DE60207562T2

DE60207562T2 - Anschlußbaugruppe für den elektrischen Anschluß eines Elektromotors

Info

Publication number: DE60207562T2
Application number: DE60207562T
Authority: DE
Inventors: Jürgen Oelsch; Willi Eppler
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: JP3989881B2; DE60207562D1; US20040063345A1; JP2004120995A; EP1403976B1; EP1403976A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußbaugruppe für den elektrischen Anschluß eines Elektromotors, die eine Trägerplatte aus Kunststoff mit integrierten Anschlußelementen, eine Leiterplatte mit Sensor- und/oder Steuerkomponenten für den Elektromotor und eine Abdichtung aufweist.
Es ist eine solche Anschlußbaugruppe vorgeschlagen worden, bei der die Abdichtung zwei einzelne Flachdichtungen aufweist, welche lose zwischen den betreffenden Stirnseiten der Trägerplatte und dem jeweiligen Motorgehäuseteil eingelegt werden und dann durch Verspannen der beiden Gehäuseteile mittels Schrauben oder dergleichen eingeklemmt werden, so daß die Anschlußbaugruppe und der Elektromotor selbst gegen äußere Einflüsse abgedichtet ist, derart, daß z.B. kein Spritzwasser in das Motorgehäuse eindringen kann.
EP 0 849 866 A1 offenbart einen Elektromotor mit einer Anschlußbaugruppe, in der eine Dichtung aus nur einer einzelnen Komponente zwischen den Motorgehäuseteilen, d.h. einem Motorgehäuse und einem Lagerschild, vorgesehen ist. Der Motor hat ein Gehäuse, das gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet ist.
US 5,444,315 offenbart ein Isolationselement für eine Buchse für die Durchführung von elektrischen Leitungen mit einer Dichtung zwischen zwei Gehäusen, wobei die elektrischen Leitungen in einen unelastischen Träger eingeformt und auf beiden Seiten des Trägers abgedeckt sind. Eine Dichtung wird an den Träger angeformt und, in einer Ausführung, ist der Träger zwischen einem Kommutatorgehäuse und einem Getriebegehäuse angeordnet. Dieses Design ermöglicht es, daß die elektrischen Leitungen in das Innere von koaxial angeordneten Gehäusen auf einfache Weise eingefügt werden können, während eine Feuchtigkeitsdichtung zwischen den Gehäusen sichergestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußbaugruppe der beschriebenen Art so auszubilden, daß Fertigung und Montage vereinfacht sind, ohne die Dichtwirkung zu beeinträchtigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Anschlußbaugruppe gemäß Patentanspruch 1.
Bei der Anschlußbaugruppe nach der Erfindung ist anstelle von zwei einzelnen, verlierbaren Flachdichtungen ein einziger Dichtring vorgesehen, der unverlierbar an der Trägerplatte angeformt ist, vorzugsweise durch An- oder Aufspritzen und/oder Vulkanisieren des Dichtwerkstoffes auf die Trägerplatte. Die Trägerplatte und der ringförmige, beidseitig wirkende Dichtring bilden eine einzige Baugruppe, so daß im Vergleich zum Stand der Technik anstelle dreier Bauteile, nämlich der Trägerplatte und zweier Flachdichtungen, nur ein einziges Bauteil, nämlich die mit dem Dichtring unverlierbar verbundene Trägerplatte, bereitgestellt werden muß, die einfacher herstellbar, lagerbar und montierbar ist als die drei genannten getrennten Bauteile beim Stand der Technik.
Die Anschlußbaugruppe ist in vormontiertem, noch nicht verspannten Zustand gegenüber der Statorwicklung dreheinstellbar, ohne daß dazu die Trägerplatte mit Abdichtung von dem Motorgehäuse entfernt werden muß. Dies ermöglicht eine Drehjustierung der Anschlußgruppe gegenüber der Statorwicklung bei im wesentlichen beibehaltener Dichtfunktion der Abdichtung.
Die Unverlierbarkeit der Abdichtung bezüglich der Trägerplatte kann in vorteilhafter Weise dadurch gewährleistet werden, daß die Trägerplatte wenigstens ein Durchgangsloch aufweist, welches durch Dichtmaterial des Dichtringes bei dessen Anformung an die Trägerplatte aufgefüllt ist. Dadurch sind eine einwandfreie Verankerung der Dichtung auf der Trägerplatte und deren Unverlierbarkeit gewährleistet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche angegeben.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Achsschnitt durch eine Anschlußbaugruppe nach der Erfindung, die zusammen mit einem Elektromotor, dessen Bauteile gestrichelt dargestellt sind, in einem Gehäuse untergebracht ist;
2 in einem Schnitt wie 1 die Anschlußbaugruppe allein.
Gemäß 1 hat ein Elektromotor 9 wie üblich einen Rotor 10 mit Abtriebswelle 11 und eine den Rotor umgebende Statorwicklung 12. Der Elektromotor 9 ist von einem zweigeteilten Gehäuse mit einem Gehäusetopf 13 und einem Deckel 14 umgeben. In beiden Gehäuseteilen sind zur Lagerung der Welle 11 je ein Wälzlager 15, 16 abgestützt.
In einer Vertiefung 17 des Gehäusetopfes 13 ist eine durchgezogen dargestellte Anschlußbaugruppe 1 untergebracht, welche eine Trägerplatte 2 aus Kunststoff, eine daran befestigte Leiterplatte 4, einen an die Trägerplatte angeformten Dichtring 3 aus einem Dichtwerkstoff, wie einem thermoplastischen Elastomer, einem Silikonelastomer oder einem PU-Kunststoff, ein mit der Trägerplatte 2 integriertes Steckerteil 5 und Anschlußbleche oder Stanzgitter (lead frames) 6 und 7 aufweist.
Trägerplatte 2 und Leiterplatte 4 haben einen gemeinsamen Durchlaß 19 für die Abtriebswelle 11 des Elektromotors 9.
Die Leiterplatte 4 ist mit einem bei 8 angedeuteten mechanischen Befestigungselement auf der dem Motor zugewandten Stirnfläche der ringförmigen Trägerplatte 2 befestigt und von in axialer Richtung abgewinkelten Teilen 6', 7' der Anschlußbleche axial durchsetzt. Das Anschlußblech bzw. Stanzgitter 7 ist in Form von einzelnen Steckerfahnen 20, welche in einem Steckergehäuse 5 enden, seitlich aus der Trägerplatte 2 herausgeführt.
Das Anschlußblech 6 hat ein weiteres, axial entgegengesetzt dem Ende 6' aus der Trägerplatte 2 herausgeführtes Ende 6'', das zur Verbindung mit einem oder mehreren Leitern 12' der Statorwicklung 12 auf der dem Elektromotor 9 abgewandten Seite der Trägerplatte dient.
Die Trägerplatte 2 hat Durchgangsbohrungen 2a, 2b, welche von Dichtungsmaterial des Dichtringes 3 ausgefüllt sind. Auf diese Weise sind die auf den beiden Seiten der Trägerplatte 2 ausgebildeten Ringteile 3a, 3b unlösbar miteinander verbunden und unverlierbar an der Trägerplatte 2 gehalten.
Der Boden der Vertiefung 17 im Gehäusetopf 13 sowie die motorseitige Radialfläche des Deckels 14 bilden gegenüberliegende Dichtflächen 17', 14', die mit axial nach außen gewandten, entgegengesetzten Dichtflächen 3c, 3d des Dichtrings 3 abdichtend zusammenwir ken, wenn der Gehäusetopf 13 mit dem Deckel 14 über am Umfang verteilt angeordnete Schrauben 18 verspannt ist, von denen in den 1 und 2 nur eine Schraube dargestellt ist.
Zur Montage der vorgefertigten Anschlußbaugruppe 1 wird diese in die Vertiefung 17 eingedrückt, so daß eine Abdichtwirkung zwischen der Dichtfläche 17' im Gehäusetopf 13 und der Gegenfläche 3c des Ringteiles 3a der Dichtung schon dann erzielt ist, wenn der Deckel 14 vormontiert, aber noch nicht verspannt ist. In dieser Stellung kann die gesamte Anschlußbaugruppe 1 relativ zu den Teilen des Elektromotors 9 verdreht und damit justiert werden, wobei die Motorbauteile und die Trägerplatte 2 samt der Leiterplatte 4 und den darauf vormontierten Sensoren 21 und Steuerelementen 22 des Motors gegen das Eindringen von Fremdteilchen, wie Spritzwasser, bereits geschützt sind.
Die Leiterplatte 4 kann bei 21 symbolisch angedeutete Sensorelemente 21, z.B. Hall-Elemente, zur Erfassung der Drehlage und/oder Drehzahl des Motors tragen, welche mit Steuermagneten zusammenwirken. Diese können durch Verdrehen der Anschlußbaugruppe 1 justiert werden. Mit 22 sind symbolisch Steuerkomponenten angedeutet.
Die Montage läßt sich durch Anziehen des Deckels 14 mit seiner Dichtfläche 14' an die Gegenfläche 3d des Ringteiles 3b und damit dessen anderer Gegenfläche 3a gegen die Dichtfläche 17' am Gehäusetopf 13 mittels der Schrauben 18 fertigstellen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

1: Anschlußbaugruppe
2: Trägerplatte
2a, 2b: Durchgangsloch
3: Dichtring
3a, 3b: Ringteil
3c, 3d: Dichtfläche, Gegenfläche
4: Leiterplatte
5: Steckerteil
6, 7: Anschlußelement, Anschlußblech oder Stanzgitter
6', 6'', 7': abgewinkeltes Teil des Anschlußelementes
8: Befestigungselement
9: Elektromotor
10: Rotor
11: Abtriebswelle
12: Statorwicklung
12': Leiter
13: Gehäusetopf
14: Deckel
14': Dichtfläche an Deckel
15, 16: Wälzlager
17: Vertiefung
17': Dichtfläche an Motorgehäuse
18: Schraube
19: Durchlaß
20: Steckerfahne, Steckerstift
21: Sensor
22: Steuerkomponente

Claims

Anschlußbaugruppe (1) für den elektrischen Anschluß eines Elektromotors (9), die eine Trägerplatte (2) aus Kunststoff mit integrierten Anschlußelementen (6, 7), eine Leiterplatte (4) mit Sensor- und/oder Steuerkomponenten (21, 22) für den Elektromotor und eine Abdichtung aufweist, die einen einteiligen Dichtring (3) aus einem spritz- oder gießformbaren Dichtwerkstoff umfaßt, der an die Trägerplatte (2) unverlierbar angeformt ist und zwischen zwei gegenüberliegenden Dichtflächen (14', 17') eines zweigeteilten Motorgehäuses (13, 14) einklemmbar ist, wobei der Dichtring (3) beidseitig der Trägerplatte (2) je ein Ringteil (3a, 3b) aufweist, das jeweils auf seiner Außenseite eine dichtende Gegenfläche (3c, 3d) hat, die mit jeweils einer der beiden gegenüberliegenden Dichtflächen (17', 14') abdichtend zusammenwirkt; und die Trägerplatte (2) mindestens ein Durchgangsloch (2a, 2b) aufweist, welches mit Dichtmaterial des Dichtringes (3) gefüllt ist, so daß mindestens eine zusammenhängende Materialverbindung von dem einen Ringteil (3a) zum gegenüberliegenden Ringteil (3b) besteht.
Anschlußbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (3) an die Trägerplatte (2) angespritzt ist.
Anschlußbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Sensor- und/oder Steuerkomponenten (21, 22) bestückte Leiterplatte (4) motorseitig an der Trägerplatte (2) mittels an die Trägerplatte angeformter Befestigungselemente (8) gehalten ist.
Anschlußbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Trägerplatte (2) Anschlußelemente (6, 7) eingebettet sind, die axial in Richtung zum Elektromotor (10, 12) hin gebogene Abwinkelungen (6', 7') aufweisen, mittels derer die Leiterplatte (4) ausgerichtet ist und die mit auf der Leiterplatte befindlichen Leiterbahnen elektrisch kontaktiert sind.
Anschlußbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines (6) der Anschlußelemente eine Abwinkelung (6'') aufweist, die durch eine Öffnung in der Trägerplatte (2) hindurchragt und auf der dem Elektromotor (9) abgewandten Seite der Trägerplatte (2) mit mindestens einem Leiter (12') der Statorwicklung (12) elektrisch leitend verbunden ist.
Anschlußbaugruppe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Steckerfahne (20) des Anschlußelements (7) in einem Steckerteil (5) endet, das integraler Bestandteil der Trägerplatte (2) ist.