterplatte direkt elektrisch mit dem Gehäusedeckel aus Metall verbunden werden können, um einen Massekontakt zu realisieren.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das Kontaktelement einerseits elektrisch mit der Elektronikplatine verbunden und andererseits elektrisch mit dem Polgehäuse des Elektromotors kontaktiert. Dabei kann die elektrisch leitende Verbindung des Kontaktelements sowohl zur Elektronikplatine als auch zum Polgehäuse mittels unterschiedlicher Kontaktierverfahren, wie Löten, oder Schweißen, oder Bonden, oder Einpressen, oder mittels eines Federkontakts realisiert werden. Diese Kontaktiertungsmethode kann dabei an das Montageverfahren beispielsweise der Elektronikplatine im ersten Gehäuseteil angepasst werden, so dass keine weiteren zusätzlichen Montageschritte notwendig sind.
  • Die elektrische Verbindung zwischen der Elektronikplatine und dem Gehäusedeckel aus Metall wird verfahrenstechnisch besonders günstig durch Kontaktfedern realisiert, die zuvor auf der Elektronikplatine kontaktiert und angeordnet sind. Dabei wird mit der axialen Montage des Gehäusedeckels gleichzeitig ein elektrischer Kontakt zwischen der Elektronikplatine und dem Gehäusedeckel hergestellt, indem die Kontaktfeder axial federnd gegen die Innenseite des Metalldecks gepresst wird. Dabei wird der Massekontakt zwischen dem Polgehäuse und dem Metalldeckel einerseits durch das Kontaktelement, das in die Gehäusewand des ersten Gehäuseteils eingefügt ist, hergestellt, und andererseits durch die Kontaktfeder zwischen der Elektronikplatine und dem Metalldeckel.
  • Gleichzeitig mit der Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen dem Kontaktelement und der Elektronikplatine und/oder dem Gehäusedeckel können durch die Ausformung eines Zentrierpins am Kontaktelement gleichzeitig auch die Gehäuseteile zueinander ausgerichtet werden, um deren axiale Montage miteinander zu erleichtern. Entsprechend kann an der Elektronikplatine und/oder an der Innenseite des Gehäusedeckels eine Zentrieraufnahme angeordnet sein, in die der Zentrierstift bei der axialen Montage eingefügt wird. Dadurch entfällt die Anordnungen zusätzlicher Zentrierelemente für die axiale Montage der einzelnen Gehäuseteile. Zur Verbindung des Polgehäuses mit dem ersten Gehäuseteil sind beispielsweise an einem Flansch des Polgehäuses Löcher ausgeformt, durch die hindurch die Schrauben in das Elektronikgehäuse eindrehbar sind.
  • Erfolgt die elektrische Kontaktierung des Kontaktelements zur Elektronikplatine und/oder zum Gehäusedeckel über einen Kontaktstift, kann dieser vorteilhafterweise in einer Zentrieraufnahme aufgenommen werden, die beispielweise als Speednut ausgebildet ist. Durch das Einfügen des Kontaktstifts in die Speednut-Vorrichtung wird einerseits ein zuverlässiger federnd anliegender elektrischer Kontakt hergestellt, und gleichzeitig auch eine zuverlässige Zentrierung der Gehäuseteile zueinander realisiert. Ist das zweite Gehäuseteil als Kühlkörper für die elektrische Antriebseinheit ausgebildet, so können elektronische Bauteile im Inneren des ersten Gehäuseteils direkt im thermischen Kontakt zur Innenseite des Gehäusedeckels (als zweites Gehäuseteil) angeordnet werden. Dabei können die Kontaktelemente gleichzeitig auch als Wärmeleiter dienen. Der Gehäusedeckel ist dabei beispielweise aus Aluminium gegossen, oder als Metallblech tiefgezogen. Über die an der Außenseite angeformten Kühlrippen kann die durch die Elektronik erzeugte Wärme schnell abgegeben werden. Das erste Gehäuseteil aus Kunststoff ist dabei gemäß einer Sandwich-Bauweise zwischen dem Gehäusedeckel und dem Polgehäuse aus Metall angeordnet. Dabei erstreckt sich dessen Anschlussstecker bevorzugt in Radialrichtung von der Rotorwelle weg.
  • Durch die Anordnung der Elektronikeinheit axial unmittelbar über dem Elektromotor, kann an einem Ende der Rotorwelle vorteilhaft ein Signalgeber angeordnet werden, der mit einem entsprechenden Sensor der Elektronikeinheit zusammenwirkt. Auf diese Weise kann die Rotorlage von der Elektronikeinheit erfasst werden, beispielsweise um die elektronische Kommutierung des Elektromotors zu steuern oder die Drehgeschwindigkeit der Rotorwelle oder die Position von einem durch die Rotorwelle angetriebenen Teil zu bestimmen. Auf der offenen Seite des Poltopfes ist bevorzugt ein Lagerschild angeordnet, in dem die Rotorwelle beispielsweise mittels eines Wälzlagers gelagert ist. Das Lagerschild ist insbesondere Bestandteil des ersten Gehäuseteils und ist somit aus Kunststoff ausgebildet. Dabei tritt die Rotorwelle durch das Lagerschild hindurch und ragt in das Elektronikgehäuse hinein, wobei der Signalgeber bevorzugt am freien Ende der Rotorwelle angeordnet ist. Besonders günstig ist es, wenn der Signalgeber in Axialrichtung Signale abgibt, die ein axial unmittelbar gegenüberliegendes Sensorelement erfassen kann. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Sensorelement direkt auf der Leiterplatte angeordnet ist, wobei dieses beispielsweise die Orientierung eines Magnetfelds erfassen kann. Durch die Anordnung des Elektronikgehäuses an der axial offenen Seite des Poltopfes kann an der gegenüberliegenden Seite des Poltopfes eine Durchgangsöffnung im Boden des Poltopfes ausgebildet werden, durch den die Rotorwelle nach außen ragt. Dadurch kann an dem zweiten freien axialen Ende der Rotorwelle ein Abtriebselement angeformt oder angeordnet werden, das beispielsweise ein bewegliches Teil im Kraftfahrzeug verstellt oder eine Pumpe oder Gebläse antreibt. Durch die metallene Bodenfläche des Poltopfes und die metallene Umfangswand, die insbesondere gleichzeitig den magnetischen Rückschluss für die Statorspulen darstellt, ist die Antriebseinheit zusammen mit dem metallenen Gehäusedeckel und den diese vebindenden Kontaktelementen praktisch komplett von einem Faraday'schen Käfig umschlossen. Dadurch kann weder elektromagnetische Störstrahlung aus der Antriebseinheit austreten, noch in diese eindringen.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ausführungen der Beschreibung und der Zeichnung, wie diese in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben sind. Es zeigt:
    • 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebseinheit, und
    • 2 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels.
  • In 1 ist eine elektrische Antriebseinheit 10 dargestellt, die als Elektromotor 9 mit einem Gehäuse 11 ausgebildet ist. In einem Polgehäuse 12 des Gehäuses 11 ist ein mehrere Statorpole aufweisender Stator 60 angeordnet, der mit einem auf einer Rotorachse 20 angeordneten Rotor 62 zusammenwirkt. Der Rotor 62 weist eine Rotorwelle 64 auf, auf der ein Rotorkörper 66 angeordnet ist, der vorzugsweise aus einzelnen Blechlamellen 67 zusammengesetzt ist. Die Rotorwelle 64 ist im Ausführungsbeispiel mittels eines ersten Lagers 68 am Boden 14 des Polgehäuses 12 gelagert. Hierzu weist das Polgehäuse 12 einen axialen Fortsatz 16 auf, der als Lagersitz für das erste Lager 68 ausgebildet ist. Das Polgehäuse 12 ist als Poltopf 13 ausgebildet, der beispielsweise als Tiefziehteil hergestellt ist. Die Rotorwelle 64 ragt mit einem zweiten axialen Ende 63 durch einen Durchbruch 70 des Polgehäuses 12 aus diesem heraus, um ein Drehmoment des Elektromotors 9 auf ein nicht näher dargestelltes Getriebe oder Pumpe oder Gebläse zu übertragen. Dabei ist der Durchbruch 70 am axialen Fortsatz 16 ausgebildet, wobei außerhalb des Polgehäuses 12 an der Rotorwelle 64 ein Abtriebselement 74 angeordnet, beziehungsweise an der Rotorwelle 64 ausgeformt ist. Das Polgehäuse 12 besteht aus Metall und ist optional als magnetischer Rückschluss für die elektromagnetischen Pole des Stators 60 ausgebildet. Bei der Ausbildung des Elektromotors 9 als EC-Motor 8 sind im Stator 60 im radialen äu-βeren Bereich des Polgehäuses 12 elektrische Spulen 76 auf Statorzähnen angeordnet, die ein Magnetfeld erzeugen, um im Rotor 62 angeordnete Permanentmagnete 78 in Drehung zu versetzen. Das Polgehäuse 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel als näherungsweise zylindrischer Poltopf 13 ausgebildet, der axial offen ausgebildet ist. An der axialen Öffnung 80 des Polgehäuses 12 ist ein Lagerschild 50 angeordnet, in dem ein zweites Lager 58 der Rotorwelle 64 befestigt ist. Das Lagerschild 50 ist beispielsweise Bestandteil eines ersten axialen Gehäuseteils 31 eines Elektronikgehäuses 30 aus Kunststoff. Das erste Gehäuseteil 31 ist mit dem Lagerschild 50 am offenen Rand 81 des Polgehäuses 12 axial eingefügt. Durch das zweite Lager 58 hindurch ragt ein - dem Abtriebselement 74 gegenüberliegendes - erstes freies Ende 65 der Rotorwelle 64, auf dem ein Signalgeber 83 zur Rotorlageerfassung angeordnet ist. Im ersten Gehäuseteil 31 ist eine Verschaltungsvorrichtung 77 angeordnet, die die einzelnen Spulen 76 untereinander verbindet und elektrische Phasenanschlüsse 75 axial aus dem Inneren des Polgehäuses 12 in das Elektronikgehäuse 30 führt. Das Polgehäuse 12 mit dem darin vollständig gelagerten Rotor 62 stellt eine vormontierte Baueinheit 18 dar, an die axial unterschiedliche Gehäusebauteile 31 angeflanscht werden können. Dazu ist am offenen Rand 81 des Polgehäuses 12 ein Flansch 22 angeformt, an dem im Ausführungsbeispiel axial ein Elektronikgehäuse 30 anliegt, das aus dem ersten axialen Gehäuseteil 31 und einem zweiten axialen Gehäuseteil 32 zusammengesetzt ist. Das Polgehäuse 12 und das Elektronikgehäuse 30 bilden zusammen das Gehäuse 11 der Antriebseinheit 10.
  • Das erste axiale Gehäuseteil 31 liegt axial am Polgehäuse 12 an. Hierzu weist das erste axiale Gehäuseteil 31 eine zylindrische Umfangswand 23 auf, die axial in das Polgehäuse 12 eingreift. Dabei ist am offenen Rand 81 des Polgehäuses 12 eine erste radiale Stufe 108 mit einem axialen Ringbund ausgebildet, gegen den die Umfangswand 23 sich axial abstützt. Zwischen dem axialen Ringbund und der axialen Stirnfläche der Umfangswand 23 ist ein Dichtring 24 angeordnet, mit der das Polgehäuse 12 gegen das Elektronikgehäuse 30 abgedichtet ist. Der Flansch 22 und die Umfangswand 23 sind näherungsweise kreisförmig ausgebildet, wobei die Grundfläche des ersten axialen Gehäuseteils 31 in der Draufsicht in 1 von oben beispielsweise näherungsweise rechteckig ausgebildet ist, und das Polgehäuse 12 radial überragt. Das erste axiale Gehäuseteil 31 weist an der axial vom Polgehäuse 12 abgewandten Seite eine Montageöffnung 40 auf, die von dem zweiten axialen Gehäuseteil 32 vollständig verschlossen wird. Das bedeutet, dass das Elektronikgehäuse 30 eine Trennebene 34 quer zur Rotorachse 20 aufweist, an dem die beiden separat gefertigten axialen Gehäuseteile 31, 32 miteinander verbunden sind. Gemäß der Ausführung in 1 weist hierzu das erste axiale Gehäuseteil 31 axial gegenüberliegend zur Umfangswand 23 eine axiale Anlagefläche 35 auf, die an einer Gegenfläche 36 des zweiten Gehäuseteils 32 anliegt. Zwischen der Anlagefläche 35 und der Gegenfläche 36 ist bevorzugt ein umlaufendes Dichtelement 39 angeordnet. Das zweite Gehäuseteil 32 wird beispielsweise mittels Klemmbügeln 48 mit dem ersten Gehäuseteil 31 verbunden. Zur Zentrierung des zweiten Gehäuseteils 32 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 31 sind Zentrierstifte 33 angeordnet, die in entsprechende Zentrieraufnahmen 37 eingreifen. Das erste Gehäuseteil 31 ist bevorzugt mittels Schrauben 38 mit dem Flansch 22 des Polgehäuses 12 verbunden. Die Montageöffnung 40 in der Trennebene 34 ist näherungsweise rechteckig ausgebildet. Die Anlagefläche 35 und die Gegenfläche 36 umschließen die Montageöffnung 40 und sind daher ebenfalls näherungsweise rechteckig ausgebildet. Das erste Gehäuseteil 31 ist aus Kunststoff, das zweite Gehäuseteil 32 ist hingegen zur besseren Wärmeabführung aus Aluminium oder aus Stahlblech hergestellt. Beispielsweise wird dieses Aluminium-Gehäuseteil mittels Spritz- oder Druckguss-Verfahren hergestellt. Dabei sind an der Außenwand des zweiten Gehäuseteils 32 Wärmeleitelemente 28 angeformt, die beispielsweise als Kühlrippen 29 oder Kühlnoppen ausgebildet sind. Im ersten Gehäuseteil 31 sind Kontaktelemente 100 integriert, die eine leitfähige Verbindung zwischen dem Polgehäuse 12 und dem zweiten Gehäuseteil aus Metall herstellen. Dazu sind im Ausführungsbeispiel die Kontaktelemente 100 als Einlegeteile 101 ausgebildet, die beim Spritzgießen des ersten Gehäuseteils 31 von diesem umspritzt werden. Die Kontaktelemente 100 sind an einem ersten freien Ende 102 elektrisch mit dem Polgehäuse 12 verbunden. Dazu sind die ersten freien Enden 102 als Federkontakt 103 ausgebildet, der an der Innenwand des Polgehäuses 12 federnd anliegt. Das Kontaktelement 100 ist als Stanz-Biege-Teil ausgebildet, das einen Befestigungsbereich 106 aufweist, an dem das Kontaktelement 100 mit dem Kunststoff des Elektronikgehäuses 30 umspritzt ist. Der Befestigungsbereich 106 erstreckt sich in einer Ebene quer zur Rotorwelle 64, wobei das mindestens eine freie Ende 102 sich in der Blech-Ebene in Tangentialrichtung 26 erstreckte, bevor es als Federkontakt 103 nach unten in Axialrichtung 25 umgebogen wurde. Dabei ragt das erste freie Ende 102 in Axialrichtung 25 aus der Gehäusewand des Elektronikgehäuses 30 heraus und wird durch die Federkraft radial nach außen gegen die zylindrische Innenwand des Polgehäuses 12 gepresst. Bei der Montage des ersten Gehäuseteils 31 wird hierbei der Federkontakt 103 in Axialrichtung 25 über eine weitere zweite umlaufende Stufe 109 gedrückt, die den Federkontakt 103 radial auslenkt. Dadurch, dass das freie Ende 102 aus der Tangentialrichtung 26 nach unten umgebogen wurde, bewirkt die Relaxationsbewegung des umgebogenen freien Endes 102 eine Bewegung in Tangentialrichtung 26, wodurch das freie Ende 102 noch stärker radial nach außen gegen die kreisförmige Innenwand des Polgehäuses 12 gepresst wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass auch bei Schüttelbeanspruchung und großen Temperaturschwankungen des elektrischen Antriebs 10 der Federkontakt 103 eine zuverlässige elektrische Verbindung mit dem Polgehäuse 12 bildet.
  • In einer ersten Variante ist ein zweites Ende 104 des Kontaktelements 100 direkt elektrisch mit der Leiterplatte 88 kontaktiert - beispielsweise mittels Löten, Einpressen oder einer Schned-Klemmverbindung. Dazu ragt das zweite Ende 104 ebenfalls aus der Kunststoffwand des ersten Gehäuseteils 31 heraus und beispielsweise in eine Bohrung in der Leiterplatte 88 hinein. An der Leiterplatte 88 ist mindestens eine Kontaktfeder 110 elektrisch kontaktiert, die eine Masseverbindung zu der Innenseite des zweiten Gehäuseteils 32 ausbildet. Dadurch ist die Masseverbindung zwischen dem Polgehäuse 12 und dem zweiten Gehäuseteil 32 über das Kontaktelement 100, die Leiterplatte 88 und die Kontaktfeder 110 vollständig innerhalb des Gehäuses 11 ausgebildet. Bevorzugt sind innerhalb des ersten Gehäuseteils 31 genau drei solcher Kontaktelemente 100 eingefügt, die an drei unterschiedlichen Stellen mit der Leiterplatte 88 verbunden sind. Entsprechend sind in unmittelbarer Nähe zu den zweiten Enden 104 der Kontaktelemente 100 genau drei Kontaktfedern 110 elektrisch leitend zwischen der Leiterplatte 88 und der Innenseite des zweiten Gehäuseteils 32 angeordnet.
  • Auf der rechten Seite der 1 ist eine weitere Variante eines Kontaktelements 100 dargestellt, das das Polgehäuse 12 direkt - insbesondere ohne eine Kontaktierung der Leiterplatte 88 - mit dem zweiten Gehäuseteil 32 elektrisch verbindet. Dabei liegt das erste Ende 102 wieder als Federkontakt 103 an der Innenwand des Polgehäuses 12 an und verläuft innerhalb der Kunststoffwand des ersten Gehäuseteils 31 direkt bis zur Innenseite des zweiten Gehäuseteils 32. Das zweite Ende 104 tritt wiederum aus der Kunststoffwand des ersten Gehäuseteils 31 aus und kontaktiert bei der axialen Montage des zweiten Gehäuseteils 32 dieses unmittelbar. Dabei kann das zweite Ende 104 federnd direkt an der Innenwand des zweiten Gehäuseteils 32 anliegen, oder mittels eines Speednut-Elements 112 kontaktiert sein.
  • Zur Montage der elektrischen Antriebseinheit 10 wird zuerst die vorgefertigte Baueinheit 18 mit dem ersten axialen Gehäuseteil 31 verbunden, bevorzugt mit diesem verschraubt. Bei der axialen Montage des ersten Gehäuseteils 31 werden gleichzeitig die ersten freien Enden 102 elektrisch mit dem Polgehäuse 12 kontaktiert. In diesem Zustand kann das erste Gehäuseteil 31 über die Montageöffnung 40 axial mit der Leiterplatte 88 und optional mit weiteren Bauteilen bestückt werden. Bevor das zweite axiale Gehäuseteil 32 axial auf die Montageöffnung 40 des ersten Gehäuseteils 31 aufgesetzt wird, wird die Leiterplatte 88 an der Innenseite des ersten Gehäuseteils 31 befestigt. Alternativ zum Einkleben kann die Leiterplatte 88 auch hart oder weich in das Elektronikgehäuse 30 eingeschraubt oder eingeklipst werden. Zum Schutz vor Erschütterungen kann die Leiterplatte 88 auch schwimmend oder mittels Federelementen dämpfend gelagert werden. Dabei können auch die zweiten Enden 104 der Kontaktelemente 100 mit der Leiterplatte 88 elektrisch verbunden - insbesondere verlötet - werden. Ebenso kann das zweite Gehäuseteil 32, bevor dieses auf das erste Gehäuseteil 31 aufgesetzt wird, mit entsprechenden Bauteilen bestückt werden. Im Ausführungsbeispiel ist am ersten Gehäuseteil 31 ein Anschluss-Stecker 42 zur elektrischen Kontaktierung der Antriebseinheit 10 einstückig angeformt. Der Anschluss-Stecker 42 weist einen Steckerkragen 45 auf, in dem die einzelnen Pins 46 für die Stromversorgung und die Sensorsignale angeordnet sind. Der Steckerkragen 45 steht hier radial nach außen vom ersten Gehäuseteil 31 weg. Im Inneren des Elektronikgehäuses 30 ist an der Leiterplatte 88 ein erstes Entstörelement 52 angeordnet, das beispielsweise einen Entstörkondensator 53 aufweist. Bei der Montage der Leiterplatte 88 im ersten Gehäuseteil 31 wird eine elektrische Verbindung der Phasenanschlüssen 75 der Spulen 76 und der Pins 46 mit der Leiterplatte 88 hergestellt. Diese elektrische Verbindung kann über das Entstörelement 52 realisiert werden, das beispielsweise einen ELCO und/oder eine Entstördrossel aufweist. Ein erstes Kontaktelement 100 ist bevorzugt in unmittelbarer Nähe zum Anschluss-Stecker 42 und ein zweites Kontaktelement 100 in unmittelbarer Nähe zum Entstörelement 52 angeordnet. Auf der Leiterplatte 88 ist auf der dem Polgehäuse 12 zugewandten Seite ein Sensorelement 94 angeordnet, das die Signale des Signalgebers 83 auswerten kann. Beispielsweise ist der Signalgeber 83 als Sensormagnet 84 ausgebildet, dessen axiales Magnetfeld von einem als Magnetsensor 95 ausgebildeten Sensorelement 94 detektierbar ist. Dieses kann beispielsweise als GMR- oder GMX-Sensor ausgebildet sein, der direkt die Drehlage des Sensormagneten 84 erfassen kann. Die Elektronikeinheit 89 kann dieses Signal auswerten, um hiermit beispielsweise die elektronische Kommutierung des EC-Motors 8 anzusteuern. Außerdem kann das Drehlagesignal auch für die Bewegung des Abtriebselements 74 für verschiedene Anwendungsfälle genutzt werden.
  • 2 zeigt eine alternative Ausführung, bei der an den Befestigungsbereich 106 des Kontaktelements 102 freie Enden gabelförmig umgebogen sind. Zur besseren Veranschaulichung des Kontaktelements 100 ist in der 2 das Elektronikgehäuse 30 nicht eingezeichnet, mit dessen Kunststoff der Befestigungsberiech 106 umspritzt ist. Ebenfalls sind von der Verschaltungsvorrichtung 77 nur das Stanzgitter mit dessen Gabelkontakten ohne den Kunststoff dargestellt, mit dem die Stanzgitter der Verschaltungsvorrichtung 77 umspritzt sind. Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung ist sowohl der Kunststoff der Verschaltungsvorrichtung 77 als auch der Kunststoff, in dem der Befestigungsbereich 106 eingebettet ist, Bestandteil des Elektronikgehäuses 30. Dieses wird axial mit einer umlaufenden zylindrischen Umfangswand 23 auf die axiale Öffnung des Polgehäuses 12 aufgesetzt. Das Polgehäuse 12 weist wie in 1 wieder die erste radiale Stufe 108 auf, in die die zylindrische Umfangswand 23 des Elektronikgehäuses 30 eingreift. Radial weiter innen ist dann die zweite Stufe 109 im Polgehäuse 12 ausgebildet, an die der Federkontakt 103 radial nach außen angepresst wird. Das Kontaktelement 100 ist beispielsweise aus einem Blechmaterial gestanzt und gebogen, das insbesondere im Wesentlichen Kupferbestandteile aufweist. Der dargestellte Befestigungsbereich 106 des Kontaktelements 100 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Ebene quer zur Rotorwelle 64 und verläuft innerhalb des Gehäusebodens aus Kunststoff des Elektronikgehäuse 30. An der gewünschten Position ist dann das zweite Ende 104 des Kontaktelements 100 axial nach oben umgebogen, um die Leiterplatte 88 oder alternativ direkt das zweite Gehäuseteil 32 aus Metall zu kontaktieren. Der Befestigungsbereich 106 weist hier eine Öse 107 auf, die dazu geeignet ist, das Kontaktelement 100 in einem Spritzgusswerkzeug, in dem das Elektronikgehäuse 30 gespritzt wird, exakt zu positionieren. Dabei wird das Kontaktelement 100 als Einlegeteil im Werkzeug mittels eines Zentrierstifts positioniert, der axial in die Öse 107 eingreift. In weiterer radialer Erstreckung zu den freien Enden 102 hin ist im Befestigungsbereich 106 eine Sicke 105 ausgebildet, die sich in Radialrichtung 27 erstreckt. Diese Sicke 105 stabilisiert den Befestigungsbereich 106, um ein Abknicken durch die radial auf die freien Enden 102 wirkende Federkraft zu verhindern. Dadurch sollen die freien Enden 102 in ihrer axialen Erstreckung verbleiben und nicht radial nach innen zur Rotorwelle 64 umgebogen werden. Zur Herstellung der Federkontakte 103 werden zwei Laschen, die sich nach dem Stanzen des Kontaktelement-Bleches zuerst in die gegenüberliegenden Tangentialrichtungen 26 erstrecken, näherungsweise um 90 Grad in Axialrichtung 25 nach unten umgebogen. Dabei bildet sich ein Biegeradius 111 aus, der sich aus der Ebene quer zur Rotorwelle 64 in Tangentialrichtung 26 axial nach unten erstreckt. Die beiden entgegengesetzten Biegeradien 111 bilden somit näherungsweise mit den beiden freien Enden 102 ein nach unten offenes U. Zwischen den beiden Biegeradien 111 erstreckt sich das Material in Radialrichtung 27 einstückig zum Befestigungsbereich 106, so dass das gesamte Kontaktelement 100 einstückig als Stanz-Biegeteil ausgebildet ist. An den axialen Laschen der freien Enden 102 sind im Ausführungsbeispiel kleine Rasthaken 96 ausgebildet, die beim Umspritzen mit dem Elektronikgehäuse 30 sich im Wandmaterial des Elektronikgehäuses 30 festkrallen. Das bedeutet, dass nur der axial untere Teil der axialen Laschen 97 aus der Wand des Elektronikgehäuses 30 herausragt. Aufgrund des Biegeprozesses der beiden gabelförmig angeordneten freien Enden 102 haben die beiden axialen Laschen 97 das Bestreben in ihre ursprüngliche Lage in Tangentialrichtung 26 vor dem Umbiegen zurückzukehren, dadurch vergrößert sich die lichte Weite an den beiden freien Enden 102 in Tangentialrichtung 26, wodurch die freien Enden 102 noch stärker radial nach außen gegen die kreisförmige Innenwand des Polgehäuses 12 gepresst werden. Der Querschnitt der beiden freien Enden 102 ist bevorzugt rechteckig ausgebildet. Dabei ist die Breite in Tangentialrichtung 26 die Blechdicke des Stanzbiegeteils und deutlich kürzer ausgebildet, als die Erstreckung in Radialrichtung 27, die bevorzugt ein mehrfaches der Breite in Tangentialrichtung 26 beträgt. Das Blech aus einer Kupferlegierung weist beispielweise eine Dicke zwischen 0,4 und 0,8 mm, insbesondere 0,6 mm auf. Beim Umbiegen der beiden freien Enden 102 weisen diese in Tangentialrichtung 26 beispielsweise einen Abstand von ca. 2 bis 5 mm auf. Dabei beträgt der Biegeradius 111 mit dem die beiden freien Enden 102 aus der Ebene quer zur Rotorwelle 64 in Tangentialrichtung 26 nach unten umgebogen sind beispielweise 0,5 bis 1,5 mm.
  • Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Auch kann die Ausführung der beiden Gehäuseteile 31, 32 von einer Rechteckform abweichen, und beispielsweise ebenfalls wie des Polgehäuse 12 rund oder oval ausgebildet sein. Anstelle der Schraubverbindung zwischen dem Polgehäuse 12 und dem ersten Gehäuseteil 31 - oder den beiden Gehäuseteilen 31, 32 - können auch andere Verbindungstechniken, wie beispielsweise verbördeln, verklinchen, toxen angewandt werden. Das Elektronikgehäuse 30 kann mehrteilig ausgebildet sein, insbesondere mit einem Metalldeckel. Alternativ kann das Elektronikgehäuse 30 auch einstückig ausgebildet sein, insbesondere vollständig als Kunststoff-Spritzgussteil. Je nach Ausführung der Antriebseinheit 10 kann das Elektronikgehäuse 30 unterschiedliche elektronische Funktionsgruppen, wie die Sensorik 94, 83, die Entstörelemente 52, 53 und die EC-Motoransteuerung 90 aufnehmen, wobei immer mindestens die elektrische Kontaktierung der Spulen 76 realisiert sein muss. Die erfinderische Antriebseinheit 10 eignet sich besonders als Ausführung eines EC-Motors 8 zur Verstellung beweglicher Komponenten, oder für Rotationsantriebe im Kraftfahrzeug. Dabei kann ein solcher erfindungsgemäßer Elektromotor 9 besonders günstig im Außenbereich, wie beispielsweise im Motorraum eingesetzt werden, wo er extremen Witterungsbedingungen und Erschütterungen ausgesetzt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012222683 A1 [0002]
    • DE 102017207165 [0003]

Claims (15)

  1. Elektrische Antriebseinheit (10), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (11), aufweisend ein metallenes Polgehäuse (12), das einen Stator (60) und einen Rotor (20) aufnimmt, und ein separat gefertigtes, sich axial daran anschließendes Elektronikgehäuse (30), das eine Elektronikeinheit (89) aufnimmt, wobei im Inneren des Elektronikgehäuses (30) mindestens ein Kontaktelement (100) integriert ist, das eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Polgehäuse (12) und dem Elektronikgehäuse (30) bildet, um eine Masseverbindung herzustellen, wobei das Kontaktelement (100) mit mindestens einem freien axialen Ende (102) an der Innenseite (15) des Polgehäuses (12) federnd anliegt, und das freie Ende (102) ausgehend von einem sich quer zur Rotorachse (20) erstreckenden Befestigungsbereich (106) des Kontaktelements (100) aus der Tangentialrichtung (26) axial nach unten umgebogen ist, so dass sich das freie Ende (102) näherungsweise in Axialrichtung (25) erstreckt.
  2. Elektrische Antriebseinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Kontaktelement (100) zwei freie axiale Enden (102) ausgebildet sind, die sich gabelförmig vom Befestigungsbereich (106) in Axialrichtung (25) erstrecken.
  3. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (100) als Stanz-Biegeteil aus Metall - insbesondere aus Kupferblech - ausgebildet ist, wobei das mindestens eine freie axiale Ende (102) aus der Blechebene (98) des Befestigungsbereichs (106) derart in Axialrichtung (25) umgebogen ist, dass durch das Relaxationsverhalten des Stanz-Biegeteils das mindestens eine axiale freie Ende (102) sich in Tangentialrichtung (26) zurück zur Blechebene (98) hin verformt.
  4. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine freie Ende (102) einen Querschnitt aufweist, dessen Läge (91) in Radialrichtung (27) größer ist als dessen Breite (92) in Tangentialrichtung (26), und das freie Ende (102) mit seiner Breite (92) radial an der Innenseite des Polgehäuses (12) anliegt.
  5. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden freien Enden (102) einen Abstand (93) in Tangentialrichtung (26) von 2 - 5 mm aufweisen, und insbesondere mit einem Biegeradius (111) von etwa 1 - 2 mm in Tangentialrichtung (26) am Befestigungsbereich (106) umgeformt sind.
  6. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungsbereich (106) in Radialrichtung (27) eine längliche Sicke (105) ausgeformt ist, die sich insbesondere bis zu dem mindestens einen Biegeradius (111) erstreckt.
  7. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (106) mit dem Kunststoff des Elektronikgehäuses (30) umspritzt ist, und das mindestens eine feie Ende (102) in Axialrichtung (25) aus dem Kunststoff heraus ragt.
  8. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungsbereich (106) eine Öse (107) ausgeformt ist, in die zur Positionierung des Kontaktelements (100) im Spritzwerkzeug für das Elektronikgehäuse (30) ein Positionier-Pin in Axialrichtung (25) eingreift.
  9. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektronikgehäuse (30) als Elektronikeinheit (89) eine Leiterplatte (88) angeordnet ist, und mindestens ein Kontaktelement (100) die Leiterplatte (88) mit dem Polgehäuse (12) leitend verbindet, und insbesondere mindestens ein Kontaktelement (100) mittels Löten oder Schweißen oder Bonden oder mittels einer Pressfit-Verbindung oder einem Federkontakt mit der Leiterplatte (88) kontaktiert ist.
  10. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (30) ein erstes Gehäuseteil (31) aus Kunststoff und ein zweites Gehäuseteil (32) aus Metall aufweist, wobei das mindestens eine Kontaktelement (100) unmittelbar oder mittelbar leitend mit dem zweiten Gehäuseteil (32) verbunden ist.
  11. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem offenen Flansch (22) des Polgehäuses (12) eine erste radiale Stufe (108) ausgeformt ist, in die eine zylindrische Umfangswand (23) des Elektronikgehäuses (30) axial eingreift, und vorzugsweise eine zweite radiale Stufe (109) am Polgehäuse (12) ausgeformt ist, an deren radial weiter innen angeordneten Innenseite (15) das mindestens eine freie Ende (102) des Kontaktelements (100) anliegt.
  12. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (88) mit einer leitenden Kontaktfeder (110) bestückt ist, die bei der axialen Montage des zweiten Gehäuseteils (32) - insbesondere als Deckel auf das erste Gehäuseteil (31) - einen Massekontakt zum zweiten Gehäuseteil (32) erzeugt, der vorzugsweise als Aluminium -Spritzgussteil mit angeformten Wärmeleitelementen (28, 29) hergestellt ist.
  13. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (100) einen Zentrierpin (114) aufweist, der in eine korrespondierende Zentrieraufnahme (113) in der Leiterplatte (88) oder im zweiten Gehäuseteil (32) eingreift, wobei insbesondere der Zentrierpin (114) gleichzeitig einen elektrisch leitenden Kontakt mit der Zentrieraufnahme (113) ausbildet.
  14. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (30) einen sich quer zur Rotorwelle (20) erstreckenden Anschluss-Stecker (42) aufweist, und das Elektronikgehäuse (20) einen Lagerschild (50) für das Rotorlager (58) aufweist, der das Polgehäuse (12) am seiner axialen Öffnung (80) axial abschließt, und die freie Enden (102) der Kontaktelemente (100) am radial äußeren Bereich des Lagerflansches (50) axial aus diesem nach unten in das Polgehäuse (12) austreten.
  15. Elektrische Antriebseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Polgehäuse (12) als Stator (60) elektrische Spulen (76) zum Antrieb des Rotors (62) angeordnet sind, der auf einer Rotorwelle (64) entlang der Rotorachse (20) gelagert ist, und an einem axialen Ende (65) der Rotorwelle (64) stirnseitig ein Signalgeber (83) angeordnet ist, der mit einer Drehlagen-Sensorik (94) der Elektronikeinheit (89) zusammenwirkt, wobei das axiale Ende (65) der Rotorwelle (64) durch das Lagerschild (50) für den Rotor (62) hindurch axial in das Elektronikgehäuse (30) ragt - und insbesondere an der dem Elektronikgehäuse (30) abgewandten Seite des Polgehäuses (12) eine Durchgangsöffnung (70) ausgebildet ist, durch die ein ein Abtriebselement (74) aufweisendes zweites Ende (63) der Rotorwelle (64) aus dem Polgehäuse (12) ragt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU101924B1 (de) * 2020-07-13 2022-01-13 Adcos Gmbh Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Verdichtersystem zur Drucklufterzeugung bei einer Fahrzeugbremse

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006041562A1 (de) * 2006-09-05 2008-03-13 Pierburg Gmbh Stellvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
JP2014060206A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Asmo Co Ltd 回路基板ユニット
DE102012222683A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102014206536A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit Abschirmblech
DE102016209617A1 (de) * 2016-06-01 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse
DE102017207165A1 (de) 2017-04-28 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141249A1 (de) * 2006-06-07 2007-12-13 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg Bürstensystem mit entstörplatine
DE102014107900A1 (de) * 2013-06-07 2014-12-11 Minebea Co., Ltd Getriebe-Anordnung
DE102015200866A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Zf Friedrichshafen Ag Motoranordnung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006041562A1 (de) * 2006-09-05 2008-03-13 Pierburg Gmbh Stellvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
JP2014060206A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Asmo Co Ltd 回路基板ユニット
DE102012222683A1 (de) 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102014206536A1 (de) * 2014-04-04 2015-10-08 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit Abschirmblech
DE102016209617A1 (de) * 2016-06-01 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse
DE102017207165A1 (de) 2017-04-28 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU101924B1 (de) * 2020-07-13 2022-01-13 Adcos Gmbh Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Verdichtersystem zur Drucklufterzeugung bei einer Fahrzeugbremse
EP3940927A1 (de) * 2020-07-13 2022-01-19 adcos GmbH Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein verdichtersystem zur drucklufterzeugung bei einer fahrzeugbremse

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