DE202009008398U1

DE202009008398U1 - Electrically conductive coating of a plastic housing

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Publication number: DE202009008398U1
Application number: DE202009008398U
Authority: DE
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2019-06-19

Abstract

Stellantrieb (1) mit einem Gleichstrommotor (2), der ein Metallgehäuse (3) aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse (4) aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle (11) teilweise im Metallgehäuse (3) und teilweise im Kunststoffgehäuse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (4) zumindest auf einer Seite seiner Wandung (5) großflächig und vollständig oder nahezu vollständig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung (6) versehen ist.Actuator (1) with a DC motor (2), which has a metal housing (3) which is mechanically connected to a mounting housing (4) made of plastic, wherein a continuously electrically conductive motor shaft (11) partially in the metal housing (3) and partially in Plastic housing (4) is arranged, characterized in that the plastic housing (4) at least on one side of its wall (5) over a large area and completely or almost completely with an electrically conductive metallic coating (6) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Gleichstrommotor, der ein Metallgehäuse aufweist, das mechanisch mit einem Anbaugehäuse aus Kunststoff verbunden ist, wobei eine durchgehend elektrisch leitende Motorwelle teilweise im Metallgehäuse und teilweise im Kunststoffgehäuse angeordnet ist.The Invention relates to an actuator with a DC motor, the one metal case having, which is mechanically connected to a mounting housing made of plastic is, with a continuous electrically conductive motor shaft partially in the metal case and partly in plastic housing is arranged.

Kunststoffgehäuse bieten gegenüber Metallgehäusen vielfältige Vorteile, sie lassen sich einfacher und wirtschaftlicher herstellen, weisen ein geringeres Gewicht auf und übertragen weniger Geräusche. Durch die Wahl eines geeigneten Kunststoffmaterials und die Verwendung von Füllstoffen zur Verstärkung lassen sich auch relativ anspruchsvolle mechanische Eigenschaften erzielen. An Anbaugehäuse wurden in der Vergangenheit selten besondere hohe Ansprüche an die elektrischen Eigenschaften gestellt. Durch gestiegene EMV-Anforderungen, herabgesetzte Grenzwerte und besonders bei bestimmten Anordnungen von Stellantrieben z. B. im Kraftfahrzeug müssen inzwischen immer häufiger auch solche Störquellen entschärft werden, die bisher vernachlässigbar waren. Zu diesen Störquellen zählen auch elektrisch leitende Motorwellen, die aus einem an sich abgeschirmten Motorgehäuse vorragen.Plastic housing offer across from metal housings diverse Advantages, they are easier and more economical to produce, have a lower weight and transmit less noise. By the choice of a suitable plastic material and the use of fillers for reinforcement can also be relatively demanding mechanical properties achieve. On mounting housing In the past, these have rarely been very demanding electrical properties. Due to increased EMC requirements, degraded Limit values and in particular for certain arrangements of actuators z. B. in the vehicle must meanwhile more and more often such sources of interference defused become negligible so far were. These sources of interference also include electrically conductive motor shafts, which consist of a shielded on itself motor housing protrude.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb dafür Sorge zu tragen, dass auch die aus einem Gleichstrommotor ausgekoppelte und von einer elektrisch freiliegenden Motorwelle emittierte Störstrahlung auf wirtschaftliche Weise abgeschirmt werden kann, ohne auf die Vorteile der Verwendung von Kunststoffgehäusen verzichten zu müssen.task The present invention is therefore, in a generic actuator take care to wear that even those decoupled from a DC motor and emitted by an electrically exposed motor shaft noise can be shielded in an economical way, without being on the To forego advantages of using plastic housings.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das Kunststoffgehäuse großflächig mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist, wird auch die Störstrahlung abgeschirmt, die von der Motorwelle aus dem metallischen Motorgehäuse ausgekoppelt wird.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Because of the plastic case with a large area an electrically conductive Coating is provided, and the interference is shielded, the is decoupled from the motor shaft from the metallic motor housing.

Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.further developments The invention are set forth in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It demonstrate:

1 eine Außenansicht eines Stellantriebs, 1 an external view of an actuator,

2 eine skizzierte Schnittdarstellung durch den Stellantrieb, 2 a sketched sectional view through the actuator,

3 eine Schnittdarstellung eines Gehäuserandbereiches und 3 a sectional view of a housing edge area and

4 eine Schnittdarstellung eines Befestigungsbereiches. 4 a sectional view of a mounting area.

1 zeigt eine Außenansicht eines Stellantriebes 1, bestehend aus einem Gleichstrommotor 2, der an ein aus Kunststoff bestehendes Anbaugehäuse 4 befestigt ist. Das Anbaugehäuse 4 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 9 und einem zweiten Gehäuseteil 10 und beherbergt im vorliegenden Beispiel ein Untersetzungsgetriebe mit einer Ausgangswelle 19. Die Oberfläche des Anbaugehäuses 4 ist großflächig mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung 6 versehen, die auch eine Kontaktfläche 34 umfasst, die unmittelbar mit dem Metallgehäuse 3 und oder einem Lagerschild des Gleichstrommotors 2 elektrisch kontaktiert ist. Das Anbaugehäuse 4 ist weiter mit Anschraubaugen 29 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben versehen. 1 shows an external view of an actuator 1 consisting of a DC motor 2 , which is a plastic housing made of plastic 4 is attached. The attachment housing 4 consists of a first housing part 9 and a second housing part 10 and houses in the present example a reduction gear with an output shaft 19 , The surface of the attachment housing 4 is a large area with an electrically conductive metallic coating 6 provided, which also has a contact surface 34 Includes, directly with the metal case 3 and or a bearing plate of the DC motor 2 electrically contacted. The attachment housing 4 is on with screw-on eyes 29 provided for receiving fastening screws.

2 zeigt eine skizzierte Schnittdarstellung durch den Stellantrieb 1, mit dem Elektromotor 2 und dem Untersetzungsgetriebe 15. Der Elektromotor 2 ist ein Kommutatormotor, mit einem Metallgehäuse 3, das Permanentmagnete 20 trägt und durch metallische Lagerschilde 21, 22 geschlossen ist. Elektrischer Strom wird über Anschlüsse 23, Bürsten 24 und einem Kommutator 25 zu einer Rotorwicklung 26 geleitet. Durch den sich im Statormagnetfeld drehenden Rotor 27 werden die Rotorwicklungen 26 am Kommutator geschaltet, wobei das sogenannte Bürstenfeuer entsteht. Dabei handelt es sich um beschleunigte Ladungen, die störende elektromagnetische Felder erzeugen. Eine elektrisch leitende Motorwelle 11 wirkt wie eine Antenne, empfängt die elektromagnetische Störstrahlung und leitet sie in das Getriebegehäuse weiter. Dort wirkt die Motorwelle 11 als Sender und strahlt elektromagnetische Wellen in seine Umgebung ab. Das Untersetzungsgetriebe 15 umfasst ein nichtmetallisches Getrieberad 16, welches verhindert, dass weitere Getriebeteile leitungsgebundene Störungen übertragen. Um die von der Motorwelle 11 abgesandten Störstrahlen wirksam abzuschirmen ist die Oberfläche des Kunstsoffgehäuses 4 mit einer elektrisch leitfähigen metallischen Beschichtung versehen. Als Beschichtungsverfahren eignet sich insbesondere das sogenannte CVD-Verfahren (chemical vapour deposition). Das Untersetzungsgetriebe 15 besteht im einzelnen aus einer auf die Motorwelle 11 aufgepresste Schnecke 28, das elektrisch isolierende Getrieberad 16, das hier als Schneckenrad ausgebildet ist und ein Ritzel 30 aufweist, das mit einem Ausgangsgetrieberad 17 in Eingriff ist. Das Ausgangsgetrieberad 17 ist ohne zusätzliche Einbaulager unmittelbar auf einer hohlzylinderförmigen Gleitfläche 18, die einstückig mit dem Kunststoffgehäuse 4 mitgeformt ist, unter Hinzufügung von Schmierfett gelagert. Das dargestellte erste Gehäuseteil 9 weist einen Randbereich 7 auf, der in Form einer als Dichtungsprofil dienenden Nut 12 ausgebildet ist. Das komplementäre zweite Gehäuseteil ist mit einer hierzu passend geformten Feder versehen. Anschraubaugen 29 sind außerhalb des Randbereiches 7 angeordnet. 2 shows a sketched sectional view through the actuator 1 , with the electric motor 2 and the reduction gear 15 , The electric motor 2 is a commutator motor, with a metal housing 3 , the permanent magnets 20 carries and through metallic end shields 21 . 22 closed is. Electricity gets over connections 23 , To brush 24 and a commutator 25 to a rotor winding 26 directed. Due to the rotor rotating in the stator magnetic field 27 become the rotor windings 26 switched on the commutator, whereby the so-called brush fire arises. These are accelerated charges that generate disturbing electromagnetic fields. An electrically conductive motor shaft 11 acts as an antenna, receives the electromagnetic interference and forwards them into the gearbox housing. There, the motor shaft acts 11 as a transmitter and radiates electromagnetic waves into its environment. The reduction gear 15 includes a non-metallic gear 16 , which prevents further gear parts from transmitting conducted interference. To that of the motor shaft 11 effectively shielding emitted interfering radiation is the surface of Kunstsoffgehäuses 4 provided with an electrically conductive metallic coating. As a coating method, in particular, the so-called CVD method (chemical vapor deposition) is suitable. The reduction gear 15 consists in detail of one on the motor shaft 11 pressed-on snail 28 , the electrically insulating gear 16 , which is designed here as a worm wheel and a pinion 30 having, with an output gear 17 is engaged. The output gear 17 is without additional mounting bearing directly on a hollow cylindrical sliding surface 18 , which are integral with the plastic housing 4 mitgeformt, with the addition of grease stored. The illustrated first housing part 9 has a border area 7 on that in Form of a groove serving as a sealing profile 12 is trained. The complementary second housing part is provided with a spring suitably shaped for this purpose. Anschraubaugen 29 are outside the border area 7 arranged.

3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gehäuserandbereichs des ersten Gehäuseteiles 9 und des zweiten Gehäuseteiles 10 des Kunststoffgehäuses 4. Das erste Gehäuseteil 9 weist an seinem Rand eine Nut 12 auf, in welche eine Feder 13 des zweiten Gehäuseteils 10 eingreift. Die beiden Gehäuseteile 9 und 10 sind an ihrer Außenseite mit der metallischen Beschichtung 6 versehen. Die Beschichtung 6 ist jeweils soweit ausgedehnt, dass sich Flächen 14, die parallel zu einer Fügerichtung F ausgerichtet und einerseits Bestandteil der Nut 12 des ersten Gehäuseteils 9 und andererseits Bestandteil der Feder 13 des zweiten Gehäuseteils 10 sind, einander berühren und elektrisch miteinander verbunden sind. Gehäusetoleranzen können durch diese Anordnung ausgeglichen werden, so dass vollumfänglich stets überlappende beschichtete Bereiche vorhanden sind, die zu einer sehr guten abschirmenden Wirkung beitragen. 3 shows a sectional view of a housing edge region of the first housing part 9 and the second housing part 10 of the plastic housing 4 , The first housing part 9 has a groove at its edge 12 in which a spring 13 of the second housing part 10 intervenes. The two housing parts 9 and 10 are on their outside with the metallic coating 6 Mistake. The coating 6 is in each case extended so far that surfaces 14 aligned parallel to a joining direction F and on the one hand part of the groove 12 of the first housing part 9 and on the other hand part of the spring 13 of the second housing part 10 are, touch each other and are electrically connected. Housing tolerances can be compensated by this arrangement, so that fully overlapping coated areas are always present, which contribute to a very good shielding effect.

4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Befestigungsbereiches des Kunststoffgehäuses 4, mit einer Befestigungsschraube 31, die mit einem Schraubenkopf 33 versehen ist, der unmittelbar in elektrischem Kontakt mit der metallischen Beschichtung 6 steht. Weiter ist die metallische Beschichtung 6 in unmittelbarem Kontakt mit einem Träger 32, mit dem die Befestigungsschraube 31 mechanisch verbunden ist. 4 shows a sectional view of a mounting portion of the plastic housing 4 , with a fixing screw 31 that with a screw head 33 which is in direct electrical contact with the metallic coating 6 stands. Next is the metallic coating 6 in direct contact with a carrier 32 with which the fixing screw 31 mechanically connected.

11: Stellantriebactuator
22: GleichstrommotorDC motor
33: Metallgehäusemetal housing
44: Anbaugehäuse/KunststoffgehäuseExternal housing / plastic housing
55: Wandungwall
66: Beschichtungcoating
77: Randbereich erstes Gehäuseteilborder area first housing part
88th: Randbereich zweites Gehäuseteilborder area second housing part
99: erstes Gehäuseteilfirst housing part
1010: zweites Gehäuseteilsecond housing part
1111: Motorwellemotor shaft
1212: Nutgroove
1313: Federfeather
1414: Flächensurfaces
1515: UntersetzungsgetriebeReduction gear
1616: nichtleitendes Zahnradnonconductive gear
1717: Ausgangsgetrieberadoutput gear
1818: Lagerflächenstorage areas
1919: Ausgangswelleoutput shaft
2020: Permanentmagnetpermanent magnet
2121: A-LagerschildA-end shield
2222: B-LagerschildB-end shield
2323: Anschlüsseconnections
2424: Bürstento brush
2525: Kommutatorcommutator
2626: Rotorwicklungrotor winding
2727: Rotorrotor
2828: Schneckeslug
2929: AnschraubaugenAnschraubaugen
3030: Ritzelpinion
3131: Befestigungsschraubefixing screw
3232: Trägercarrier
3333: Schraubenkopfscrew head
3434: Kontaktflächecontact area
FF: Fügerichtung joining direction

Claims

Actuator ( 1 ) with a DC motor ( 2 ), which has a metal housing ( 3 ), which mechanically with a mounting housing ( 4 ) is made of plastic, wherein a continuously electrically conductive motor shaft ( 11 ) partially in metal housing ( 3 ) and partly in plastic housing ( 4 ), characterized in that the plastic housing ( 4 ) at least on one side of its wall ( 5 ) over a large area and completely or almost completely with an electrically conductive metallic coating ( 6 ) is provided.

Actuator according to claim 1, characterized in that the plastic housing ( 4 ) is executed at least in two parts and edge areas ( 7 ) of the coating of the first housing part ( 9 ) with edge areas ( 8th ) of the coating ( 6 ) of the second housing part ( 10 ) are electrically and mechanically interconnected.

Actuator ( 1 ) with a DC motor ( 2 ), which has a metal housing ( 3 ), which mechanically with a mounting housing ( 4 ) is made of plastic, wherein a continuously electrically conductive motor shaft ( 11 ) partially in the metal housing ( 3 ) and partly in plastic housing ( 4 ) is arranged, wherein the plastic housing ( 4 ) of two housing halves ( 9 . 10 ), in whose peripheral areas ( 7 . 8th ) a circumferential groove and spring geometry is formed, so that the spring ( 13 ), which is integral with a first housing half, and the groove ( 12 ), with a second housing half ( 10 ) are integral with each other, characterized in that the groove ( 12 ) and the spring ( 13 ) of these border areas ( 7 . 8th ) at least partially with an electrically conductive metallic coating ( 6 ) are provided.

Actuator according to claim 3, characterized in that the coated surfaces ( 14 ) are electrically connected to each other.

Actuator according to claim 3 or 4, characterized in that the plastic housing ( 4 ) too at least on one side of its wall ( 5 ) over a large area and completely or almost completely with an electrically conductive metallic coating ( 6 ) is provided.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallic coating ( 6 ) of the plastic housing ( 4 ) with the metal housing ( 3 ) and / or a bearing plate ( 21 ) of the DC motor ( 2 ) is electrically connected.

Actuator according to claim 6, characterized in that the electrical connection directly between the metallic coating ( 6 ) of the plastic housing ( 4 ) and the metal housing ( 3 ) and / or the end shield ( 21 ) of the DC motor ( 2 ) via contact surfaces ( 34 ) is made.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallic coating ( 6 ) via metallic fastening screws ( 31 ) electrically with a metallic carrier ( 32 ) connected is.

Actuator according to claim 8, characterized in that screw heads ( 33 ) of the fixing screws ( 31 ) directly with the metallic coating ( 6 ) of the plastic housing are electrically and mechanically in contact.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallic coating ( 6 ) of the plastic housing ( 4 ) directly with a carrier ( 32 ) is electrically connected.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge regions ( 7 . 8th ) have circumferential surfaces which are aligned parallel to the joining direction (F), formed adjacent to each other and overlapping.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic housing ( 4 ) does not comprise any active electrical elements or components with electrical functions.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic housing ( 4 ) a reduction gear ( 15 ).

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plastic housing ( 4 ) comprises a brake.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that mitformed or molded parts of the plastic housing ( 4 ) in uncoated areas directly as storage areas ( 18 ) serve.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear ( 15 ) at least one electrically non-conductive gear ( 16 ).

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the reduction gear ( 15 ) a large-scale output gear ( 17 ), in the immediate vicinity of the plastic housing ( 4 ) is arranged.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the DC motor ( 2 ) is a commutator motor.

Actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the DC motor ( 2 ) is an electronically commutated DC motor.