DE202004002527U1

DE202004002527U1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE202004002527U1
Application number: DE200420002527
Authority: DE
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2014-02-19

Abstract

Elektromotor mit einem Rotor, einem Stator (42), der den Rotor umgibt, und mit einem Träger (44, 46), der wenigstens einen Flanschbereich (48, 50) zur Befestigung des Elektromotors aufweist, wobei der Stator (42) mit dem Träger (44, 46) in dem Flanschbereich (48, 50) über ein erstes Verbindungselement (60, 62) verbunden ist, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Verbindungselement (64, 66) zur Befestigung des Elektromotors (40) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in Form einer Flanschplatte (44) ausgebildet ist, die mit einer Stirnfläche des Stators (42) verbunden ist, und daß an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stators (42) eine weitere Flanschplatte (46) mit wenigstens einem Flanschbereich (50) angeordnet ist, wobei der Stator (42) und die beiden Flanschplatten (44, 46) in den jeweiligen Flanschbereichen (48, 50) über das erste Verbindungselement (60, 62) miteinander verbunden sind; und daß der Stator (42) eine Außenkontur aufweist, die im wesentlichen der Außenkontur der beiden Flanschplatten...

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, der einen Rotor und einen den Motor umgebenden Stator umfaßt. Solche Motoren werden auch als Innenläufer bezeichnet.
Elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren umfassen im allgemeinen einen Permanentmagneten, der auf eine Rotorwelle aufgebracht ist und in Umfangsrichtung mehrere wechselnden Pole aufweist, sowie einen Stator, der einen Statorkörper und mehrere Antriebswicklungen aufweist, die mit den magnetischen Polen des Rotors in Wechselwirkung stehen.
Solche Motoren sind normalerweise in einem Gehäuse aufgenommen, das einen Flansch aufweist, um den Motor an einem Getriebe oder an einer anderen externen Komponente zu befestigen. Der Flansch kann mit dem Gehäuse einteilig ausgebildet oder an diesem beispielsweise mittels Schrauben angebracht sein.
Es ist auch bekannt, einen kompakten Elektromotor derart auszubilden, daß der Statorkörper und ein Flansch zur Befestigung des Elektromotors direkt miteinander verschraubt sind.
Bei den Anordnung des Standes der Technik besteht das Problem, daß für das Motorgehäuse und für die Flanschbereiche zur Befestigung des Elektromotors Platz benötigt wird, der in vielen Anwendungen sehr knapp ist beziehungsweise nicht zur Verfügung steht.
Der erfindungsgemäße Motor kann z.B. im Automobilbereich und in anderen Anwendungen von Industriemotoren eingesetzt werden, in denen große Restriktionen hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Platzes bestehen. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor anzugeben, der möglichst kleine Abmessungen hat und kompakt aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit den Merkmalen von Schutzanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist der Elektromotor einen Rotor und einen Stator sowie einen Träger auf, an dem der Stator befestigt ist. Der Träger umfaßt wenigstens einen Flanschbereich zur Befestigung des Elektromotors, wobei der Stator mit dem Träger in dem Flanschbereich über ein erstes Verbindungselement verbunden ist, und wobei das erste Verbindungselement so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Verbindungselement zur Befestigung des Elektromotors zusammenwirkt. In anderen Worten schafft die Erfindung einen Elektromotor, der ein und denselben Verbindungspunkt sowohl für die Verbindung von Stator und Träger als auch für die Befestigung der gesamten Motoreinheit an einer externen Komponente, wie einem Getriebe, nutzt. Dadurch kann ein Motor mit einem Minimum an Verbindungspunkten – sowohl für den internen Zusammenhalt des Motors als auch für die externe Befestigung des Motors – geschaffen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das erste Verbindungselement zur Verbindung von Stator und Träger ein Durchgangsloch zur Aufnahme des zweiten Verbindungselementes auf. Vorzugsweise wird dieses erste Verbindungselement durch eine Hohlniete gebildet. Das zweite Verbindungselement ist dann beispielsweise eine Schraube, welche durch die Hohlniete hindurchgeführt wird.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Träger zwei Flanschbereiche auf, an denen der Stator jeweils über ein erstes Verbindungselement befestigt ist. Dadurch ergibt sich ein kompakter Elektromotor mit nur zwei Befestigungspunkten zwischen dem Stator und dem Träger, die gleichzeitig zur Befestigung des gesamten Motors an einer externen Komponente, wie einem Getriebe, genutzt werden können. Weitere Verbindungs- bzw. Befestigungspunkte sind nicht notwendig.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Träger in Form einer Flanschplatte ausgebildet, die mit einer Stirnfläche des Stators verbunden ist, wobei an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stators eine weitere Flanschplatte mit wenigstens einem entsprechenden Flanschbereich angeordnet ist, so daß der Stator zwischen den beiden Flanschplatten eingeklemmt ist und die gesamte Motoreinheit in den jeweiligen Flanschbereichen über das erste Verbindungselement bzw. die ersten Verbindungselementen zusammengehalten wird. Da der Stator den Elektromotor nach außen abschließt, ist kein zusätzliches Gehäuse notwendig, wodurch sich eine sehr kompakte Motoreinheit ergibt.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Stator eine Außenkontur, die im wesentlichen der Außenkontur der beiden Flanschplatten entspricht, so daß sich eine nach außen abgeschlossene Motoreinheit ergibt, bei der die Außenseite des Stators zusammen mit den Flanschplatten die Funktion eines den Motor einschließenden Gehäuses übernimmt.
Um die Motoreinheit dicht abzuschließen, kann sie zusätzlich in ein Kunststoff eingebettet sein.
Der Statorkörper ist vorzugsweise durch ein Blechpaket gebildet, dessen Außenkontur, wie erwähnt, der Außenkontur der Flanschplatten folgt, und an dessen Innenseite Statorzähne ausgebildet sind, welche Phasenwicklungen tragen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
1 eine Schnittdarstellung durch einen Elektromotor gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung;
2 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung des Elektromotors und der Verbindungselemente gemäß der Erfindung;
3 eine ähnliche Darstellung wie 2, wobei die Verbindungselemente an dem Elektromotor angebracht dargestellt sind.
1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, der erfindungsgemäß aufgebaut ist. Ein solcher Motor kann beispielsweise im Automobilbereich für Lenksysteme eingesetzt werden. Der Gleichstrommotor, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, weist einen Stator mit einem Statorblechpaket 12 und Statorwicklungen 14 auf. Innerhalb des Stators ist ein Rotor mit einer Rotorwelle 16, einem Eisenrückschluß 18, der auf der Rotorwelle 16 sitzt, und einem Permanentmagneten 20, der segmentiert oder als Ring ausgebildet ist, angeordnet.
Der Motor 10 ist an seinen beiden Stirnseiten jeweils durch einen Flansch 24 bzw. 26 abgeschlossen, wobei auf der Seite des Flansches 26 die Rotorwelle 16 herausgeführt ist und auf der Seite des Flansches 24 die Signalleitung und Wicklungsanschlüsse des Motors herausgeführt werden. Die Flansche 24, 26 bilden zusammen mit dem Statorblechpaket 12 eine abgeschlossene Motoreinheit 1, welche durch Hohlnieten 32 zusammengehalten wird, wie mit Bezug auf die 2 und 3 näher erläutert ist. Zu diesem Zweck sind in den Flanschen 24, 26 Durchgangsbohrungen ausgebildet.
Die Rotorwelle 16 ist in den Flanschen 24 und 26 über Lager 28 und 30, z.B. Wälz- oder Gleitlager, insbesondere Kugellager, drehbar gelagert und gehalten.
Es sei betont, daß der erfindungsgemäße Elektromotor intern gänzlich oder gänzlich anders als der in 1 gezeigte Motor aufgebaut sein kann und daß die Erfindung in Verbindung mit jeder anderen bekannten oder noch zu entwickelnden Struktur eines Innenläufer-Elektromotors angewendet werden kann.
Die Erfindung sieht ein Motordesign vor, in dem ein Motor-Gehäuse im eigentlichen Sinne gänzlich fehlt und der gesamte Motor mit einem Minimum an Verbindungs- und Befestigungspunkten realisiert ist. Dadurch kann ein Elektromotor mit minimalen Abmessungen bereitgestellt werden. Die Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf die 2 und 3 weiter erläutert.
2 zeigt eine perspektivische Außenansicht des erfindungsgemäßen Elektromotors 40. Der Elektromotor 40 umfaßt einen Stator 42, der einen Statorkörper in Form eines Blechpaketes aufweist. Der Stator 42 ist zwischen einem ersten Träger 44 und einem zweiten Träger 46 eingefügt, wobei die Träger 44, 46 in Form von Flanschplatten mit jeweils zwei Flanschbereichen 48 bzw. 50 ausgebildet sind.
Wie in den Figuren dargestellt, folgt die Außenkontur des Stators 42 im wesentlichen der Außenkontur der Flanschplatten 48, 50, so daß sich in zusammengesetztem Zustand eine kompakte, nach außen abgeschlossene Motoreinheit ergibt, die kein zusätzliches externes Gehäuse benötigt.
In den 2 und 3 sind ferner das Abtriebsende 52 der Welle sowie elektrische Kontaktanschlüsse 54 des Elektromotors dargestellt.
In den Flanschbereichen 48, 50 führen Durchgangsbohrungen 56, 58 durch die Flanschplatten 44, 46 sowie durch das Blechpaket des Stators 42. Die Durchgangsbohrungen 56, 58 dienen zur Aufnahme der Verbindungselemente, um einerseits die Flanschplatten 44, 46 mit dem Stator 42 fest zu verbinden und um andererseits die zusammengebaute Motoreinheit an einer externen Komponente, wie einem Getriebe, befestigen zu können.
Diese Verbindungselemente sind bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung zwei Hohlnieten 60, 62, welche als erste Verbindungselemente bezeichnet werden, sowie zwei Schrauben 64, 66, welche als zweite Verbindungselemente bezeichnet werden. Die Hohlnieten 60, 62 dienen zum Verbinden der beiden Flanschplatten 44, 46 mit dem Stator 42 und somit zur Erzeugung einer geschlossenen kompakten Motoreinheit. Die Schrauben 64, 66 werden durch die Hohlnieten 60, 62 hindurchgeführt, um den Motor 40 an einer externen Komponente, wie einem Getriebe, zu befestigen.
Ein Fachmann wird aufgrund der vorliegenden Offenbarung ohne weiteres andere geeignete Verbindungselemente wählen können. Es ist z.B. möglich, daß die ersten und zweiten Verbindungselemente jeweils als Nieten oder als Schrauben ausgebildet sind. Ferner ist auch denkbar, die ersten und zweiten Verbindungselemente nebeneinanderliegend durch die Durchgangsbohrungen 56, 58 zu führen und geeignet zu verankern. Ferner können mehr als zwei Verbindungselemente bzw. Durchgangsbohrungen vorgesehen sein.
Die Erfindung schafft somit einen kompakten Elektromotor, der lediglich ein Minimum an Befestigungspunkten sowohl für die interne Montage des Elektromotors als auch für die Befestigung des Elektromotors an einer externen Komponente benötigt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

10: Gleichstrommotor
12: Statorblechpaket
14: Statorwicklungen
16: Rotorwelle
18: Eisenrückschlußring
20: Permanentmagnet
22: Gehäuse
24, 26: Flansch
28, 30: Lager
32: Hohlnieten
40: Elektromotor
42: Stator
44, 46: Träger; Flanschplatte
48, 50: Flanschbereich
52: Abtriebsende der Welle
54: elektrische Anschlüsse
56, 58: Durchgangsbohrung
60, 62: Hohlniete; erstes Verbindungselement
64, 66: Schraube; zweites Verbindungselement

Claims

Elektromotor mit einem Rotor, einem Stator (42), der den Rotor umgibt, und mit einem Träger (44, 46), der wenigstens einen Flanschbereich (48, 50) zur Befestigung des Elektromotors aufweist, wobei der Stator (42) mit dem Träger (44, 46) in dem Flanschbereich (48, 50) über ein erstes Verbindungselement (60, 62) verbunden ist, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Verbindungselement (64, 66) zur Befestigung des Elektromotors (40) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in Form einer Flanschplatte (44) ausgebildet ist, die mit einer Stirnfläche des Stators (42) verbunden ist, und daß an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stators (42) eine weitere Flanschplatte (46) mit wenigstens einem Flanschbereich (50) angeordnet ist, wobei der Stator (42) und die beiden Flanschplatten (44, 46) in den jeweiligen Flanschbereichen (48, 50) über das erste Verbindungselement (60, 62) miteinander verbunden sind; und daß der Stator (42) eine Außenkontur aufweist, die im wesentlichen der Außenkontur der beiden Flanschplatten (44, 46) entspricht, um eine kompakte, nach außen abgeschlossene Motoreinheit zu bilden.
Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbindungselement (60, 62) ein Durchgangsloch zur Aufnahme des zweiten Verbindungselementes (64, 66) aufweist.
Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbindungselement (60, 62) eine Hohlniete umfaßt.
Elektromotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verbindungselement (64, 66) eine Schraube umfaßt.
Elektromotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (44, 46) zwei Flanschbereiche (48, 5O) aufweist, in denen jeweils ein erstes Verbindungselement (60, 62) vorgesehen ist.
Elektromotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in einen Kunststoff eingebettet ist.
Elektromotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (42) ein Blechpaket umfaßt.