-
Die Erfindung betrifft ein Polgehäuse für einen Elektromotor, insbesondere für einen Stellmotor zum Antrieb eines Verstellteils eines Kraftfahrzeugs.
-
Aus der
DE 10 2011 012 317 A1 sind ein Polgehäuse sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem eine Rohrmantelfläche aus verzinktem Material zu einem zylinderförmigen Polrohr geformt und die im Zuge dessen einander zugewandten Mantellängskanten miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden.
-
Das Polgehäuse kann auch im Tiefziehverfahren oder in der klassischen Rohrfertigung aus einem Rohr hergestellt werden, das durch Spannungsarmglühen und mehrmaliges Rohrziehen in die spätere Polrohrform geformt wird. Hierzu kann das Rohr beispielsweise auf die gewünschte axiale Länge abgelängt und anschließend geschliffen und beispielsweise zum Korrosionsschutz verzinkt werden.
-
Bei Elektromotoren, insbesondere Kompaktmotoren, mit einem solchen Polgehäuse werden üblicherweise in dieses innenwandseitig Permanentmagnete eingesetzt, die den Stator des Elektromotors bilden, während dessen Rotor (Läufer oder Anker) im Polgehäuse drehbar gelagert ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für einen Elektromotor besonders geeignetes Polgehäuse bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Erfindungsgemäß umfasst das Polgehäuse ein zylinderförmiges Rohr mit integrierten Statorpolen. Hierzu sind in das Polgehäuse bzw. in das Rohr eine Anzahl von radial einwärts gerichteten Statorzähnen zur Aufnahme einer Stator- oder Spulenwicklung eingebracht.
-
Gemäß einer ersten Variante sind in den Rohrmantel des Rohres eine Anzahl von Öffnungen zur Aufnahme von Profilelementen eingebracht, welche die Statorzähne (Spulenpole) bilden. Die Profilelemente können von einem geeigneten Strangprofil angelängte Profilabschnitte oder kaltgestauchte Werkstücke sein.
-
Die Profilelemente können im Querschnitt beispielsweise T-förmig ausgeführt sein, wobei der vertikale T-Schenkel im Montageendzustand den radial verlaufenden Statorzahn bildet, während der horizontale T-Schenkel außenumfangsseitig am Rohr bzw. dessen Rohrmantel möglichst vollflächig anliegt.
-
Gemäß einer zweiten Variante sind die Statorzähne aus dem Rohrmantel des Rohres bzw. aus diesem selbst gebildet. Hierzu sind geeigneterweise Mantelabschnitte des Rohrs in dieses radial eingezogen und unter Bildung der Statorzähne rohrinnenseitig gefaltet.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des Polgehäuses weist dieses vier umfangsseitig gleichmäßig verteilt angeordnete Statorzähne auf, die sich unter Bildung eines zylinderförmigen, in Axialrichtung des Polgehäuses verlaufenden Aufnahmeraums für den Rotor oder Läufer des Elektromotors in das Polgehäuse radial hinein erstrecken. Dieser zylinderförmige Aufnahmeraum (Rotor- bzw. Läuferraum) dient im Zuge der Herstellung bzw. Montage des Elektromotors als Handhabungsraum zum Aufbringen der Spulen bzw. Statorwicklungen auf die Statorzähne. Die Spulen bzw. Statorwicklungen können dabei entweder direkt auf die Statorzähne oder zuvor auf bereitgestellte Spulenkörper gewickelt werden, die anschließend auf die Statorzähne aufgesetzt werden.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei gleichzeitig einfacher und kostengünstiger Herstellung des Polgehäuses dieses bereits die Statorzähne für einen Elektromotor und dabei statorseitig einen geschlossenen Magnetring bereitstellt, was wiederum zu einer Leistungsverbesserung eines mit einem erfindungsgemäßen Polgehäuse ausgeführten Elektromotors führt.
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in einer Querschnittsdarstellung eine erste Variante eines Polgehäuses mit integrierten Statorzähnen in Montage- bzw. Vormontageposition, und
-
2 in einer Aufsicht- bzw. Querschnittsdarstellung ein Rohr vor und nach der Herstellung eines Polgehäuses mit integrierten Statorzähnen gemäß einer zweiten Variante.
-
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt ein Polgehäuse 1 mit einem Rohr 2 und darin mantelseitig von außen nach innen eingesetzten Profilelementen 3. Hierzu sind in den Rohrmantel 4 des Rohres 2 eine der Anzahl der Profilelemente 3 entsprechende Anzahl von Mantelöffnungen 5 eingebracht. Über diese Mantelöffnungen 5 werden die im Ausführungsbeispiel im Querschnitt T-förmigen Profilelemente 3 mit deren Radialschenkeln 3a in der durch die Pfeile 6 veranschaulichten Steckrichtung (Radialrichtung) eingesteckt. Im eingesteckten Zustand, in welchem die Profilelemente 3 beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig im Rohr 2 bzw. in dessen Mantelfläche 4 fixiert sind, liegen die Profilelemente 3 mit deren Tangentialschenkel 3b außenumfangsseitig am Rohrmantel 4 des Rohres 2 an.
-
Im Ausführungsbeispiel sind vier derartige Profilelemente 3 in das Rohr 2 eingesetzt. Dabei bilden die Radialschenkel 3a der Profilelemente 3 statorseitige Zähne oder Spulenpole, auf welche Spulen oder Statorwicklungen 7 aufgebracht werden können. Die Profilelemente 3, welche die Statorzähne bzw. Spulenpole bilden, verlaufen innerhalb des Rohres 2 radial und begrenzen freiendseitig einen zylinderförmigen, zur zentralen Polgehäuseachse A koaxialen Freiraum 8. In diesen wird zur Herstellung eines Elektromotors mit dem Polgehäuse 1 ein (nicht dargestellter) Rotor oder Läufer eingesetzt.
-
Vor dem Einsetzen des Rotors dient dieser Rotor- oder Läuferraum 8 als Handhabungs- oder Zugangsraum zur Montage der Spulen- oder Statorwicklungen 7 auf den die Statorzähne bildenden Profilelementen 3. Bei bevorzugter Verwendung sogenannter Spulenkörper können diese außerhalb des Polgehäuses 1 mit den Spulen 7 bewickelt und die bewickelten Spulenkörper zunächst in Axialrichtung in das Polgehäuse 1 eingesetzt und anschließend in Radialrichtung bewegt sowie hierbei auf die Profilelemente bzw. Statorzähne 3 aufgesetzt werden.
-
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform des Polgehäuses 1 sind die radial einwärts gerichteten Statorzähne 3 aus dem Rohr 2 durch die in der rechten Figurenhälfte gezeigte Ver- oder Umformung des Rohrmantels 4 bzw. des Rohres 2 gebildet.
-
Hierzu wird ein zylindrisches Rohr 2 mit entsprechend großem Durchmesser bereitgestellt und dieses bzw. der Rohrmantel 4 an den im Ausführungsbeispiel vier exponierten Stellen lokal nach innen eingezogen sowie die dabei gebildeten Mantellaschen 9a, 9b paarweise zusammengefaltet. Dabei wird der jeweilige Stemmschlitz 10 zwischen den Laschen 9a, 9b der Laschenpaare möglichst weitgehend geschlossen.
-
Die auf diese Art und Weise hergestellten aus dem Rohr 2 bzw. dessen Mantelfläche 4 selbst gebildeten Statorzähne 3 werden im Zuge der Herstellung des Elektromotors wiederum mit den Spulen oder Statorwicklungen 7 direkt oder über Spulenkörper bestückt. Hierzu werden wiederum die Spulen 7 oder die mit diesen bewickelten Spulenkörper zunächst axial in den Rotor- bzw. Läuferraum 8 eingeführt und anschließend radial auf die selbst ebenfalls radial nach innen gerichteten Statorzähne 3 aufgesetzt, aufgewickelt oder aufgesteckt.
-
Das Polgehäuse 1 eignet sich besonders für bürstenlose Elektromotoren, insbesondere Kleinmotoren, deren Rotor bzw. Läufer mit Permanentmagneten bestückt ist. Im Betrieb des Elektromotors sind die statorseitigen Spulen 7 stromdurchflossen, wobei das Polgehäuse 1 selbst einen geschlossenen Magnetring (magnetischer Rückschluss) bildet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Polgehäuse
- 2
- Rohr
- 3
- Statorzahn/Profilelement
- 3a
- Radialschenkel
- 3b
- Tangentialschenkel
- 4
- Rohrmantel
- 5
- Mantelöffnung
- 6
- Pfeil-/Radialrichtung
- 7
- Spule/Statorwicklung
- 8
- Rotor-/Läufer-/Aufnahmeraum
- 9a, 9b
- Mantellasche
- 10
- Stemmschlitz
- A
- Polgehäuseachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011012317 A1 [0002]
