KR102232433B1

KR102232433B1 - 보유 디스크를 갖는 전동기 및 전동기의 조립 방법

Info

Publication number: KR102232433B1
Application number: KR1020167020946A
Authority: KR
Inventors: 토마스 스메타나; 카트린 로젠크란츠; 마틴 브로이티감
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2021-03-29
Also published as: CN105981267A; WO2015113535A3; US10224781B2; WO2015113535A2; US20160352182A1; DE102014201875A1; KR20160117453A; CN105981267B

Abstract

본 발명은, 전동기 및 본 발명에 따른 전동기를 조립하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히 바람직하게, 본 발명에 따른 전동기는 안티롤 안정화 장치(anti-roll stabiliser)를 구동하도록 형성된다. 전동기는 먼저 하나 이상의 전자석을 갖는 고정자(31) 및 이 고정자(31)에 대해 축(33)을 중심으로 상대 회전을 할 수 있는 회전자(32)를 포함한다. 또한, 전동기는 회전자(32)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(36)을 수용하기 위한 하나 이상의 베어링 브래킷(37)을 포함한다. 베어링 브래킷(37)에는, 접촉부들(43)을 보유하기 위한 보유 디스크(42)가 배치된다. 접촉부들(43)은 고정자(31)의 하나 이상의 전자석의 전기 접속에 이용되고, 보유 디스크(42)를 관통한다. 고정 요소들(44)은 보유 디스크(42)를 베어링 브래킷(37)에 고정하는 데 이용된다. 또한, 위치 설정 수단은 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 반경 방향 위치 설정을 위해 이용된다. 본 발명에 따라, 위치 설정 수단은 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 가변적인 반경 방향 위치를 설정하도록 형성된다.

Description

보유 디스크를 갖는 전동기 및 전동기의 조립 방법{ELECTRIC MOTOR WITH RETAINER DISC AND METHOD FOR ASSEMBLING SAME}

본 발명은, 접촉부들을 보유하기 위해 베어링 브래킷에 고정된 보유 디스크를 구비한 전동기에 관한 것이다. 전동기는 특히 자동차에서 적용하도록, 예를 들어 전기 기계식 안티롤 안정화 장치(antiroll stabiliser)를 구동하거나, 스티어링 시스템을 구동하거나, 또는 차고 조절 장치를 구동하기 위해 제공된다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 전동기를 조립하기 위한 방법과도 관련이 있다.

DE 10 2012 205 754 A1호는, 하우징 외부와 하우징 내부 사이에 베어링 브래킷을 갖는 회전 전기 기계용 하우징을 보여준다. 회전자 위치 센서가 센서 수용부에 고정된다.

DE 10 2010 000 710 A1호는, 고정자의 하나 이상의 권선을 전력 공급 단자와 연결하도록 설계된 전선관을 구비하는 전동기용 베어링 브래킷을 보여준다.

DE 299 01 976 U1호는, 회전수 모니터링용 어셈블리를 갖는 전동기가 공지되어 있으며, 이 전동기에서는 송신기 요소가 베어링 브래킷의 내벽에 플러그-인될 수 있게 설치된다.

도 3은, 선행 기술에 따른 전동기 세부의 횡단면을 보여준다. 전동기는 고정자(01) 및 회전자(02)를 포함한다. 회전자(02)는 고정자(01)에 대해 축(03)을 중심으로 상대 회전을 할 수 있다. 회전자(02)는, 베어링(06) 내에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전자 샤프트(04)를 포함한다. 베어링(06)은, 전동기 하우징(08)에 고정되어 있는 베어링 브래킷(07) 내에 안착된다. 고정자(01) 및 베어링 브래킷(07)이 내부에 배치된 전동기 하우징(08)은 시스템 하우징(09) 내부에 고정된다.

고정자(01)는 전자석(도면에는 가려져 있음)을 포함하며, 이 전자석으로부터 전자석의 전기 접속을 위한 복수의 도체(11)가 돌출한다. 고정자(01)의 전자석은, 권선(도시되지 않음)을 갖는 적층 철심(laminated core)을 포함한다. 도체(11)는 베어링 브래킷(07)을 관통한다. 베어링 브래킷(07) 상에는, 접촉부(13)를 보유하기 위한, 플라스틱 소재의 보유 디스크(12)가 안착된다. 보유 디스크(12)는 축(03)에 대해 동축으로 그리고 축방향으로 베어링 브래킷(07) 옆에 배치된다. 보유 디스크(12)는 한 편으로는 나사(14)에 의해 베어링 브래킷(07)에 고정된다. 다른 한 편으로, 보유 디스크(12)는 이 보유 디스크(12)의 반경 방향 위치를 결정하는 가이드 핀(16)을 갖는다. 또한, 접촉부(13)가 고정자(01)의 전자석의 도체(11)에 고정됨으로써, 베어링 브래킷(07)에 대한 보유 디스크(12)의 상대적 위치가 과잉 결정된다(overdetermined). 이는 접촉부(13)에서 기계 응력을 유발할 수 있으며, 이 기계 응력은 접촉 나사(18)에 의해 접촉부(13)와 고정 연결되어 있는 전력 전자 모듈(17)에 작용할 수 있다. 특히, 이는 전력 전자 모듈(17)의 회로 기판(19)의 변형을 야기할 수 있다. 이 변형은 치수(s)로 표시된다.

보유 디스크(12)는 센서 전자 모듈(22)의 반경 방향 위치를 결정하기 위한 센서 가이드 핀(21)을 추가로 갖는다. 센서 전자 모듈(22)은 각도 위치 및 회전수 인코더(23)에 대향하여 놓이고, 상기 각도 위치 및 회전수 인코더는 영구 자성 재료로 형성되며, 회전자 샤프트(04)에 고정된다. 센서 전자 모듈(22)과 각도 위치 및 회전수 인코더(23)는 전동기의 회전수를 측정하기 위한 회전수 센서를 형성한다. 전술한 보유 디스크(12)의 위치의 과잉 결정은 보유 디스크(12)의 변위를 야기할 수 있고, 이러한 변위는 다시 편심률(e) 형태의 센서 전자 모듈(22)의 변위를 유도할 수 있으므로, 회전수 센서의 정확성을 악화시킬 수 있다.

도 4는, 도 3에 도시된 보유 디스크(12)를 평면도로 보여준다. 나사들(14)(도 3에 도시되어 있음)이 보유 디스크(12) 내 원형 고정 개구(24)를 관통하여 안내된다. 고정 개구들(24)은, 보유 디스크(12) 내부에 매립되어 있는 금속 매립 부싱 내에 각각 형성된다.

공지된 선행 기술에 근거하여, 본 발명의 과제는 전동기 내에서 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 상대적 위치 설정의 정확성을 높이는 것이다.

상기 과제는, 첨부된 청구항 1에 따른 전동기에 의해, 그리고 첨부된 대등한 청구항 9에 따른 방법에 의해 해결된다.

본 발명에 따른 전동기는 기계 요소의 회전 구동을 위해, 바람직하게는 차량의 기계 요소의 회전 구동을 위해 이용된다. 특히 바람직하게 전동기는, 자동차의 전기 기계식 안티롤 안정화 장치를 구동하거나, 스티어링 시스템을 구동하거나, 또는 차고 조절 장치를 구동하도록 형성된다. 본 발명에 따른 전동기는 먼저 하나 이상의 전자석을 갖는 고정자를 포함하고, 이 전자석은 바람직하게 권선을 갖는 적층 철심을 구비한다. 바람직하게는 고정자가 전동기의 다상 작동을 위해 복수의 전자석을 포함한다. 전동기는 또한, 고정자에 대해 축을 중심으로 상대 회전을 할 수 있는 회전자를 포함한다. 회전자는 바람직하게 영구 자석을 구비한다. 전동기는, 회전자를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링을 수용하기 위한 하나 이상의 베어링 브래킷을 포함한다. 베어링 브래킷은 고정자의 일 축방향 단부에 배치된다. 2개의 베어링 브래킷이 존재하는 경우에는, 각각 하나의 베어링 브래킷이 고정자의 축방향 종단을 형성한다. 베어링은 바람직하게 롤링 베어링이 사용된다. 베어링은 베어링 브래킷 내에 단단히 안착되어, 베어링 브래킷에 의해 고정자에 대해 보유된다.

베어링 브래킷에는, 접촉부들을 보유하기 위한 보유 디스크가 배치된다. 접촉부들은 고정자의 하나 이상의 전자석의 전기 접속에 이용되고, 보유 디스크를 관통한다. 접촉부들은 보유 디스크 내에 단단히 안착된다.

전동기는 또한 보유 디스크를 베어링 브래킷에 고정하기 위한 몇 개의 고정 요소를 포함한다. 보유 디스크는 상기 고정 요소에 의해 베어링 브래킷에 고정된다.

또한, 전동기는 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 가변적인 반경 방향 위치를 설정하기 위한 위치 설정 수단을 포함한다.

본 발명에 따라, 위치 설정 수단은 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 가변적인 반경 방향 위치를 설정하도록 형성된다. 이로써 위치 설정 수단은, 보유 디스크가 고정 요소에 의해 베어링 브래킷에 고정되기 전에, 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 위치의 변경을 가능하게 한다.

바람직하게, 보유 디스크는, 보유 디스크가 고정되기 전에는 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 운동을 가능케 하는 형상을 갖는다. 보유 디스크가 고정된 후에는, 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 운동이 오직 고정 요소에 의해서만 직접적으로 억제된다. 따라서, 보유 디스크의 형상 및 베어링 브래킷의 형상이 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 위치를 결정하는 것이 아니라, 궁극적으로는 고정 요소가 결정한다. 보유 디스크의 형상 및 베어링 브래킷의 형상은 적어도 간극 범위 안에서의 운동을 위한, 보유 디스크의 반경 방향으로의 자유도를 가능하게 하는 반면, 고정 요소는 보유 디스크의 자유도를 허용하지 않는다. 특히, 보유 디스크는, 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 위치를 완전하게 간극 없이 결정하는 형상을 갖는 형상 결합식 가이드부, 특히 가이드 요소를 전혀 구비하지 않는다. 보유 디스크는 반경 방향으로는 바람직하게 베어링 브래킷과 형상 결합 방식으로 연결되지 않는다. 상기 반경 방향은 전동기의 축을 기준으로 한다.

본 발명에 따른 전동기의 한 가지 특별한 장점은, 위치 설정 수단의 가변적인 조정 가능성에 의해, 그리고 형상 결합식 가이드의 생략에 의해, 선행 기술에 따른 해결책의 여러 가지 문제점이 회피되는 데 있다.

고정 요소는 바람직하게 보유 디스크를 베어링 브래킷에 강제 결합식으로 또는 재료 결합식으로 고정하도록 형성된다. 이들 고정 요소는 조립 중에 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 위치의 조정을 가능하게 한다. 이와 같은 조정은 보유 디스크의 형상에 의해서 방해를 받지 않는다. 특히, 보유 디스크의 어떤 가이드 요소도 이러한 조정을 방해하지 않는다. 어떤 경우라도, 보유 디스크의 형상 및 베어링 브래킷의 형상이 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 위치를 적어도 완전히 결정하지는 않으며, 보유 디스크가 고정 요소에 의해 베어링 브래킷에 고정되기 전에는 적어도 반경 방향 간극을 가능하게 한다.

고정 요소 및 보유 디스크는 바람직하게 소수의 구성 요소에 의해 형성된다. 고정 요소와 보유 디스크가 유닛으로서 일체형으로 형성되지는 않는다.

전동기는 바람직하게 실린더 재킷(cylinder jacket) 형상의 하우징을 구비하며, 이 하우징은 적어도 고정자 및 베어링 브래킷의 둘레를 둘러싼다. 또한, 전동기는 또 다른 하우징, 예를 들어 전동기의 또 다른 구성 요소들을 둘러싸는 시스템 하우징을 구비할 수도 있다.

보유 디스크가 바람직하게는 전동기의 축 내에 배치됨으로써, 보유 디스크는 회전자 및 고정자에 대해 동축으로 배치된다. 또한, 베어링 브래킷이 바람직하게 전동기의 축 내에 배치됨으로써, 보유 디스크 및 베어링 브래킷도 서로에 대해 동축으로 배치된다.

보유 디스크는 바람직하게 축방향으로 베어링 브래킷에 인접해서 배치된다. 특히 바람직하게는, 보유 디스크가 축방향으로 베어링 브래킷에 바로 인접해서 배치된다. 베어링 브래킷은 바람직하게 축방향으로 고정자와 보유 디스크 사이에 배치된다. 그 결과, 보유 디스크는 베어링 브래킷보다 더 외측으로 배치된다.

보유 디스크는 바람직하게 납작한 실린더, 특히 납작한 중공 실린더의 외형을 갖는다. 보유 디스크는 바람직하게 플라스틱으로 형성된다.

고정 요소들은 바람직하게 축에 대해 간격을 두고 배치된다. 고정 요소들은 바람직하게 축에 대해 평행하게 연장된다.

고정 요소들은 바람직하게 보유 디스크 내 고정 개구들을 관통하여 안내된다. 그럼으로써 고정 요소들은 보유 디스크와 베어링 브래킷 사이의 강제 결합식 연결을 구현한다.

고정 요소들은 바람직하게 실린더 형상의 본체를 갖는다. 고정 요소들은 바람직하게 나사 또는 리벳으로 형성된다. 전동기는 바람직하게 2개 내지 5개의 고정 요소를 포함하며, 매우 바람직하게는 정확히 3개의 고정 요소를 포함한다.

위치 설정 수단은 바람직하게 보유 디스크 내에 또는 보유 디스크 상에 형성된다.

위치 설정 수단은 바람직하게 보유 디스크 내 고정 개구들로 형성된다. 이 경우, 고정 개구들이 고정 요소들보다 더 큰 횡단면을 가짐으로써, 고정 요소들은, 이들 고정 요소와의 고정 과정이 아직 종결되지 않은 한, 전동기의 축을 기준으로 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 간극을 허용한다. 어떤 경우라도, 고정 개구들의 더 큰 횡단면에 의해, 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 정확한 반경 방향 위치가 아직 사전 정의되지 않는다.

더 큰 횡단면을 갖는 고정 개구들은 바람직하게 타원형(ellipse) 또는 난형(oval) 횡단면을 가지며, 이 경우 타원형 또는 난형 횡단면의 더 긴 축이 보유 디스크 상에서 축에서부터 접촉부까지 연장되는 반경에 대해 평행하게 배치된다. 고정 개구들의 이러한 형상이 조립 동안 접촉부들의 반경 방향 변위에 의한 보유 디스크의 조정을 가능하게 함으로써, 접촉부들은 이들 접촉부와 연결될 요소들에 대해 정렬될 수 있고, 조립이 종결된 이후의 추후 과잉 결정이 방지된다.

고정 개구들은 바람직하게, 보유 디스크 내부에 매립되어 보유 디스크의 통합 구성 요소를 형성하는 금속 매립 부싱 내에 각각 형성된다.

금속 접촉부는 바람직하게 중첩 성형(overmolding)에 의해 플라스틱 소재의 보유 디스크 내에 고정된다. 이와 같은 방식의 고정은 보유 디스크 내에서 접촉부의 부정확한 위치를 유발할 수 있긴 하나, 보유 디스크와 베어링 브래킷 사이에 반경 방향으로 형상 결합식 연결이 구현되지 않음으로 인해, 전술한 부정확성이 보유 디스크의 위치의 과잉 결정을 초래하지는 않는다.

접촉부들은 바람직하게 축에 대해 간격을 두고 배치된다. 접촉부들은 바람직하게 축에 대해 평행하게 연장된다. 접촉부들은 바람직하게 금속 도체 요소로 형성된다.

접촉부와 전자석 사이의 전기 접속을 구현하기 위해, 접촉부들이 바람직하게 전자석으로부터 돌출하는 도체들에 고정됨으로써, 고정자의 전자석이 접촉부들을 통해서 전력을 공급받을 수 있게 된다. 접촉부들은 바람직하게 전자석으로부터 돌출하는 도체들에 일체로 용접된다.

본 발명에 따른 전동기의 바람직한 실시예들에서, 전동기는 보유 디스크를 관통하는 접촉부들과 단단히 연결된 전력 전자 모듈을 더 포함한다. 이 경우, 보유 디스크가 축방향으로 고정자와 전력 전자 모듈 사이에 배치됨으로써, 접촉부들은 고정자의 전자석과 전력 전자 모듈 사이에 보유 디스크를 관통하는 전기 연결부를 형성한다. 전력 전자 모듈은 바람직하게 접촉 고정 요소들에 의해 보유 디스크의 접촉부에 고정된다. 접촉 고정 요소들은 바람직하게 접촉 나사들로 형성된다. 전력 전자 모듈은 전동기의 전기 구동에 이용된다.

전력 전자 모듈은 바람직하게 축방향으로 보유 디스크에 직접 인접해서 배치된다. 이때, 전력 전자 모듈은 바람직하게 축에 대해 간격을 두고 배치된다. 바람직하게는 전력 전자 모듈이 전동기의 주변에, 예를 들어 전동기의 실린더 재킷 형상의 하우징 바로 아래에 위치한다.

전력 전자 모듈은 바람직하게 전동기의 축에 대해 평행하게 연장되는 회로 기판을 포함한다. 이 회로 기판은 바람직하게 보유 디스크의 접촉부와 단단히 연결된다. 회로 기판 및 접촉부들은 바람직하게 축에 대해 동일한 간격을 두고 배치된다.

본 발명에 따른 전동기의 바람직한 실시예들에서, 전동기는 회전수 센서를 더 포함한다. 이 회전수 센서는 바람직하게 회전자와 단단히 연결된 각도 위치 및/또는 회전수 인코더와 센서 전자 모듈을 포함하며, 이 센서 전자 모듈의 반경 방향 위치는 베어링 브래킷에 의해 직접 규정된다. 선행 기술과 달리, 센서 전자 모듈의 반경 방향 위치가 보유 디스크에 의해 규정되지 않으므로, 보유 디스크의 과잉 결정이 방지된다. 또한, 보유 디스크의 반경 방향 변위가 회전수 센서의 정확성을 저하시키는 점도 방지될 수 있다.

센서 전자 모듈은 바람직하게 전동기의 축 내에 배치된다. 보유 디스크는 바람직하게 축방향으로 베어링 브래킷과 센서 전자 모듈 사이에 배치된다. 전력 전자 모듈과 센서 전자 모듈은 바람직하게 동일한 축방향 위치에 있다.

센서 전자 모듈은 바람직하게 가이드 핀들을 구비하고, 이들 가이드 핀을 통해 센서 전자 모듈이 베어링 브래킷에서 가이드됨으로써, 센서 전자 모듈의 반경 방향 위치가 규정된다. 이를 위해, 베어링 브래킷은 바람직하게 가이드 핀을 간극 없이 수용하는 가이드 개구를 갖는다. 가이드 핀들은, 이들 가이드 핀을 간극을 두고 수용하는, 보유 디스크 내 가이드 핀 개구들을 관통한다. 가이드 핀들은 바람직하게 전동기의 축에 대해 간격을 두고 평행하게 정렬된다.

보유 디스크 내에 있는 가이드 핀 개구들은 가이드 핀들보다 더 큰 횡단면을 갖는다. 그럼으로써 센서 전자 모듈 및 보유 디스크는, 센서 전자 모듈의 가이드 핀들과 보유 디스크가 서로 충돌하여 보유 디스크 위치의 과잉 결정이 야기되지 않도록 하면서, 조립 동안 반경 방향으로 약간 변위될 수 있다.

가이드 핀 개구들은 바람직하게 타원형 또는 난형의 횡단면을 가지며, 이 경우 타원형 또는 난형 횡단면의 더 긴 축이 보유 디스크 상에서 축에서부터 접촉부까지 연장되는 반경에 대해 평행하게 배치된다. 이와 같은 가이드 핀 개구의 형상이 조립 동안 접촉부의 반경 방향 변위에 의한 보유 디스크의 조정을 가능하게 함으로써, 접촉부들이 이들 접촉부와 연결될 요소들에 대해 정렬될 수 있고, 조립이 종결된 이후 추후의 과잉 결정이 방지된다.

본 발명에 따른 전동기는 또 다른 전자 모듈, 특히 예컨대 온도 센서 전자 모듈과 같은 또 다른 센서 전자 모듈을 포함할 수 있으며, 이 온도 센서 전자 모듈은 회전수 센서의 센서 전자 모듈과 동일한 방식으로 가이드 핀들에 의해 베어링 브래킷 내에서 가이드된다.

본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 전동기의 조립을 위해 이용된다. 이 방법의 한 단계에서는, 베어링 브래킷 옆으로 보유 디스크의 축방향 위치 설정이 수행된다. 또한, 특히 접촉부들의 정확한 위치를 설정하기 위해, 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 반경 방향 정렬이 실시된다. 이와 같은 정렬은, 위치 설정 수단이 본 발명에 따라 베어링 브래킷에 대한 보유 디스크의 가변적인 반경 방향 위치를 설정하도록 형성되기 때문에 가능하다. 반경 방향 정렬 이후, 보유 디스크는 고정 요소들의 장착에 의해 베어링 브래킷에 고정된다. 또한, 접촉부들이 고정자의 전자석에 고정되며, 이 고정 과정도 마찬가지로 보유 디스크의 반경 방향 정렬 이후에 실시된다.

본 발명에 따른 방법의 한 가지 특별한 장점은, 조립이 보유 디스크의 위치의 과잉 결정을 유도하지 않는 데 있다. 이로써, 보유 디스크 내에서의 접촉부들의 위치 편차로 인해 보유 디스크가 조여지는 일이 야기될 수 없게 된다. 이와 같은 편차는, 보유 디스크를 플라스틱으로 제조할 때 금속 접촉부들이 중첩 성형되는 경우에 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 상응하게 제조될 전동기는 바람직하게 본 발명에 따른 전동기에 있어서 바람직한 것으로 제시된 특징들도 갖는다.

보유 디스크의 반경 방향 정렬을 위해서는 바람직하게, 접촉부들과 전동기 하우징의 내부면 사이에 최소 허용 간격을 재현하는 게이지(gauge)가 사용된다. 상기 간격은, 특히 전력 전자 모듈의 히트 싱크에 의해 결정될 수 있는 전력 전자 모듈의 높이에 상응한다. 게이지의 사용을 통해, 조립될 전력 전자 모듈을 위해 전동기 내부에 충분히 큰 공간이 제공되고, 상기 조립이 특히 보유 디스크에 작용할 수 있는 기계 응력을 야기하지 않는 점이 보장된다. 상기 게이지는 바람직하게 프리즘에 의해 형성된다.

본 발명의 또 다른 장점들, 세부 사항 및 개선예들은, 하기에 도면을 참조하여 기술되는, 본 발명에 따른 전동기의 한 바람직한 실시예의 설명을 참조한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동기의 한 바람직한 실시예의 세부 사항의 횡단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보유 디스크의 평면도이다.
도 3은 선행 기술에 따른 전동기의 세부 사항의 횡단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 보유 디스크의 평면도이다.

도 1은, 본 발명에 따른 전동기의 한 바람직한 실시예의 세부 사항의 횡단면을 보여준다. 전동기는 고정자(31) 및 회전자(32)를 포함한다. 회전자(32)는 고정자(31)에 대해 축(33)을 중심으로 회전할 수 있다. 회전자(32)는, 롤링 베어링(36) 내에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전자 샤프트(34)를 포함한다. 롤링 베어링(36)은, 전동기 하우징(38)에 고정된 베어링 브래킷(37) 내에 안착된다. 내부에 고정자(31) 및 베어링 브래킷(37)을 갖는 전동기 하우징(38)은 시스템 하우징(39) 내부에 고정된다.

고정자(31)는 전자석(도면에는 가려져 있음)을 포함하며, 이 전자석으로부터 전자석의 전기 접속을 위한 복수의 도체(41)가 돌출한다. 고정자(31)의 전자석은, 권선(도시되지 않음)을 갖는 적층 철심을 포함한다. 도체(41)는 베어링 브래킷(37)을 관통한다. 베어링 브래킷(37) 상에는, 접촉부(43)를 보유하기 위한, 플라스틱 소재의 보유 디스크(42)가 안착된다. 보유 디스크(42)는 축(33)에 대해 동축으로 그리고 축방향으로 베어링 브래킷(37) 옆에 배치된다. 보유 디스크(42)는 오직 나사(44)에 의해서만 베어링 브래킷(37)에 고정된다. 보유 디스크(42)는, 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 반경 방향 위치를 결정하는, 베어링 브래킷(37)과의 직접적인 형상 결합식 연결부를 갖지 않는다.

접촉부들(43)이 고정자(31)의 전자석의 도체들(41)에 고정되어 있지만, 이로 인해 본 발명에 따른 전동기에서 보유 디스크(42)의 위치의 과잉 결정이 유발되지는 않는데, 그 이유는 도체들(41)과 접촉부들(43)의 용접이 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 반경 방향 정렬 이후에 수행되었기 때문이다.

전동기는 또한, 접촉 나사(48)에 의해 접촉부들(43)과 단단히 연결되어 있는 회로 기판(49)을 갖는 전력 전자 모듈(47)을 포함한다. 하지만, 본 발명에 따른 전동기에서는, 전력 전자 모듈(47) 및 특히 회로 기판(49)에 기계 응력이 가해지지 않는데, 그 이유는 접촉부들(43)과 시스템 하우징(39) 사이의 간격(h)(도 3에 도시됨)이 보장되도록, 보유 디스크(42)가 (도시되지 않은) 게이지에 의해 반경 방향으로 정렬되었기 때문이다.

전동기는 또한, 전동기의 회전수를 측정하기 위한 회전수 센서를 포함한다. 회전수 센서는 서로 대향하여 놓인 센서 전자 모듈(52)과 각도 위치 및 회전수 인코더(53)ㅀ 형성된다. 각도 위치 및 회전수 인코더(53)는 영구 자성 재료로 형성되어, 회전자 샤프트(34)에 고정된다.

센서 전자 모듈(52)은 가이드 핀들(54)을 가지며, 이들 가이드 핀에 의해 센서 전자 모듈이 베어링 브래킷(37) 내에 있는 가이드 개구들(56) 내로 가이드됨으로써, 센서 전자 모듈(52)의 반경 방향 위치가 규정된다. 가이드 개구들(56)이 가이드 핀들(54)을 딱 맞게 수용함으로써, 센서 전자 모듈(52)의 반경 방향 위치는 베어링 브래킷(37)과의 형상 결합에 의해 규정된다. 가이드 핀들(54)이 확실한 간극을 두고 보유 디스크(42) 내에 있는 가이드 핀 개구들(57)을 관통함으로써, 가이드 핀 개구들(57)이 가이드 핀들(54)의 반경 방향 위치를 규정하지는 않는다.

도 2는, 도 1에 도시된 보유 디스크(42)의 평면도이다. 나사들(44)(도 1에 도시되어 있음)는 보유 디스크(42) 내 난형의 고정 개구들(58)을 관통한다. 고정 개구들(58)의 난형 횡단면은, 상기 난형의 더 긴 축이 축(33)에서부터 접촉부(43)까지 연장되는 보유 디스크(42)의 원 형상의 반경에 대해 평행하게 정렬되도록 정렬된다. 난형의 고정 개구들(58)은 각각 보유 디스크(42) 내에 매립되어 있는 금속 매립 부싱 내에 형성된다. 상기 난형 고정 개구들(58)이 그의 난형 횡단면 덕분에, 보유 디스크(42)가 나사들(44)에 의해 베어링 브래킷(37)에 고정되기 전에, 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 가변적인 반경 방향 위치 설정을 가능하게 했다.

가이드 핀 개구들(57)도 난형 횡단면을 가지며, 이 난형 횡단면의 더 긴 축이 축(33)에서부터 접촉부(43)까지 연장되는 보유 디스크(42)의 원 형상의 전술한 반경에 대해 평행하게 정렬된다.

나사(44)용 고정 개구(58) 및 가이드 핀 개구(57)의 의 난형 횡단면은, 접촉부(43) 및 나사(44)의 고정에 의한 과잉 결정을 회피하기 위해, 보유 디스크(42)가 전동기의 조립 동안 반경 방향으로 접촉부(43)를 향해 변위될 수 있게 한다.

01: 고정자
02: 회전자
03: 축
04: 회전자 샤프트
05: -
06: 베어링
07: 베어링 브래킷
08: 전동기 하우징
09: 시스템 하우징
10: -
11: 도체
12: 보유 디스크
13: 접촉부
14: 나사
15: -
16: 가이드 핀
17: 전력 전자 모듈
18: 접촉 나사
19: 회로 기판
20: -
21: 센서 가이드 핀
22: 센서 전자 모듈
23: 각도 위치 및 회전수 인코더
24: 고정 개구
25: -
31: 고정자
32: 회전자
33: 축
34: 회전자 샤프트
35: -
36: 롤링 베어링
37: 베어링 브래킷
38: 전동기 하우징
39: 시스템 하우징
40: -
41: 도체
42: 보유 디스크
43: 접촉부
44: 나사
45: -
46: -
47: 전력 전자 모듈
48: 접촉 나사
49: 회로 기판
50: -
51: -
52: 센서 전자 모듈
53: 각도 위치 및 회전수 인코더
54: 가이드 핀
55: -
56: 가이드 개구
57: 가이드 핀 개구
58: 고정 개구

Claims

전동기로서,
하나 이상의 전자석을 갖는 고정자(31)와,
상기 고정자(31)에 대해 축(33)을 중심으로 상대 회전을 할 수 있는 회전자(32)와,
상기 회전자(32)를 지지하기 위한 베어링(36)을 수용하기 위한 베어링 브래킷(37)과,
상기 베어링 브래킷(37)에 배치된 보유 디스크(42)로서, 이 보유 디스크를 통해 고정자(31)의 전자석을 전기적으로 접속하기 위한 접촉부들(43)이 관통되어 보유되는, 보유 디스크(42)와,
상기 보유 디스크(42)를 베어링 브래킷(37)에 고정하기 위한 고정 요소들(44)과,
상기 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 반경 방향 위치 설정을 위한 위치 설정 수단(58)을 구성 요소로서 포함하는 전동기에 있어서,
상기 위치 설정 수단(58)은 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 가변적인 반경 방향 위치를 설정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제1항에 있어서, 위치 설정 수단(58)은 보유 디스크(42) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제2항에 있어서, 상기 위치 설정 수단은 보유 디스크(42) 내에 있는 고정 개구들(58)에 의해 형성되고, 고정 요소들(44)이 보유 디스크(42) 내에 있는 고정 개구들(58)을 관통하며, 상기 고정 개구들(58)은 고정 요소들(44)보다 더 큰 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제3항에 있어서, 고정 개구들(58)은 타원형(ellipse) 횡단면 또는 난형(oval) 횡단면을 가지며, 상기 타원형 횡단면 또는 난형 횡단면의 더 긴 축이, 보유 디스크(42) 상에서 축(33)에서부터 접촉부(43)까지 연장되는 반경에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동기는 보유 디스크(42)를 관통하는 접촉부(43)와 고정 연결되는 전력 전자 모듈(47)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동기는 회전수 센서를 더 포함하고, 상기 회전수 센서는 회전자(32)와 고정 연결된 각도 위치 및/또는 회전수 인코더(53) 및 센서 전자 모듈(52)을 포함하며, 상기 센서 전자 모듈의 반경 방향 위치가 베어링 브래킷(37)에 의해서 규정되는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제6항에 있어서, 센서 전자 모듈(52)은 가이드 핀(54)을 구비하고, 상기 가이드 핀을 통해 상기 센서 전자 모듈이 베어링 브래킷(42)에서 가이드되며, 상기 가이드 핀(54)은 보유 디스크(42) 내에 있는 가이드 핀 개구(57)를 관통하고, 상기 가이드 핀 개구가 상기 가이드 핀(54)보다 더 큰 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제7항에 있어서, 가이드 핀 개구(57)는 타원형 횡단면 또는 난형 횡단면을 가지며, 상기 타원형 횡단면 또는 난형 횡단면의 더 긴 축이 보유 디스크(42) 상에서 축(33)에서부터 접촉부(43)까지 연장되는 반경에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 전동기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전동기를 조립하기 위한 방법으로서,
보유 디스크(42)를 축방향으로 베어링 브래킷(37) 옆에 위치 설정하는 단계,
보유 디스크(42)를 베어링 브래킷(37)에 대해 반경 방향으로 정렬하는 단계,
고정 요소들(44)을 부착하여, 보유 디스크(42)를 베어링 브래킷(37)에 고정하는 단계, 및
고정자(31)의 전자석에 접촉부들(43)을 고정하는 단계를 포함하는, 전동기 조립 방법.
제9항에 있어서, 베어링 브래킷(37)에 대한 보유 디스크(42)의 반경 방향 정렬은, 접촉부들(43)과 전동기 하우징(39)의 내부면 사이에 최소 허용 간격을 재현하는 게이지를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 전동기 조립 방법.