DE10236699A1

DE10236699A1 - Housing cover for DC electric motor for automobile applications provided as injection moulded component with integral plug/socket sections on outside and component holder on inside

Info

Publication number: DE10236699A1
Application number: DE10236699A
Authority: DE
Inventors: Ullrich Kreiensen; Helmut Ganter
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-02-26

Abstract

The housing cover (32) is provided on its outside with 2 plug/socket sections for connection of the motor current and signal lines and on its inside with a holder (42) for at least one electrical or electronic component, e.g. a relay (44), both formed integral with the injection moulded housing cover. A hollow space between the housing cover and the motor housing (30) forms a peripheral channel filled with an elastic sealing material acting as a seal. An Independent claim for a DC electric motor is also included.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel für ein Motorgehäuse, insbesondere für einen Gleichstrommotor.The invention relates to a housing cover for a motor housing, in particular for one DC motor.

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der elektronisch kommutierten, bürstenlosen Gleichstrommotoren, die als Innenläufermotoren oder Außenläufermotoren konfiguriert sein können. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Innenläufermotor mit einer Welle, einer Rotorbaugruppe, die einen oder mehrere auf der Welle angeordnete Permanentmagneten auf weist, und mit einer Statorbaugruppe, die einen z.B. aus Blechen aufgebauten Statorkörper und Phasenwicklungen umfaßt. Zwei Lager sind mit axialem Abstand an der Welle, auf der selben Seite des/der Rotormagneten angeordnet, um die Rotorbaugruppe relativ zu der Statorbaugruppe einseitig zu lagern. Diese Motorbauweise, bei der die Lagerung der Welle ausschließlich auf einer Seite der Rotorbaugruppe erfolgt, wird auch als Cantilever-Design bezeichnet. Der Motor umfaßt ferner eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Größe, die bezogen ist auf Drehlage, Drehzahl und/oder Drehmoment der Rotorbaugruppe relativ zur Statorbaugruppe. Die Sensorvorrichtung umfaßt beispielsweise einen Positionssensor.The invention relates generally the field of electronically commutated, brushless DC motors, the as internal rotor motors or external rotor motors can be configured. In particular, the invention relates to an internal rotor motor with a shaft, a rotor assembly, the one or more arranged on the shaft Permanent magnet has, and with a stator assembly, the one e.g. comprises stator bodies constructed from sheet metal and phase windings. Two Bearings are axially spaced on the shaft, on the same side of the Rotor magnets arranged to hold the rotor assembly relative to the stator assembly to store on one side. This engine design, in which the storage of the Wave exclusively done on one side of the rotor assembly is also called a cantilever design designated. The engine includes a sensor device for detecting a size, the is related to the rotational position, speed and / or torque of the rotor assembly relative to the stator assembly. The sensor device includes, for example a position sensor.

Der erfindungsgemäße Gleichstrommotor ist für Anwendungen im Automobilbereich bestimmt, z.B. zur Unterstützung der Lenkung oder zum Antreiben einer Kühlwasserpumpe eines Kraftfahrzeuges. Solche Motoren kommen häufig im Verbrennungsmotorraum zum Einsatz, wo sie hohen Umgebungstemperaturen, Verschmutzung, Spritzwasser und dergleichen sowie starken Vibrationen ausgesetzt sind. Die Motoren müssen daher gegen diese äußeren Einflüsse geschützt und möglichst robust aufgebaut sein.The DC motor according to the invention is for applications determined in the automotive sector, e.g. to support the steering or to Driving a cooling water pump of a motor vehicle. Such engines often come in the combustion engine compartment wherever high ambient temperatures, pollution, Splashing water and the like as well as strong vibrations are exposed. The engines have to therefore protected against these external influences and preferably be built robustly.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Gehäusedeckel für ein Motorgehäuse für einen Gleichstrommotor der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der eine optimale Abdichtung des Motorgehäuses sicherstellt.It is an object of the invention a housing cover for a motor housing for one To specify DC motor of the type described above, the one optimal sealing of the motor housing ensures.

Diese Aufgabe wird durch einen Gehäusedeckel mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.This task is accomplished through a case cover solved with the features of claim 1.

Um das Motorgehäuse gegen Spritzwasser und andere Verunreinigungen geschützt, dicht zu verschließen, sieht die Erfindung einen Gehäusedeckel, insbesondere eine Stirnkappe für das Motorgehäuse vor, die an ihrer Außenseite wenigstens zwei Stecker/Buchsenelemente für die Motorstromversorgung bzw. Signalleitungen und an ihrer Innenseite eine Halterung für wenigstens ein elektrisches oder elektronisches Bauteil, insbesondere ein Leistungs-Schaltbauteil, wie ein Relais, aufweist. Um einen einfach montierbaren, gut dichten Verschluß für das Motorgehäuse bereitzustellen, ist vorgesehen, daß der Gehäusedeckel als ein einzelnes Spritzgußteil hergestellt ist. Dadurch kann die notwendige Abdichtung des Motorgehäuses mit einer minimalen Anzahl von Dichtungen realisiert werden.To the motor housing against splash water and protect other contaminants, to close tightly the invention sees a housing cover, especially a forehead cap the motor housing before that on their outside at least two plugs / socket elements for the motor power supply or signal lines and on their inside a holder for at least an electrical or electronic component, in particular a power switching component, such as a relay. To make it easy to assemble, well sealed Provide closure for the motor housing, it is envisaged that the housing cover as a single injection molded part is made. This allows the necessary sealing of the motor housing a minimum number of seals can be realized.

Die Erfindung sieht auch einen Gleichstrommotor der eingangs genannten Art mit einem Motorgehäuse und dem oben beschriebenen Gehäusedeckel vor.The invention also provides a DC motor of the type mentioned with a motor housing and that described above housing cover in front.

Um den Gehäusedeckel mit dem Motorgehäuse zu verbinden, kann vorgesehen sein, daß zwischen aneinander angrenzenden Flächen des Gehäusedeckels und des zylindrischen Motorgehäuses einen Hohlraum gebildet wird, in den ein elastischer Werkstoff mit Dicht- und Klebefunktion eingespritzt werden kann. Hierzu kann eine umlaufende Nut in einer oder beiden der einander zugewandten Flächen des Motorgehäuses und des Gehäusedeckels ausgebildet sein. Die Nut ist über eine Bohrung in dem Gehäuse oder dem Gehäusedeckel mit der Umgebung verbunden. Über die Bohrung kann der elastische Werkstoff in die umlaufende Nut eingespritzt werden, der nach dem Aushärten eine abdichtende Klebverbindung zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel bildet. Der elastische Werkstoff ist vorzugsweise ein thermoplastisches Elastomer oder ein Zweikomponenten-Kleber auf PU-Basis.To connect the housing cover to the motor housing, can be provided that between contiguous surfaces of the housing cover and the cylindrical motor housing one Cavity is formed, in which an elastic material with sealing and adhesive function can be injected. To do this, a circumferential Groove in one or both of the facing surfaces of the motor housing and the housing cover be trained. The groove is over a hole in the housing or the housing cover connected to the environment. about The elastic material can bore into the circumferential groove be injected, which after curing has a sealing adhesive connection between housing and housing cover forms. The elastic material is preferably a thermoplastic Elastomer or a two-component adhesive based on PU.

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:The invention is based on the following preferred embodiments with reference to the drawings explained. The figures show:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Gleichstrommotor gemäß der Erfindung; 1 is a schematic sectional view through a DC motor according to the invention;

2 eine schematische Schnittdarstellung der Anordnung aus Flansch und Rotorbaugruppe zur Veranschaulichung wesentlicher Merkmale des Gleichstrommotors; 2 is a schematic sectional view of the arrangement of flange and rotor assembly to illustrate essential features of the DC motor;

3 eine perspektivische Darstellung des Statorkörpers; 3 a perspective view of the stator body;

4 eine ähnliche Ansicht wie 3, wobei zusätzlich ein Teil des den Statorkörper umgebenden Gehäuses gezeigt ist; 4 a view similar to 3 , wherein in addition a part of the housing surrounding the stator body is shown;

5 eine perspektivische Darstellung einer Trägerplatte zur Positionierung und Fixierung der Sensorvorrichtung; 5 a perspective view of a carrier plate for positioning and fixing the sensor device;

6 eine perspektivische vergrößerte Ansicht eines Teils des Flansches mit der Trägerplatte und der Sensorvorrichtung, wobei zur Verdeutlichung Teile des Flansches weggebrochen sind; 6 a perspective enlarged view of a portion of the flange with the support plate and the sensor device, with parts of the flange broken away for clarity;

7 eine ähnliche Ansicht wie 6 aus einem anderen Blickwinkel; 7 a view similar to 6 from a different perspective;

8 eine perspektivische Draufsicht auf einen Gehäusedeckel des Gleichstrommotors; 8th a top perspective view of a housing cover of the DC motor;

9 eine perspektivische Unteransicht des Gehäusedeckels; 9 a perspective bottom view of the housing cover;

10a eine perspektivische Teilansicht eines zylindrischen Motorgehäuses; 10a a partial perspective view of a cylindrical motor housing;

10b eine geschnittene Teilansicht des Motorgehäuses der 10a mit eingesetzter Stirnkappe; 10b a partial sectional view of the Motor housing the 10a with inserted end cap;

10c eine geschnittene vergrößerte Darstellung des Ausschnittes X aus 10b; 10c a sectional enlarged view of the detail X from 10b ;

11a bis 11c ähnliche Ansichten wie in den 10a bis 10c einer weiteren Ausführungsform von Motorgehäuse und Stirnkappe; 11a to 11c similar views as in the 10a to 10c a further embodiment of the motor housing and end cap;

12 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Ausbildung einer axialen Positionierhilfe an einer Welle eines Gleichstrommotors; 12 is a schematic representation of a device for forming an axial positioning aid on a shaft of a DC motor;

13 eine Schnittdarstellung durch einen Teil der Einrichtung der 12; 13 a sectional view through part of the device of the 12 ;

14 eine schematische perspektivische Darstellung einer Welle, an der Positionierungs-Vorsprünge durch plastische Verformung ausgebildet sind; und 14 is a schematic perspective view of a shaft on which positioning projections are formed by plastic deformation; and

15 eine schematische perspektivische Darstellung einer Welle, auf der ein Kugellager montiert ist. 15 is a schematic perspective view of a shaft on which a ball bearing is mounted.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor gemäß der Erfindung. Der in 1 gezeigte Gleichstrommotor umfaßt einen Flansch oder eine Grundplatte 10 zur Befestigung des Motors beispielsweise in einem Kraftfahrzeug. Der Flansch 10 ist drehfest mit einem Stator 12 verbunden, der einen z.B. aus Blechen aufgebauten Statorkörper 14 und Phasenwicklungen 16 umfaßt. Ein Rotor 18 ist drehfest mit einer Welle 20 verbunden und dreht relativ zu dem Flansch 10 und dem Stator 12. Der Rotor 18 umfaßt einen Rotormagneten 22 und einen Eisenrückschluß 24. Der Rotor 18 und die Welle 20 sind über zwei Wälzlager 26, 28 insbesondere Kugellager, in dem Flansch 10 einseitig gelagert. 1 shows a schematic sectional view through a brushless DC motor according to the invention. The in 1 DC motor shown comprises a flange or a base plate 10 for fastening the engine, for example in a motor vehicle. The flange 10 is non-rotatable with a stator 12 connected, for example a stator body made of sheet metal 14 and phase windings 16 includes. A rotor 18 is rotatable with a shaft 20 connected and rotates relative to the flange 10 and the stator 12 , The rotor 18 includes a rotor magnet 22 and an iron inference 24 , The rotor 18 and the wave 20 are over two roller bearings 26 . 28 especially ball bearings, in the flange 10 stored on one side.

Ein zylindrisches Motorgehäuse 30 erstreckt sich von dem Flansch 10 zu einem Gehäusedekkel 32 und umgreift den Statorkörper 14. Der Gehäusedeckel 32 weist eine erste Anschlußbuchse 34 für die Stromversorgung des Motors sowie eine zweite Anschlußbuchse 36 für Steuer- und Signalleitungen auf. In der ersten Anschlußbuchse 34 ist ein Anschlußstift 38 angedeutet, der mit einer der Wicklungen 40 verbunden wird. Auf seiner Innenseite weist der Gehäusedeckel 32 einen Relaishalter 42 auf, in dem ein Schaltrelais 44 gehalten ist.A cylindrical motor housing 30 extends from the flange 10 to a case cover 32 and encompasses the stator body 14 , The housing cover 32 has a first connection socket 34 for the power supply of the motor and a second connection socket 36 for control and signal lines. In the first socket 34 is a connector pin 38 indicated that with one of the windings 40 is connected. On the inside of the case cover 32 a relay holder 42 on in which a switching relay 44 is held.

Zwischen den beiden Lagern 26, 28 ist in dem Flansch 10 eine Sensorvorrichtung 46 vorgesehen, die einer Signalgebereinrichtung 48 auf der Welle zugeordnet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Signalgeber 48 durch zwei auf die Welle aufgeprägte Spuren mit Nonius-Strichteilung gebildet, denen ein Positionssensor 46 gegenüberliegt. Die Sensorvorrichtung 46 ist über ein Flachbandkabel 50 mit Anschlüssen (nicht gezeigt) in der zweiten Buchse 36 des Gehäusedeckels 32 verbunden. Das Flachbandkabel 50 ist ein sogenanntes Flex-Kabel mit beispielsweise neuen Leitungen. Es ist durch eine schräg verlaufende Bohrung 52 zwischen den beiden Lagern 26, 28 aus dem Flansch herausgeführt und verläuft an der Außenseite des Statorkörpers 14 zwischen dem Statorkörper und der Wand des Motorgehäuses 30. Die Bohrung 52 ist so geführt, daß sichergestellt ist, daß die Lagersitze im Flansch 10 nicht geschwächt werden.Between the two camps 26 . 28 is in the flange 10 a sensor device 46 provided that a signaling device 48 assigned to the shaft. In the embodiment shown, the signal generator 48 formed by two tracks imprinted on the shaft with a vernier line division, to which a position sensor 46 opposite. The sensor device 46 is via a ribbon cable 50 with connections (not shown) in the second socket 36 of the housing cover 32 connected. The ribbon cable 50 is a so-called flex cable with new lines, for example. It is through an oblique hole 52 between the two camps 26 . 28 led out of the flange and runs on the outside of the stator body 14 between the stator body and the wall of the motor housing 30 , The hole 52 is designed to ensure that the bearing seats are in the flange 10 not be weakened.

Wie in 1 gezeigt, ist die Motorwelle 20 mit dem Rotor 18 darauf über die beiden Lager 26, 28 einseitig in dem Flansch 10 eingespannt, so daß der Rotor 18 gut zugänglich ist. Dies führt jedoch zu den eingangs beschriebenen Problemen der Auslenkung des freien Endes 54 der Welle 20 aufgrund einer Summierung der Toleranzen des radialen Spiels der Lager und der Lagersitze. Zusätzlich kann eine seitliche Beanspruchung der Welle und des Flansches die radiale Auslenkung noch verstärken. Die radiale Ablenkung der Welle 20 an ihrem freien Ende 54 kann so groß werden, daß eine zuverlässige Erfassung der Drehlage an dieser Stelle nicht mehr gewährleistet ist. Es wird daher vorgeschlagen, die Sensorvorrichtung 46 im Bereich des Flansches 10 zwischen den beiden Lagern 26, 28 unterzubringen, wo die radiale Auslenkung der Welle 20 am geringsten ist. Nicht nur ist die mechanische Lagerung des Sensors zwischen den Lagern 26, 28 am stabilsten, in diesem Bereich sind aus den erläuterten Gründen auch die Temperaturschwankungen am geringsten.As in 1 shown is the motor shaft 20 with the rotor 18 then over the two camps 26 . 28 one-sided in the flange 10 clamped so that the rotor 18 is easily accessible. However, this leads to the problems of deflection of the free end described at the beginning 54 the wave 20 due to a summation of the tolerances of the radial play of the bearings and the bearing seats. In addition, lateral stress on the shaft and flange can increase the radial deflection. The radial deflection of the shaft 20 at their free end 54 can become so large that a reliable detection of the rotational position is no longer guaranteed at this point. It is therefore proposed the sensor device 46 in the area of the flange 10 between the two camps 26 . 28 accommodate where the radial deflection of the shaft 20 is the least. Not only is the mechanical mounting of the sensor between the bearings 26 . 28 most stable, in this area the temperature fluctuations are also lowest for the reasons explained.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Anordnung aus dem Flansch 10 und der Rotorbaugruppe 18, die weitgehend einer vergrößerten Teilansicht der 1 entspricht. Der Stator 12 und der Gehäusedeckel 32 sind in dieser Darstellung weggelassen. Gleiche oder entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht nochmals beschrieben. 2 shows a schematic sectional view of the arrangement from the flange 10 and the rotor assembly 18 which is largely an enlarged partial view of the 1 equivalent. The stator 12 and the housing cover 32 are omitted in this illustration. The same or corresponding parts are identified by the same reference numerals and are not described again.

In der Darstellung der 2 ist insbesondere das Lagerspiel der Lager 26, 28 zu erkennen, das zu einer radialen Auslenkung der Welle 20 führen kann.In the representation of the 2 is especially the bearing play of the bearings 26 . 28 to recognize that to a radial deflection of the shaft 20 can lead.

Ferner ist das Flachbandkabel 50 mit weiteren Einzelheiten dargestellt. Dieses Flachbandkabel 50 verbindet die Sensorvorrichtung 46 mit Anschlüssen in dem Gehäusedeckel 32. Es führt von der Sensorvorrichtung 46 durch die schräge Bohrung 52 zwischen dem Flansch 10 und der Phasenwicklung 16 des Stators (in 2 nicht gezeigt) hindurch und erstreckt sich entlang des Außenumfangs des Stators 12 (in 2 nicht gezeigt).Furthermore, the ribbon cable 50 presented with further details. This ribbon cable 50 connects the sensor device 46 with connections in the housing cover 32 , It leads from the sensor device 46 through the oblique hole 52 between the flange 10 and the phase winding 16 of the stator (in 2 not shown) and extends along the outer circumference of the stator 12 (in 2 Not shown).

3 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines Statorkörpers, beispielsweise des Statorkörpers 14 aus 1. Der Statorkörper 14 ist aus mehreren übereinander geschichteten, verpreßten Statorblechen aufgebaut, die in 3 nicht im einzelnen dargestellt sind. Alternativ kann der Statorkörper auch aus einem einzelnen Bauteil hergestellt sein. 3 schematically shows a perspective view of a stator body, for example the stator body 14 out 1 , The stator body 14 is made up of several stacked, pressed stator laminations, which in 3 are not shown in detail. Alternatively, the stator body can also be made from a single component.

Im Stand der Technik ist das runde Motorgehäuse 30, siehe auch 4, vollständig von dem Stator mit den Phasenwicklungen ausgefüllt, wobei die Außenseite des Statorkörpers 14 an dem Innendurchmesser des Gehäuses 30 anliegt oder nur einen geringen radialen Abstand zu dieser hat. Zur Führung des Flachbandkabels zwischen der Außenseite des Statorkörpers 14 und dem Innendurchmesser des Gehäuses 30 ist der Statorkörper wie in 3 gezeigt gestaltet. Der Statorkörper 14 ist vorzugsweise aus mehreren übereinander geschichteten Statorblechen aufgebaut und hat grundsätzlich einen zylindrischem Durchmesser 60. Der zylindrische Durchmesser 60 dient der zentrischen Führung des Statorkörpers 14 im zylindrischen Gehäuse 30, wie in 4 gezeigt. Der Außenumfang des Statorkörpers 14 weist ferner Abflachungen 62 und Schweißnuten 64 zur Verbindung mit dem Gehäuse 30 auf. In 3 sind ferner Zapfenverbindungen 66 angedeutet, die ebenfalls der Befestigung des Statorkörpers 14 innerhalb des Motorgehäuses dienen können.The round motor housing is in the state of the art 30 , see also 4 , completely filled by the stator with the phase windings, the outside of the stator body 14 on the inside diameter of the housing 30 is present or has only a small radial distance from it. For guiding the ribbon cable between the outside side of the stator body 14 and the inside diameter of the housing 30 is the stator body as in 3 shown designed. The stator body 14 is preferably made up of several stacked stator laminations and basically has a cylindrical diameter 60 , The cylindrical diameter 60 is used for the central guidance of the stator body 14 in a cylindrical housing 30 , as in 4 shown. The outer circumference of the stator body 14 also shows flattening 62 and welding grooves 64 for connection to the housing 30 on. In 3 are also pin connections 66 indicated that also the attachment of the stator body 14 can serve within the motor housing.

Wie in 4 gezeigt, ist zwischen jeder Abflachung 62 und dem Innendurchmesser des Motorgehäuses 30 eine Aussparung oder ein Raum zur Durchführung des Flachbandkabels 50 gebildet. Die Abflachungen 62, Schweißnuten 64 und Zapfenverbindungen 66 sind auf dem Umfang des Statorkörpers 14 gleichmäßig verteilt. Um den magnetischen Fluß so wenig wie möglich zu beeinflussen, sind die Abflachungen vorzugsweise immer gegenüber einem Polpaar des Stators angeordnet, weil hier die Flußdichte minimal ist. In der Praxis wird es durch eine gleichmäßige Verteilung der Abflachungen 62 und Schweißnuten 64 auf dem Umfang des Statorkörpers 14 möglich, eine verdrehte Stanzpaketierung von Statorblechen zu realisieren, indem die Abflachungen 62 und Schweißnuten 64 mit derselben Winkelteilung wie der Verdrehwinkel bei der Paketierung angeordnet werden. Aus einer verdrehten Stanzpaketierung ergeben sich die im Stand der Technik an sich bekannten Vorteile der gleichmäßigen Verteilung der Walzrichtung der Statorbleche und somit eine gleichmäßige Dicke und Flußverteilung im Statorkörper.As in 4 is shown between each flattening 62 and the inner diameter of the motor housing 30 a recess or space for the ribbon cable to pass through 50 educated. The flattenings 62 , Welding grooves 64 and tenon joints 66 are on the circumference of the stator body 14 equally distributed. In order to influence the magnetic flux as little as possible, the flats are preferably always arranged opposite a pole pair of the stator, because the flux density is minimal here. In practice it is due to an even distribution of the flats 62 and welding grooves 64 on the circumference of the stator body 14 possible to realize a twisted punch packaging of stator sheets by the flattening 62 and welding grooves 64 with the same angular pitch as the twist angle during packaging. The advantages known per se in the state of the art of uniform distribution of the rolling direction of the stator laminations and thus a uniform thickness and flux distribution in the stator body result from a twisted stamping package.

Mit der beschriebenen Ausbildung des Statorkörpers 14 wird eine einfach zu realisierende Führung für ein Flachbandkabel zwischen Statorkörper 14 und Gehäuse 30 geschaffen. Die auf dem Umfang des Statorkörpers 14 verteilten mehreren Abflachungen 62 haben neben der Sicherstellung einer gleichmäßigen Flußverteilung den Vorteil, daß beim Einbau des Stators 12 in den Flansch 10 und das Motorgehäuse 30 dessen Winkellage relativ zu der Bohrung 50 im Flansch 10 relativ unkritisch ist, weil das Flachbandkabel 50 bei jeder der Abflachungen 62 am Stator vorbeigeführt werden kann.With the described design of the stator body 14 becomes an easy-to-implement guide for a ribbon cable between the stator body 14 and housing 30 created. The on the circumference of the stator body 14 distributed several flattenings 62 have in addition to ensuring a uniform flow distribution the advantage that when installing the stator 12 in the flange 10 and the motor housing 30 whose angular position relative to the bore 50 in the flange 10 is relatively uncritical because the ribbon cable 50 at each of the flattenings 62 can be guided past the stator.

Selbstverständlich kann auch eine entsprechende, für die Durchführung des Flachbandkabels 50 geeignete Ausnehmung an der Innenseite des Motorgehäuses 30 vorgesehen sein.Of course, a suitable one for the implementation of the ribbon cable 50 suitable recess on the inside of the motor housing 30 be provided.

Ein Sensorhalter und seine Fixierung an dem Motorflansch 10 ist in den 5 bis 7 schematisch dargestellt. 5 zeigt eine Trägerplatte 70 zur Befestigung des Sensors der Sensorvorrichtung 46, der auf einem Ende des Flachbandkabels 50 aufgebracht ist. Die Trägerplatte 70 weist Zapfen 72 zur Aufnahme des Sensors auf, die beispielsweise in die Trägerplatte 70 eingepreßt sein können. Ferner umfaßt die Trägerplatte 70 auf ihren beiden Längsseiten Quetschsicken 74 zur Montage und Halterung der Trägerplatte 70 in dem Motorflansch 10, wie unten näher erläutert ist.A sensor holder and its fixation on the motor flange 10 is in the 5 to 7 shown schematically. 5 shows a carrier plate 70 for fastening the sensor of the sensor device 46 that is on one end of the ribbon cable 50 is applied. The carrier plate 70 has cones 72 to accommodate the sensor, for example in the carrier plate 70 can be pressed. The carrier plate further comprises 70 Crimped beads on both long sides 74 for mounting and holding the carrier plate 70 in the motor flange 10 , as explained in more detail below.

6 und 7 zeigen die Trägerplatte 70 mit dem darauf montierten Sensor 46 in ihrer Einbaulage in dem Flansch 10, wobei zur Veranschaulichung Teile des Flansches weggebrochen sind. Wie in den 6 und 7 dargestellt, ist der Sensor 46 auf einem Ende des Flachbandkabels 50 angeordnet und mit diesem beispielsweise verlötet. Das Ende des Flachbandkabels 50 mit dem Sensor 46 darauf ist über die Zapfen 72 auf der Trägerplatte 70 befestigt. Die Trägerplatte 72 wird in eine Tasche oder Führungsnut 76, 76' eingeschoben, die an dem Flansch 10 ausgebildet ist. Dabei ist die Trägerplatte 70 mit ihren Seitenrändern, an denen Quetschsicken 74 ausgebildet sind, in die Tasche 76, 76' fest eingepreßt. Beim Einschieben der Trägerplatte 70 in die Tasche 76, 76' verformen sich die Quetschsicken 74 und stellen somit einen festen Sitz der Trägerplatte 70 in dem Flansch 10 sicher. Das Flachbandkabel 50 wird durch die Bohrung 52 aus dem Flansch 10 herausgeführt. 6 and 7 show the carrier plate 70 with the sensor mounted on it 46 in their installation position in the flange 10 , parts of the flange broken away for illustration. As in the 6 and 7 shown is the sensor 46 on one end of the ribbon cable 50 arranged and soldered to it, for example. The end of the ribbon cable 50 with the sensor 46 on it is about the cones 72 on the carrier plate 70 attached. The carrier plate 72 comes in a pocket or guide groove 76 . 76 ' inserted on the flange 10 is trained. Here is the carrier plate 70 with their side edges on which crushed beads 74 are trained in the pocket 76 . 76 ' firmly pressed in. When inserting the carrier plate 70 in the pocket 76 . 76 ' the squeezing beads deform 74 and thus provide a firm fit of the carrier plate 70 in the flange 10 for sure. The ribbon cable 50 is through the hole 52 from the flange 10 led out.

Die Trägerplatte 70 kann beispielsweise aus einem Stahlblech hergestellt werden, wobei die Zapfen 72 und die Quetschsicken 74 durch Pressen des Bleches gebildet werden. Die Trägerplatte 70 wird vorzugsweise als ein Stanz-Biegeteil hergestellt. Das Flachbandkabel 50 mit dem Sensor 46 darauf wird mit den Zapfen 72 beispielsweise durch Nieten verbunden. Zur Zugentlastung kann es mit einer zusätzlichen Scheibe auf der Trägerplatte 70 gesichert werden.The carrier plate 70 can be made of sheet steel, for example, the pin 72 and the crimp rings 74 be formed by pressing the sheet. The carrier plate 70 is preferably manufactured as a stamped and bent part. The ribbon cable 50 with the sensor 46 on it with the cones 72 for example connected by rivets. For strain relief, it can be fitted with an additional washer on the carrier plate 70 be secured.

Mit der beschriebenen Lösung zur Positionierung und Halterung der Sensorvorrichtung 46 wird eine sehr einfache, lagegenaue und spielfreie, dauerhafte Befestigung eines Sensors zur Kommutierung von bürstenlosen Gleichstrommotoren erreicht. Dadurch werden die im Stand der Technik bisher üblichen aufgeschraubten Leiterplatten zur Aufnahme von Sensoren abgelöst.With the described solution for positioning and holding the sensor device 46 a very simple, precise and position-free, permanent attachment of a sensor for commutation of brushless DC motors is achieved. As a result, the screwed-on circuit boards for receiving sensors, which were customary in the prior art, are replaced.

8 und 9 zeigen eine perspektivische Draufsicht sowie eine perspektivische Unteransicht des Gehäusedeckels 32, welcher das Motorgehäuse 30 dicht abschließt und die notwendigen Anschlüsse für Stromversorgung und Signalleitungen bereitstellt. Der Gehäusedeckel ist als eine Stirnkappe 32 ausgebildet und weist einen Stecker/Buchsenabschnitt 80 für die Stromversorgungsleitungen sowie einen Stecker/Buchsenabschnitt 82 für Signalleitungen auf. Diese sind einteilig mit einem scheibenförmigen Deckel 84 hergestellt. In dem Stekker/Buchsenabschnitt 80 sind drei Anschlußstifte 86 zur Verbindung der Versorgungsleitungen mit den Phasenwicklungen vorgesehen. Der Stecker/Buchsenabschnitt 82 weist seinerseits eine Reihe Anschlußpins 88, bei der gezeigten Ausführungsform 16 Anschlußpins, für Signalleitungen auf. Während 8 die Außen- oder Oberseite des Gehäusedeckels 32 zeigt, die im montierten Zustand außerhalb des Motors liegt, ist in 9 die Innen- oder Unterseite des Geshäusedeckels 32 gezeigt, wobei die gleichen Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. 8th and 9 show a perspective top view and a perspective bottom view of the housing cover 32 which is the motor housing 30 seals tightly and provides the necessary connections for power supply and signal lines. The housing cover is like an end cap 32 formed and has a plug / socket section 80 for the power supply lines as well as a plug / socket section 82 for signal lines. These are in one piece with a disc-shaped cover 84 manufactured. In the plug / socket section 80 are three pins 86 provided for connecting the supply lines to the phase windings. The plug / socket section 82 has a number of connector pins 88 , in the embodiment shown 16 Connection pins for signal lines. While 8th the foreign or Top of the case cover 32 shows that is in the assembled state outside the engine is in 9 the inside or bottom of the case cover 32 shown, the same components being designated by the same reference numerals.

An der Innenseite des Gehäusedeckels 32 sind die Anschlußstifte 86 für die Phasenwicklungen zu sehen sowie Bohrungen 90 zur Aufnahme von Signalleitungen, welche den Anschlußpins 88 des Stecker/Buchsenabschnitts 82 entsprechen. An der Innenseite des Gehäusedeckels 32 ist ferner eine Halterung 92 für ein elektromechanisches Bauteil, insbesondere ein Leistungs-Schaltbauteil, wie ein Relais, vorgesehen. Diese Halterung 92 ist ebenfalls einstöckig mit dem scheibenförmigen Deckel 84 und den Stecker/Buchsenabschnitten 80, 82 des Gehäusedeckels 32 ausgebildet. In 3 ist ferner ein aufgepreßter Massekontakt 94, der als ein Stanz-Biegeteil ausgebildet ist, dargestellt. Der Masse- oder Erdungskontakt 94 bildet bei der Montage automatisch einen gemeinsamen Potentialpunkt.On the inside of the housing cover 32 are the connector pins 86 to see for the phase windings as well as holes 90 for receiving signal lines that connect the connection pins 88 of the plug / socket section 82 correspond. On the inside of the housing cover 32 is also a bracket 92 for an electromechanical component, in particular a power switching component, such as a relay. This bracket 92 is also one-story with the disc-shaped lid 84 and the plug / socket sections 80 . 82 of the housing cover 32 educated. In 3 is also a pressed ground contact 94 , which is designed as a stamped and bent part. The ground or earth contact 94 automatically forms a common potential point during assembly.

Um den Aufwand für Abdichtungen zwischen dem Elektromotor und dem Gehäusedeckel des Elektromotors sowie im Bereich der Anschlüsse zu minimieren, wird erfindungsgemäß ein Gehäusedeckel vorgeschlagen, in dem sämtliche elektrische Verbindungen, für Phasenwicklungen und Signalleitungen, über Steckverbindungen hergestellt werden und die zugehörigen Stecker/Buchsenabschnitte 80, 82 integral mit dem Gehäusedeckel ausgebildet sind. Dadurch kann die Abdichtung auf eine Dichtung am Umfang des Gehäusedeckels reduziert werden und somit die Zuverlässigkeit der Abdichtung verbessert werden. Integral mit dem Gehäusedeckel ausgebildet ist ferner die Halterung 92 für ein Leistungs-Schaltbauteil, insbesondere ein Relais 96. Dadurch wird der Aufwand für die Montage weiter reduziert. Zusätzlich können in den Gehäusedeckel weitere Funktionen, wie die Halterung und Fixierung weiterer Motorkomponenten, integriert werden.In order to minimize the effort for seals between the electric motor and the housing cover of the electric motor and in the area of the connections, a housing cover is proposed according to the invention in which all electrical connections, for phase windings and signal lines, are made via plug connections and the associated plug / socket sections 80 . 82 are integrally formed with the housing cover. As a result, the seal can be reduced to a seal on the circumference of the housing cover and the reliability of the seal can thus be improved. The bracket is also formed integrally with the housing cover 92 for a power switching component, in particular a relay 96 , This further reduces the effort for assembly. In addition, other functions, such as the mounting and fixing of other motor components, can be integrated in the housing cover.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Gehäusedeckel als Stirnkappe 32 ausgeführt, die vorzugsweise durch Spritzgießen als ein integrales Bauteil hergestellt wird.In the embodiment shown, the housing cover is used as an end cap 32 executed, which is preferably produced by injection molding as an integral component.

10a bis 10c und 11a bis 11c zeigen schematisch eine erste und eine zweite Ausführungsform zur Verbindung des Gehäusedeckels 32 mit dem Motorgehäuse 30, wobei 10c eine vergrößerte Teilansicht der 10b und 11c eine vergrößerte Teilansicht der 11b, jeweils im Bereich des mit X gekennzeichneten Kreises, ist. 10a to 10c and 11a to 11c schematically show a first and a second embodiment for connecting the housing cover 32 with the motor housing 30 , in which 10c an enlarged partial view of the 10b and 11c an enlarged partial view of the 11b , each in the area of the circle marked with X.

Zur Abdichtung und gleichzeitiger Verklebung von Motorgehäuse 30 und Gehäusedeckel 32 wird zwischen einer Fläche 100 des Motorgehäuses und einer daran angrenzenden Fläche 102 des Gehäusedeckels ein Hohlraum 104 gebildet. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Hohlraum 104 durch eine ringförmige Vertiefung oder Nut am Außenumfang des Gehäusedeckels 32 gebildet, der in das Motorgehäuse 30 eingesetzt ist. Eine ähnliche ringförmige Vertiefung könnte alternativ oder zusätzlich am Innenumfang des Gehäuses 30 gebildet sein. In der Gehäusewand ist wenigstens eine Öffnung 106 eingebracht, die beispielsweise als Senkbohrung ausgeführt ist. Zur Verbindung und Abdichtung der beiden Teile 30, 32 wird über die Öffnung 106 ein Kunststoff mit Dicht- und Klebefunktion in den ringförmigen Hohlraum 104 eingespritzt. Der Hohlraum 104 bildet einen Kanal, und das im flüssigen Zustand eingespritzte Material fließt entlang dieses ringförmigen Kanals bis dieser vollständig ausge füllt ist. Als Material können beispielsweise thermoplastische Elastomere oder Zweikomponentenkleber auf PU-Basis verwendet werden. Nach Verfestigung des Werkstoffs ist die Verbindung von Gehäuse 30 und Gehäusedeckel 32 entlang der Verbindungsstelle mechanisch belastbar und gleichzeitig abgedichtet.For sealing and gluing motor housings at the same time 30 and housing cover 32 is between a surface 100 of the motor housing and an adjacent surface 102 a cavity in the housing cover 104 educated. In the embodiment shown, the cavity is 104 through an annular recess or groove on the outer circumference of the housing cover 32 formed in the motor housing 30 is used. A similar annular recess could alternatively or additionally on the inner circumference of the housing 30 be educated. There is at least one opening in the housing wall 106 introduced, which is designed for example as a counterbore. For connecting and sealing the two parts 30 . 32 is about the opening 106 a plastic with sealing and adhesive function in the annular cavity 104 injected. The cavity 104 forms a channel, and the material injected in the liquid state flows along this annular channel until it is completely filled. For example, thermoplastic elastomers or two-component adhesives based on PU can be used as the material. Once the material has solidified, the housing is joined 30 and housing cover 32 mechanically resilient along the connection point and sealed at the same time.

Die beste Verbindung wird an aneinander angrenzenden Flächen erreicht, auf die eine Scherbelastung wirkt. Das beschriebene Verfahren läßt sich jedoch auch auf Dichtflächen in verschiedenen Ebenen sowie zur Verbindung von mehr als zwei Gehäuseteilen anwenden. Über einen Angußpunkt und einen geeigneten weiteren Kanal kann hierzu die Verbindungs- und Dichtmasse zu weiteren Dichtungsflächen geleitet werden (in den Figuren nicht gezeigt).The best connection is to each other adjacent areas reached on which a shear stress acts. The procedure described can, however also on sealing surfaces in different levels and for connecting more than two housing parts apply. about a gate and a suitable additional channel can and sealant to other sealing surfaces (in the Figures not shown).

Bei der Wahl des Werkstoffs zur Herstellung der Verbindung und Abdichtung der beiden Bauteile muß beachtet werden, daß diese aus unterschiedlichem Material, wie Metall oder Kunststoff, bestehen können und der Werkstoff mit sämtlichen Materialien eine dichte Verbindung eingehen muß. In der Praxis sollte ferner zusätzlich zu der Einspritzöffnung 106 wenigstens eine Entlüftungsöffnung für das Dichtungsmaterial vorgesehen werden.When choosing the material for producing the connection and sealing of the two components, it must be noted that these can consist of different materials, such as metal or plastic, and that the material must form a tight connection with all materials. In practice, it should also be in addition to the injection port 106 at least one ventilation opening for the sealing material can be provided.

Die beschriebene Einrichtung zum Verbinden und Abdichten von zwei Bauteilen kann überall dort zum Einsatz kommen, wo eine mechanische Verbindung von zwei Flächen unter gleichzeitiger Abdichtung notwendig ist. Insbesondere wird sie angewendet auf den beschriebenen Elektromotor zur Verbindung des Gehäusedeckels mit dem Motorgehäuse oder des Motorgehäuses mit dem Flansch. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Motors in einem Kraftfahrzeug, z.B. als Hilfsmotor für die Lenkung oder zum Antreiben der Kühlwasserpumpe, ist dadurch sichergestellt, daß der Motor gegen Umwelteinflüsse, wie Spritzwasser und andere Verschmutzungen, geschützt ist.The device described for Connecting and sealing two components can be used anywhere where a mechanical connection of two surfaces with simultaneous sealing necessary is. In particular, it is applied to the described Electric motor for connecting the housing cover to the motor housing or of the motor housing with the flange. When using the motor according to the invention in a motor vehicle, e.g. as an auxiliary motor for steering or driving the cooling water pump, is ensured that the Engine against environmental influences, such as splash water and other contaminants.

12 und 13 zeigen schematisch in perspektivischer bzw. geschnittener Ansicht eine Einrichtung zur Herstellung einer axialen Sicherung an einer Welle und 14 zeigt die bearbeitete Welle. 12 and 13 show schematically in perspective or sectional view a device for producing an axial securing on a shaft and 14 shows the machined shaft.

12 zeigt schematisch eine Welle 20 mit einem Rotor 18, der auf der Welle montiert ist. In der Welle 20 ist eine ringförmige Nut 110 ausgebildet, wie auch in 14 dargestellt. Ein Halterungs- und Führungsblock 112 dient zum Halten der Welle 20 und Führen eines Verformungswerkzeuges 114, z.B. ein Stempel. Mit dem Verformungswerkzeug 114, das in der gezeigten Pfeilrichtung bewegt wird, wird entlang einer Kante der Nut 110 Material aus der Welle durch räumlich begrenzte plastische Verformung zu einem formschlüssigen Anschlag 116 (siehe 14) aufgeworfen. 12 schematically shows a wave 20 with a rotor 18 mounted on the shaft. In the wave 20 is an annular groove 110 trained as well in 14 shown. A bracket and guide block 112 serves to hold the shaft 20 and guiding a deformation tool 114 , for example a stamp. With the deformation tool 114 , this in the direction of the arrow shown is moved along an edge of the groove 110 Material from the shaft due to spatially limited plastic deformation to form a positive stop 116 (please refer 14 ) posed.

Dieser formschlüssige Anschlag 116 dient als ein axialer Anschlag zum Montieren von Bauteilen auf der Welle. Der Anschlag wird mit minimalem Materialeinsatz und Aufwand für zusätzliche Teile realisiert. Dies stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar. Aus dem Stand der Technik sind mehrere Arten der formschlüssigen Definition axialer Lagerpositionen bekannt. Beispielsweise kann an einem Drehteil ein Absatz hergestellt werden, der eine axiale Verschiebung verhindert. Es ist auch bekannt, einen Sicherungsring in eine Nut einzurasten. Die bekannten Methoden erfordern jedoch üblicherweise wenigstens die Verwendung mehrerer Bauteile oder ein Ausgangsmaterial für die Welle, das einen größeren Durchmesser als der Enddurchmesser der Welle hat. Mit der beschriebenen Methode werden an der Welle formschlüssige Anschläge für ein auf der Welle zu montierendes Bauteil gebildet, ohne zusätzliche Bauteile oder eine Welle mit einem größeren Ausgangsdurchmesser zu benötigen. Das Verfahren hat ferner den Vorteil, daß die Anschläge auch dann ausgebildet werden können, wenn auf der Welle bereits in einem früheren Arbeitsgang montierte Komponenten vorhanden sind. Bei diesen Komponenten kann es sich sogar um empfindliche Bauteile, wie Kugellager oder Magnetringe, handeln.This positive stop 116 serves as an axial stop for mounting components on the shaft. The stop is realized with minimal use of materials and effort for additional parts. This represents a significant improvement over the prior art. Several types of positive definition of axial bearing positions are known from the prior art. For example, a shoulder can be produced on a turned part, which prevents axial displacement. It is also known to snap a snap ring into a groove. However, the known methods usually require at least the use of several components or a starting material for the shaft which has a larger diameter than the final diameter of the shaft. With the described method, positive stops for a component to be mounted on the shaft are formed on the shaft without the need for additional components or a shaft with a larger output diameter. The method also has the advantage that the stops can also be formed if components are already installed on the shaft in an earlier operation. These components can even be sensitive components such as ball bearings or magnetic rings.

15 zeigt schematisch die Welle 20 mit dem Rotor 18 und den an der Welle ausgebildeten Anschlägen 116, die zur axialen Positionierung eines Kugellagers 118 dienen. 15 shows schematically the wave 20 with the rotor 18 and the stops formed on the shaft 116 used for the axial positioning of a ball bearing 118 serve.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the description above, the claims and the features disclosed in the drawings may be both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various configurations to be of importance.

1010: Grundplatte, FlanschBase plate, flange
1212: Statorstator
1414: Statorkörperstator
1616: Phasenwicklungenphase windings
1818: Rotorrotor
2020: Wellewave
2222: Rotormagnetrotor magnet
2424: EisenrückschlußIron yoke
26, 2826 28: Wälzlagerroller bearing
3030: Motorgehäusemotor housing
3232: Gehäusedeckel, StirnkappeCover, end cap
34, 3634 36: Anschlußbuchsesocket
3838: Anschlußstiftpin
4040: Wicklungenwindings
4242: Relaishalterrelay holder
4444: Schaltrelaisswitching Relays
4646: Sensorvorrichtungsensor device
4848: Signalgebersignaler
5050: FlachbandkanalFlat channel
5252: Bohrungdrilling
6060: Durchmesserdiameter
6262: Abflachungenflats
6464: Schweißnutenwelding grooves
6666: Zapfenverbindungentenon joints
7070: Trägerplattesupport plate
7272: Zapfenspigot
7474: QuetschsickenQuetschsicken
76, 76'76 76 ': Tasche, NutenBag, groove
80, 8280 82: Stecker/BuchsenabschnittMale / female connector portion
8484: Deckelcover
8686: Anschlußstiftpin
8888: Anschlußpinconnection pin
9090: Bohrungendrilling
9292: Halterungbracket
9494: Massekontaktmass contact
100, 102100 102: Flächearea
104104: Hohlraumcavity
106106: Öffnungopening
110110: Nutgroove
112112: Halterungs- und Führungsblockmounting support and guide block
114114: Verformungswerkzeug, StempelDeformation tool stamp
116116: Anschlagattack
118118: Kugellagerball-bearing

Claims

Housing cover ( 32 ) for a motor housing that has at least two plug / socket sections ( 80 . 82 ) for the motor power supply or signal lines and on the inside a receiving device ( 96 ) for at least one electrical or electronic component, the Ge housing cover ( 32 ) with the plug / socket sections ( 80 . 82 ) and the receiving device ( 96 ) is manufactured as a single injection molded part.

Housing cover according to claim 1, characterized ge indicates that it is designed as a round end cap with a peripheral seal.

Housing cover according to claim 1 or 2, characterized in that the receiving device ( 96 ) is a holder for a relay.

Housing cover according to claim 3, characterized in that the receiving device ( 96 ) Has locking means.

Housing cover according to one of the preceding claims, characterized in that the plug / socket sections ( 80 . 82 ) Pencils ( 86 . 88 ) to connect phase windings or signal lines.

DC motor with one shaft ( 20 ), a rotor assembly ( 18 ) that have at least one permanent magnet ( 22 ) which is centered on the shaft ( 20 ) is applied, a stator assembly ( 12 ) that have a stator body ( 14 ) and phase windings ( 16 ) includes a motor housing ( 30 ), the stator body ( 14 ) and a housing cover ( 32 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing cover ( 32 ) the motor housing ( 30 ) seals at one end.

DC motor according to Claim 6, characterized in that between a surface of the motor housing ( 30 ) and a surface of the housing cover ( 32 ), which adjoin one another, a cavity ( 104 ) is formed in the form of a circumferential groove in which for the sealing connection of the housing cover ( 32 ) and motor housing ( 30 ) an elastic material is injected