DE19718161A1

DE19718161A1 - Elektromotor mit außen am Motorgehäuse angeordnetem Feststecker

Info

Publication number: DE19718161A1
Application number: DE1997118161
Authority: DE
Inventors: Lutz Dipl Ing Leimbach; Michael Dipl Ing Zottmann; Juergen Bellmann; Gerd Dipl Ing Hartel; Horst Dipl Ing Steegmueller
Original assignee: Siemens AG; Mannesmann Sachs AG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: DE19718161B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit außen am Motorgehäuse angeordnetem Feststecker gemäß Anspruch 1; derartige Elektromotore sind insbesondere zum Einsatz in elektromotorischen Kupplungs-Stellantrieben bzw. automati schen Brems-Stellantrieben bzw. Getriebe-Stellantrieben in Kraftfahrzeugen vorgesehen.

Motoren der vorgenannten Art müssen in ihrer Baugröße, insbe sondere axial, kompakt sowie feuchtigkeitsdicht geschlossen und dabei als Massen-Serienprodukt fertigungs- bzw. montage technisch einfach aufgebaut sein; zum Anschluß elektrischer Speise- und/oder Steuerleitungen ist der Elektromotor mit ei nem äußeren Feststecker versehen, auf den ein, insbesondere kundenspezifischer, Anschluß-Gegenstecker mit einer bestimm ten Kontaktierungskraft aufgesteckt und von diesem, insbeson dere im Servicefall, wieder abgezogen wird.

Ein Elektromotor mit dem Merkmal a) des Patentanspruchs 1 ist bereits in der älteren deutschen Gebrauchsmusteranmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 297 02 510.4 vorgeschlagen worden; durch das derart bereits vorgeschlagene Stützglied kann auf fertigungstechnisch einfache und gleichzeitig betriebssichere Weise einem zu weiten Auslenken des Feststeckers und damit möglicherweise einem Schaden an seiner motorseitigen Halte rung beim Kontaktieren des äußeren Anschluß-Gegensteckers als auch bei betriebsmäßigen Rüttelbelastungen des Elektromotors vorgebeugt werden.

Nach einer ebenfalls bereits vorgeschlagenen Ausgestaltung sind der Feststecker an dem einen Ende des Elektromotors als einstückiges, insbesondere spritzgegossenes, Bauteil einer an dem gleichen Ende vom Motorgehäuse aufgenommenen Bürstenhal terung bzw. das Stützglied als einstückige, insbesondere als Biegestanzteil angeformte, Stützlasche eines dieses Motorge häuseende verschließenden Lagerschildes ausgebildet.

Erfindungsgemäß kann die vorbeschriebene Stützglied-Abstüt zung in fertigungs- und montagetechnisch vorteilhafter Weise hinsichtlich einer Bruchsicherheit im Fall einer Steckerent riegelung und/oder einer stärkeren Rüttelbeanspruchung, ins besondere bei Halterung im Motorraum eines Kraftfahrzeuges, durch die Lehre gemäß Patentanspruch 1 verbessert werden. Durch die kraft- bzw. formschlüssige Anbindung des Fest steckers an das Stützglied wird die Belastbarkeit des Fest steckers, insbesondere im Bereich eines in das Motorgehäuse ragenden Verbindungshalses zu einer motorinneren Bürstenhal terung, deutlich erhöht, so daß gegebenenfalls eine stabile Verbindung zwischen dem radial äußeren Feststecker einerseits und der radial inneren Bürstenhalterung andererseits mit ge ringeren Materialstärken und somit in kompakterer Bauform verwirklichbar ist.

Eine sichere Anbindung zwischen Feststecker einerseits und Stützglied andererseits auch unter Berücksichtigung stärkerer Einbautoleranzbandbreiten läßt sich mit einfachem, auch auto matisierbarem, Montageablauf durch eine gegenseitige Rast- Formschlußverbindung bzw. gegenseitige Krall-Formschlußver bindung erreichen, wobei zweckmäßigerweise jeweils der eine Verbindungsteil am motorgehäuseseitigen Feststecker und der andere Verbindungsteil am lagerschildseitigen Stützglied vor gesehen ist, derart daß die Verbindungsteile beim Zusammenbau von Motorgehäuse und Lagerschild mit Stützglied selbsttätig ineinandergreifen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol genden anhand schematischer Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung die axiale Seiten ansicht eines montierten Elektro-Kommutatormotors mit an seinem linken Ende angeordnetem, gegen eine Stützlasche des linken Lagerschildes abstützbarem und mit dieser verrastbarem Feststecker;

Fig. 2 den Kommutator-Elektromotor gemäß Fig. 1 ohne Rotor, Lager und Bürsten in perspektivischer Explosions darstellung

Fig. 3 den Kommutator-Elektromotor gemäß Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt;

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung die axiale Seiten ansicht eines montierten Kommutator-Elektromotors mit an seinem linken Ende angeordnetem, gegen eine Stützlasche des linken Lagerschildes abstützbarem und mit dieser verkrallbarem Feststecker;

Fig. 5 den Kommutator-Elektromotor gemäß Fig. 4 in perspek tivischer Explosionsdarstellung;

Fig. 6 in vergrößertem Teilausschnitt aus Fig. 1, die Rast- Formschlußverbindung in Seitenansicht;

Fig. 7 in vergrößertem Teilausschnitt aus Fig. 4 die Krall- Formschlußverbindung in Seitenansicht;

Fig. 8 im vergrößerten Teilausschnitt alternativ eine Niet-Formschlußverbindung;

Fig. 9 im vergrößerten Teilausschnitt alternativ eine Schraub-Formschlußverbindung.

Die Fig. 1-5 zeigen als Stellmotor einen Elektromotor mit einem topfförmigen Gehäuse 1, das an seinem linken Ende durch ein Lagerschild 2 verschließbar ist. Motorgehäuse 1 bzw. La gerschild 2 sind in ihrer gegenseitig ausgerichteten Anlage durch jeweils mit ihnen einstückige Verstemmaugen bzw. Ver stemmnasen 1.3 bzw. 2.3 gegenseitig formschlüssig fixierbar. Am Innenumfang des Motorgehäuses 1 sind Permanent-Erreger magnete 1.1 über den Umfang verteilt angeordnet. In einem statorseitigen rechten Kalottenlager sowie linken Kugellager ist eine Rotorwelle 4 mit einem an dem linken Ende aus dem Lagerschild 2 herausragenden spindelförmigen Antriebswelle nende 4.4 gelagert. Die Rotorwelle 4 nimmt ein Rotorblechpa ket 4.1 auf, in das eine Rotorwicklung 4.2 eingebracht ist, die jeweils an einen Kommutator 4.3 angeschlossen ist. Der Kommutator 4.3 ist über ihn beschleifende, in einer Bürsten halterung 3.1 gelagerte Bürsten an Steckerstifte 3.7 für Steuer- bzw. Stromspeiseleitungen angeschlossen; die Stecker stifte 3.7 sind in einen Feststecker 3 eingespritzt. Die ge samte fertigmontierte Motoreinheit ist mittels Befestigungs laschen 1.2 bzw. 2.2 in einen Kupplungs- bzw. Brems- bzw. Ge triebe-Antrieb vorzugsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeu ges einbaubar.

Der Feststecker 3 ist in hier nicht näher dargestellter Weise mit einem, insbesondere kundenspezifischen, Anschluß-Gegen stecker kontaktierbar, der mit einer Kontaktierungskraft F auf den Feststecker 3 auf bzw. in den Feststecker 3 einge steckt wird. Der Feststecker 3 ist vorteilhaft einstückig mit einer in das Motorgehäuse 1 von dessen axial offenem Ende vor der Anbringung des Lagerschildes 2 einsteckbaren Bürstenhal terung 3.1 aus Kunststoff spritzgegossen; dazu ist der Fest stecker 3 über einen Verbindungshals 3.2 mit der Bürstenhal terung 3.1 verbunden. Der Verbindungshals 3.2 ist derart in eine axial stirnseitige Ausnehmung des Bürstengehäuses 1 und/oder des Lagerschildes 2 dichtend einsteckbar, daß bei Gegenanlage des Lagerschildes 2 gegen das linke stirnseitige Ende des Motorgehäuses 1 insgesamt eine feuchtigkeitsdichte Bauteileinheit entsteht. Zur Abdichtung sind dabei zweckmäßi gerweise Dichtungsauflagen 3.3 bzw. 3.4 zwischen dem Verbin dungshals 3.2 sowie dem Motorgehäuse 1 und dem Lagerschild 2 vorgesehen.

Um einer Beschädigung der Halterung des Feststeckers 3 bzw. des Feststeckers 3 selbst beim Aufdrücken des Anschluß-Gegen steckers mit der Kontaktierungskraft F, insbesondere durch zu große Ausweichverformungen, vorzubeugen, ist gemäß der be reits vorgeschlagenen Lösung ein Abstützglied in Form einer Stützlasche 2.1 vorgesehen, die in fertigungs- und montage technisch vorteilhafter Weise radial gegenüber dem Außenum fang des Motorgehäuses 1 überstehend an den Lagerschild 2, insbesondere als Biegestanzteil bei einem metallenen Lager schild, angeformt ist.

Zur einfacheren Zugänglichkeit des Feststeckers 3 ist dieser im spitzen Winkel schräg verlaufend zur Axialrichtung des Mo torgehäuses 1 angeordnet. Zur Überbrückung eines möglichen größeren axialen Abstandes des Feststeckers 3 gegenüber der Stützlasche 2.1 ist ein Steckerhals 3.6 als Abstützhilfe, vorzugsweise einstückig, an den Feststecker 3 angeformt. Der Feststecker 3 ist weiterhin über eine, ebenfalls vorzugsweise einstückig angeformte, Prellbacke 3.5 auch gegenüber dem Außenumfang des Motorgehäuses 1 derart abstützbar, daß der Feststecker 3 durch seine Halterungsanlage zwischen der Stützlasche 2.1 einerseits und dem Motorgehäuse 1 anderer seits bei betriebsmäßigen Vibrationen des Motors 1 nicht zu großen unzulässigen Rüttelbewegungen ausgesetzt ist, die zu einem Schaden seiner Fixierung am Motor, insbesondere an der Bürstenhalterung 3.1, führen könnten.

Ein verbesserter Schutz für den Feststecker 3 und insbesonde re dessen Verbindungshals 3.2 gegen stärkere Rüttelbelastun gen und ein zusätzlicher Schutz beim Entriegeln des Gegen steckers - z. B. in einem Servicefall - von dem Feststecker 3 kann durch eine zusätzliche kraftbeschlüssige und/oder form schlüssige Arretierung zwischen dem Feststecker 3 und dem Stützglied, insbesondere der Stützlasche 2.1, erreicht wer den.

Die Figuren zeigen vier Ausführungsbeispiele einer form schlüssigen Arretierung zwischen Feststecker 3 einerseits und Stützlasche 2.1 andererseits, wobei jeweils in vorteilhafter Weise gegenseitig unterschiedliche Abstände überbrückbar sind, die sich aufgrund von Zusammenbautoleranzen ergeben können.

Fig. 1-3 sowie Fig. 6 zeigen eine Rast-Formschlußverbindung 5, bei welcher der Feststecker 3 mit elastischen Raststegen 5.1; 5.2 durch eine Durchstecköffnung 2.11 der Stützlasche 2.1 steckbar ist und die Stützlasche 2.1 nach Verrasten form schlüssig hintergreift; durch in Steckgegenrichtung anstei gende Anlageflanken der Raststege kann in einfacher Weise ei ne selbstnachspannende Anpassung an unterschiedliche Axialab stände zwischen Feststecker und Stützlasche erreicht werden.

Fig. 4, 5 sowie Fig. 7 zeigen eine Krall-Formschlußverbindung 6, bei welcher der Feststecker 3 mit einem Dom 6.1 durch eine Durchstecköffnung 2.11 der Stützlasche 2.1 steckbar ist und, wiederum unter Ausgleich von axialen Toleranzabständen, Fest stecker und Stützlasche dadurch zueinander fest arretierbar sind, daß eine auf den Dom 6.1 aufgeschobene Krallscheibe 5.2 gegen die Stützlasche 2.1 andrückend in ihrer Andruckendlage in Gegenandruckrichtung durch Verkrallen an dem Dom 6.1 fi xierbar ist.

Fig. 8 zeigt eine Niet-Formschlußverbindung, bei welcher der Feststecker 3 mit einem Nietschaft 7.1 durch eine Durchsteck- Öffnung 2.11 der Stützlasche 2.1 greift und an seinem Ende mit einem gegen die Stützlasche anliegenden sowie wiederum, wie in Fig. 6 und 7, den Feststecker gegen die Stützlasche fest spannenden, insbesondere durch Ultraschweißen fertigba ren, Nietknopf 7.2 versehen ist.

Fig. 9 schließlich zeigt zur gegenseitigen Verspannung von Feststecker 3 und der Stützlasche 2.1 eine Schraub-Form schlußverbindung 8, bei der eine Schraube mit einem Schrau benkopf 8.2 axial außen an die Stützlasche 2.1 andrückt, durch eine Druckstecker-Öffnung 2.11 der Stützlasche greift und mit einem Schraubenschaft 8.1 im Feststecker verschraubt ist und dadurch diesen gegen die Stützlasche 2.1 festspannt.

In vorteilhafter Weise greifen die zuvor erläuterten Form schluß-Verbindungen beim Zusammenbau von Motorgehäuse mit Bürstenhalterung und Feststecker einerseits sowie Lagerschild mit Stützlasche andererseits selbsttätig ineinander, wobei im Fall der Rast-Formschlußverbindung auch bereits die endgülti ge gegenseitige Arretierung und gegenseitige Verspannung ge währleistbar ist; die weiteren erläuterten Formschlußverbin dungen erlauben die Überbrückung von besonders großen axialen Einbautoleranzbandbreiten.

Neben den beschriebenen formschlüssigen Fixierungen zwischen dem Stützglied und dem Feststecker umfaßt die vorliegende Er findung auch eine, gegebenenfalls gleichzeitige, kraftschlüs sige Fixierung, insbesondere in Form einer gegenseitigen Kle beverbindung oder Preßverbindung, bei der z. B. der Dom, mit entsprechendem Durchmesser-Übermaß, in eine korrespondierende Einstecköffnung eingedrückt ist.

Claims

1. Elektromotor mit außen am Motorgehäuse angeordnetem Fest stecker mit den Merkmalen:

a) Der Feststecker (3) ist durch Anlage gegen ein motorsei tiges Stützglied, insbesondere eine Stützlasche (2.1), in Gegenrichtung zu der auf ihn beim Aufstecken eines Gegen steckers ausgeübten Kontaktierungskraft (F) abstützbar;
b) der Feststecker (3) ist in der Aufsteckrichtung des Ge gensteckers und in der Gegenrichtung an dem Stützglied kraft- und/oder formschlüssig fixierbar.

2. Elektromotor nach dem vorhergehenden Anspruch mit dem Merkmal:

c) Der Feststecker (3) ist an dem Stützglied kraftschlüssig durch Verkleben fixierbar.

3. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem Merkmal:

d) Der Feststecker (3) ist an dem Stützglied mittels eines, insbesondere selbstnachspannenden, Rast-Verschlusses (5) fixierbar.

4. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem Merkmal:

e) Der Feststecker (3) ist an dem Stützglied mittels eines Krall-Verschlusses (6) fixierbar.

5. Elektromotor nach zumindest einem den vorhergehenden Ansprüche mit dem Merkmal:

f) Der Feststecker (3) ist an dem Stützglied mittels eines Nietverschlusses (7) fixierbar.

6. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem Merkmal:

g) Der Feststecker (3) ist an dem Stützglied mittels eines Schraubverschlusses (8) fixierbar.

7. Elektromotor nach dem vorhergehenden Anspruch 4 mit dem Merkmal

h) Der Feststecker (3) bzw. das Stützglied ist mit einem, insbesondere axial, vorstehenden Dom (6.1) zur Gegenhal terung einer an dem Stützglied bzw. dem Feststecker an liegenden Krallscheibe (6.2) versehen.

8. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Merkmalen:

i) Der Feststecker (3) ragt im Bereich eines ein Lagerschild (2) aufnehmenden Endes eines Motorgehäuses (1) aus diesem heraus;
j) das Stützglied, insbesondere die Stützlasche (2.1), ist als radial das Motorgehäuse (1) überragender Flansch an den Lagerschild (2) angeformt.

9. Elektromotor nach dem vorhergehenden Anspruch mit dem Merkmal:

k) Das Stützglied, insbesondere die Stützlasche (2.1), ist als einstückiges Stanz-Biegeteil bzw. einstückiges Spritzgußteil des Lagerschildes (2) ausgebildet.

10. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden An sprüche mit dem Merkmal:

l) Der Feststecker (3) ist Bestandteil einer, insbesondere als Kunststoffteil ausgebildeten, im Motorgehäuse (1) an zuordnenden Kommutatormotor-Bürstenhalterung (3.1).

11. Elektromotor nach dem vorhergehenden Anspruch mit den Merkmalen:

m) Der Feststecker (3) ist über einen Verbindungshals (3.2) einstückig mit der Bürstenhalterung (3.1) verbunden;
n) die Anschlußverbindungen zwischen der Bürstenhalterung (3.1) einerseits und dem Feststecker (3) andererseits, insbesondere zu Steckerstiften (3.7) des Feststeckers (3), sind in dem Verbindungshals (3.2) verlegt, insbeson dere in diesen eingegossen.

12. Elektromotor nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem Merkmal:

o) Der Feststecker (3) ist durch ein Abstützteil, insbeson dere durch eine Prellbacke (3.5), im Sinne einer Vibra tion-Rüttelkraftbegrenzung am Motorgehäuse (1) mit Gegen anlage an dem Stützglied, insbesondere der Stützlasche (2.1), abstützbar.