WO2005013458A1 - Elektromotor - Google Patents

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WO2005013458A1
WO2005013458A1 PCT/EP2004/051408 EP2004051408W WO2005013458A1 WO 2005013458 A1 WO2005013458 A1 WO 2005013458A1 EP 2004051408 W EP2004051408 W EP 2004051408W WO 2005013458 A1 WO2005013458 A1 WO 2005013458A1
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WO
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electric motor
housing
permanent magnets
yoke
parts
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/051408
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Inventor
Rico Lampert
Diyap Bueyuekasik
Tarek Mili
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H02K7/1163Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
    • H02K7/1166Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/665Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
    • E05F15/689Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
    • E05F15/697Motor units therefor, e.g. geared motors
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    • H02K1/17Stator cores with permanent magnets
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    • H02K23/04DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
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    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Type of wing
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    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/08Insulating casings

Definitions

  • the invention relates to an electric motor, in particular for adjusting moving parts in a motor vehicle, according to the preamble of the independent claims.
  • EP 11 71 680 discloses an electromotive drive for window regulators or sunroofs in a motor vehicle, the motor housing of which has a pole pot and a gear housing.
  • the pole pot is in one piece, shaped as a deep-drawn, flattened cylindrical tube, on the inner wall of which the permanent magnets of the stator are attached.
  • the metallic pole pot acts as a one-piece magnetic yoke element that reinforces the magnetic field that penetrates the rotor between the permanent magnets.
  • Such a pole pot is suitable for the axial assembly of the armature shaft in the motor housing, which here is partly formed by the pole pot.
  • the armature shaft and the permanent magnets and the yoke element are to be individually mounted radially in a motor housing, this is not possible with such a one-piece pole pot.
  • the electric motor according to the invention with the characterizing features of independent claim 1 has the advantage that, owing to the multi-part design of the short-circuit element, it can be radially disassembled in order, for example, to mount the permanent magnets and the armature shaft with the rotor radially.
  • the Decoupling the previous function of the pole pot as a housing and as a yoke element offers a wide variety of material selection and manufacturing methods for the housing and the yoke elements, so that, for example, the relatively expensive manufacture of the pole pot as a deep-drawn part is eliminated.
  • the inference parts can simply be designed as half shells or shell segments, which facilitate radial assembly. This also results in a uniform increase in the tightening torque over the entire axial length.
  • the gap has a width of between approximately 1 and 5 mm, the effect of the blocked cross arm field outweighs the reduction in the motor flow through the slot in this area. This makes this a noteworthy area
  • An optimum torque increase for the armature is achieved with a slot width of approximately 3 mm.
  • the effect of increasing the torque is particularly pronounced when using two cylindrical magnet segment-shaped permanent magnets, with the storage and adjustment of the magnets and the yoke parts around the rotor designed as an internal rotor being able to be carried out in a process-favorable manner.
  • the parts of the inference element are designed as shell elements with a flat bottom or cover surface, they can be conveniently stored in the motor housing and the overall height of the electric motor can be reduced.
  • Bent parts are manufactured, with the sheet metal used not requiring any high material requirements due to the manufacturing process, except that the sheet contains a corresponding proportion of magnetic metal, in particular iron.
  • a yoke element with at least two parts which can be easily stored in an inexpensive motor housing manufactured by means of a plastic injection molding process, eliminates the need to manufacture a relatively expensive pole pot using the deep-drawing process.
  • the method according to the invention for producing an electric motor with at least two permanent magnets, which are coupled by means of a multi-part yoke element, with the features of claim 10 has the advantage that the individual components of the electric motor, such as the fully assembled core shaft, the permanent magnets and the yoke element in time Sequence can be inserted and fixed radially in an at least two-part bowl-shaped housing of the electric motor. This eliminates the axial mounting of the armature shaft in a pole pot and the axial flanging of the pole pot on a gearbox. This means that - apart from the armature production - the entire electric motor can be assembled in a single assembly direction.
  • FIG. 1 shows a section through a pole pot according to the prior art
  • FIG. 2 shows schematically the course of the magnetic field lines
  • Figure 5 is an overall view of an electric motor according to the invention with built-in short-circuit element
  • Figure 6 is a diagram of the torque increase versus the gap width.
  • FIG. 1 shows a section through a conventional electric motor 10, in which the pole pot 12 is formed as part of the housing 14 of the electric motor 10.
  • Two shell-shaped permanent magnets 16 are fixed within the pole pot 12 by means of clamping elements 18, the pole pot 12 simultaneously forming a one-piece yoke element 20 for the two permanent magnets 16.
  • FIG. 2 schematically shows the magnetic flux over the entire cross section of the electric motor 10.
  • Field lines 22 run between the two permanent magnets 16 within a rotor 26 arranged on an armature shaft 24. In the radially outer area, the field lines 22 run increasingly within an indicated magnetic yoke element 20.
  • the permanent magnets 16 have a central area in the circumferential direction on their radially outer surfaces 28 30 (marked by arrow 1), on which the field lines 22 diverge strongly and the magnetic flux is therefore lowest in this area 30.
  • the magnetic reflux element 20 is formed in two parts with a first part 32 and a second part 34 and, together with the permanent magnets 16, forms a stator 17.
  • the reflux parts 32 and 34 lie against the radial surface 28 of the permanent magnets 16 and form between them the permanent magnets 16 each have a flattened, flat region 36, whereby the
  • Diameter 38 of the inference element 20 along a preferred direction 40 which corresponds for example to the height of the electric motor 10, is reduced.
  • the two-part magnetic yoke element 20 has a gap 42, the width 44 of which is approximately 3 mm.
  • the two inference parts 32 and 34 are manufactured as bent-stamped parts with low demands on their dimensional accuracy wedge, since the two gaps 42 serve as tolerance compensation.
  • FIG. 4 shows the embodiment of FIG. 3 in perspective, it being recognizable that the gaps 42 between the two inference parts 32 and 34 extend over the entire axial length 46 of the same.
  • the first yoke part 32 practically forms a lower half shell 32 into which the two permanent magnets 16 are inserted and with the second yoke part 34 as a second half shell 34 be covered.
  • the multi-part yoke element 20 thus encloses the shell-shaped magnets 16 over the entire circumference, with the exception of the gaps 42.
  • FIG. 5 shows a transmission drive unit 50 for adjusting a movable part, for example window panes or sunroofs in the motor vehicle, in which the
  • Housing 14 of the electric motor 10 is integrated into a gear housing 52 of the gear drive unit 50.
  • the housing 14 or 52 is in this case designed as a plastic injection-molded part with a lower first housing part 56 and a second schematically illustrated second housing part 57 which is designed as a cover.
  • the first return part 32 is first inserted into the first housing part 56 and then the two shell-shaped permanent magnets 16 together with the rotor 26 are inserted into the first return part 32.
  • the armature shaft 24 of the rotor 26, on which a gear element 58 is arranged, is mounted in the housing part 56.
  • the second magnetic yoke part 34 is then placed on the magnets 16 and positioned in the housing 56. All engine components 17,
  • gear components 60 such as, for example, a worm shaft 62, a worm wheel 64 and an output pinion 66, are mounted radially to the armature shaft 24.
  • an electronics unit 68 with a position detection 70 and electrical connections 72 can be mounted radially before the first housing part 56 is closed, for example locked, with the second housing part 57 as a cover.
  • the first housing part 56 has holding elements 74 for the first return part 32 and for the permanent magnets 16, the second return part 34, on the other hand, is only tightened when the second housing part 57 is assembled by bracing the two return parts 32, 34 against the permanent magnets 16 and against the two
  • Housing parts 56, 57 fixed in the direction 40.
  • the yoke parts 32, 34 have at their axial ends a recess 76 into which fastening parts of the housing parts 56, 57 engage for fixing the permanent magnets 16 and / or the yoke parts 32, 34.
  • FIG. 6 shows a diagram in which the increase in the tightening torque M of the
  • Electric motor 10 is plotted against a variation of the gap width 44.
  • the gap 44 is enlarged, the magnetic flux between the permanent magnets 16 decreases continuously, with the armature transverse field being increasingly prevented from rotating as the gap width 44 increases.
  • a relatively broad maximum 80 in the range between 1 mm and 5 mm - which results in an optimal gap width 44 of approximately 3 mm.
  • the number of permanent magnets 16 can be more than two, for example four, which can also increase the number of inference parts 32, 34 accordingly.
  • the invention is not limited to a rotor 26 designed as an inner rotor, but permanent magnets 16 can also be arranged on a tubular multi-part yoke element 20 with axial slots 42.
  • the yoke parts 32, 34 are preferably designed as separate metallic sheet metal parts, but can also be designed as magnetically conductive plastic parts and / or as components integrated into the housing parts 56, 57. As a medium in the columns
  • the motor housing 14 can also be made of metal and can take any shape with regard to its reception of various electronic or transmission components 68, 60, preferably at least the armature shaft 24 being completely supported in the housing 14, 52.
  • the use of the electric motor 10 is not limited to the adjustment of moving parts and can also be used, for example
  • Blowers or pumps can be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Elektromotor (10), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit mindestens zwei, eine radiale Oberfläche (28) aufweisende Pennanentmagneten (16), die Bestandteil eines Stators (17) oder eines Rotors (26) sind, und einem magnetischen Rückschlusselement (20), das in Umfangsrichtung entlang der Oberflächen (28) der Permanentmagnete (16) angeordnet ist, wobei das Rückschlusselement (20) mindestens zwei Teile (32, 34) aufweist.

Description

Elektromotor
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Mit der EP 11 71 680 ist ein elektromotorischer Antrieb für Fensterheber oder Schiebedächer im Kraftfahrzeug bekannt geworden, dessen Motorgehäuse einen Poltopf und ein Getriebegehäuse aufweist. Der Poltopf ist hierbei einstückig, als tiefgezogenes, abgeflacht zylindrisches Rohr ausgeformt, an dessen Innenwand die Permanentmagneten des Stators befestigt sind. Dabei wirkt der metallische Poltopf als einstückiges magnetisches Rückschlusselement, das das den Rotor durchdringende Magnetfeld zwischen den Permanentmagneten verstärkt. Ein solcher Poltopf eignet sich für die axiale Montage der Ankerwelle in das Motorgehäuse, das hier zu einem Teil durch den Poltopf gebildet ist. Soll die Ankerwelle und die Permanentmagnete und das Rückschlusselement hingegen einzelnen radial in ein Motorgehäuse montiert werden, ist dies mit einem solch einstückigen Poltopf nicht möglich.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass aufgrund der mehrteiligen Ausbildung des Rückschlusselements dieses radial zerlegt werden kann, um beispielsweise die Permanentmagneten und die Ankerwelle mit dem Rotor radial zu montieren. Die Entkopplung der bisherigen Funktion des Poltopfes als Gehäuse und als Rückschlusselement bietet eine breite Variation an Materialauswahl und Fertigungsmethoden für das Gehäuse und die Rückschlusselemente, so dass beispielsweise die relativ teure Fertigung des Poltopfes als Tiefziehteil entfällt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Werden die einzelnen Teile des Rückschlusselements derart angeordnet, dass zwischen diesen ein Schlitz entsteht, können die einzelnen Rückschlussteile innerhalb eines sehr großen Toleranzbandes gefertigt und montiert werden. Durch die Anordnung eines solchen Spaltes zwischen dem magnetisch leitenden Material erhöht sich gleichzeitig das Anzugsmoment des Elektromotors, wodurch bei gleicher Baugröße eine größere Leistung zur Verfügung steht.
Ist der Schlitz zwischen den magnetischen Rückschlussteilen über deren gesamte axiale
Länge ausgebildet, können die Rückschlussteile einfach als Halbschalen, oder Schalensegmente ausgebildet werden, welche eine radiale Montage erleichtem. Außerdem erhält man dadurch über die gesamte axiale Länge eine gleichmäßige Erhöhung des Anzugsmoments.
Besonders günstig ist es, den Spalt zwischen den Rückschlussteilen derart anzuordnen, dass dieser in etwa mittig zur radialen Oberfläche der Magnetsegmente zu liegen kommt, da in diesem Bereich der magnetische Fluss am geringsten ist, und daher der Motorfiuss zwischen den Permanentmagneten kaum abnimmt. Andererseits blockiert ein solcher Schlitz das Ankerquerfeld derart, dass sich entsprechend das Drehmoment des Ankers erhöht.
Weist der Spalt eine Breite zwischen etwa 1 und 5 mm auf, so überwiegt in diesem Bereich der Effekt des blockierten Λnkerquerfeld gegenüber der Verringerung des Motorflusses durch den Schlitz. Dadurch wird in diesem Bereich eine nennenswerte
Erhöhung des Anzugsmoments des Motors erzielt. Ein Optimum der Drehmomenterhöhung des Ankers stellt sich bei einer Schlitzbreite von ungefähr 3 mm ein. Der Effekt der Drehmomenterhöhung ist bei der Verwendung von zwei zylindermantel- segmentförmigen Permanentmagnete besonders stark ausgeprägt, wobei hier die Lagerung und Justierung der Magnete und der Rückschlussteile um den als Innenläufer ausgebildeten Rotor prozessgünstig durchgeführt werden kann.
Sind die Teile des Rückschlusselements als Schalenelemente mit einer ebenen Bodenoder Deckelfläche ausgebildet, können diese günstig im Motorgehäuse gelagert, und die Bauhöhe des Elektromotors reduziert werden.
Besonders kostengünstig können die einzelnen Teile des Rückschlusselements als Stanz-
Biegeteile gefertigt werden, wobei an das verwendete Blech aufgrund des Fertigungsverfahrens keine hohen Materialanforderungen gestellt werden, außer dass das Blech einen entsprechenden Anteil magnetischen Metalls, insbesondere Eisen enthält.
Durch die Verwendung eines Rückschlusselements mit mindestens zwei Teilen, die einfach in einem kostengünstigen, mittels Kunststoff- Spritzgussverfahren, gefertigten Motorgehäuse gelagert werden können, entfallt die Fertigung eines relativ kostenintensiven Poltopfes im Tiefzieh- Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors mit mindestens zwei Permanentmagneten, die mittels eines mehrteiligen Rückschlusselements gekoppelt sind, mit den Merkmalen des Anspruchs 10 hat den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten des Elektromotors, wie die fertig montierte Λnkerwelle, die Permanentmagneten und das Rückschlusselement in zeitlicher Abfolge radial in einem mindestens zweiteiligem schalenförmigen Gehäuse des Elektromotors eingesetzt und fixiert werden können. Dadurch entfällt die axiale Montage der Ankerwelle in einen Poltopfund das axiale Anflanschen des Poltopfs an ein Getriebegehäuse. Somit kann - abgesehen von der Ankerfertigung - der gesamte Elektromotor in einer einzigen Montagerichtung montiert werden. Durch die Ausbildung eines Spalts zwischen den vorzugsweise zwei Rückschlussteilen, werden an deren Herstellung und Bestückung keine hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt, wodurch Fertigungskosten gespart werden. Des weiteren wird durch die Ausbildung eines Spalts zwischen den Rückschlussteilen das Drehmoment des Ankers erhöht. Bei einem solchen Herstellungsverfahren ist es von Vorteil, die einzelnen Teile des Rückschlusselements, sowie die Permanentmagneten direkt im Motorgehäuse anzuordnen, wobei die Einzelteile wahlweise alle in einem ersten Gehäuseteil, oder in Kombination mit einem zweiten Gehäuseteil fixiert werden.
Zeichnungen
In der Zeichnung sind verschiedene Darstellungen der Erfindung anhand eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 ein Schnitt durch ein Poltopf gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2 schematisch den Verlauf der Magnetfeldlinien,
Figur 3 und 4 einen Schnitt und eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rückschlusselements,
Figur 5 eine Gesamtdarstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit eingebautem Rückschlusselement, und
Figur 6 ein Diagramm der Drehmomenterhöhung gegenüber der Spaltbreite.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt den Schnitt durch einen herkömmlichen Elektromotor 10, bei dem der Poltopf 12 als Teil des Gehäuses 14 des Elektromotors 10 ausgebildet ist. Dabei sind innerhalb des Poltopfs 12 zwei schalenförmige Permanentmagnete 16 mittels Klemmelementen 18 fixiert, wobei der Poltopf 12 hier gleichzeitig ein einteiliges Rückschlusselement 20 für die beiden Permanentmagnete 16 bildet.
In Figur 2 ist schemalisch der magnetische Fluss über den gesamten Querschnitt des Elektromotors 10 dargestellt. Zwischen den beiden Permanentmagneten 16 verlaufen Feldlinien 22 innerhalb eines auf einer Ankerwelle 24 angeordneten Rotors 26. Im radial äußeren Bereich verlaufen die Feldlinien 22 verstärkt innerhalb eines angedeuteten magnetischen Rückschlusselements 20. Dabei weisen die Permanentmagneten 16 an ihren radial äußeren Oberflächen 28 einen in Umfangsrichtung mittleren Bereich 30 auf (markiert mittels Pfeil 1 ), an dem die Feldlinien 22 stark divergieren und der magnetische Fluss daher in diesem Bereich 30 am geringsten ist.
In Figur 3 ist das erfindungsgemäße magnetische Rückflusselement 20 zweiteilig mit einem ersten Teil 32 und einem zweiten Teil 34 ausgebildet und bildet zusammen mit den Permanentmagneten 16 einen Stator 17. Die Rückflussteile 32 und 34 liegen an der radialen Oberfläche 28 der Permanentmagnete 16 an und bilden zwischen den Permanentmagneten 16 jeweils einen abgeflachten, ebenen Bereich 36, wodurch der
Durchmesser 38 des Rückschlusselements 20 entlang einer Vorzugsrichtung 40, die beispielsweise der Bauhöhe des Elektromotors 10 entspricht, reduziert wird. Im Bereich 30 des geringsten magnetischen Flusses, der in Figur 2 und 3 mittels eines Pfeils 31 markiert ist, weist das zweiteilige magnetische Rückschlusselement 20 einen Spalt 42 auf, dessen Breite 44 in etwa 3 mm beträgt. Die beiden Rückschlussteile 32 und 34 sind als Biege-Stanz-Teile mit geringen Anforderungen an deren Maßgenauigkeil gefertigt, da die beiden Spalte 42 als Toleranzausgleich dienen.
In Figur 4 ist das Λusfuhrungsbeispiel der Figur 3 perspektivisch dargestellt, wobei erkennbar ist, dass sich die Spalte 42 zwischen den beiden Rückschlussteilen 32 und 34 über die gesamte axiale Länge 46 derselben erstrecken. Das erste Rückschlussleil 32 bildet praktisch eine untere Halbschale 32, in die die beiden Permanentmagnete 16 eingesetzt werden und mit dem zweiten Rückschlussteil 34 als zweite Halbschale 34 abgedeckt werden. Somit umschließt das mehrteilige Rückschlusselement 20 die schalenförmige Magneten 16 über den gesamten Umfang, mit Ausnahme der Spalte 42.
Figur 5 zeigt eine Getriebe-Antriebseinheit 50, zum Verstellen eines beweglichen Teils, beispielsweise Fensterscheiben oder Schiebedächer im Kraftfahrzeug, bei dem das
Gehäuse 14 des Elektromotors 10 in ein Getriebegehäuse 52 der Getriebe-Antriebseinheit 50 integriert ist. Das Gehäuse 14 bzw. 52 ist hierbei als Kunststoff-Spritzgussteil mit einem unteren ersten Gehäuseteil 56 und einem zweiten schematisch dargestellten, als Deckel ausgebildeten zweiten Gehäuseteil 57 ausgebildet. Zur Montage des Elektromotors 10 wird zuerst das erste Rückschlussteil 32 in das erste Gehäuseteil 56 eingelegt und anschließend die beiden schalenförmige Permanentmagnete 16 zusammen mit dem Rotor 26 in das erste Rückschlussteil 32 eingesetzt. Dabei wird die Ankerwelle 24 des Rotors 26, auf der ein Getriebeelement 58 angeordnet ist, in dem Gehäuseteil 56 gelagert. Daraufhin wird das zweite magnetische Rückschlussteil 34 auf die Magnete 16 aufgesetzt und im Gehäuse 56 positioniert. Dabei können alle Motor-Komponenten 17,
24, 26, 16, 20 zusammen mit weiteren Getriebebauteilen 60, wie beispielsweise einer Schneckenwelle 62, einem Schneckenrad 64 und einem Abtriebsritzel 66 radial zur Ankerwelle 24 montiert werden. Desweiteren kann eine Elektronikeinheit 68 mit einer Positionserfassung 70 und elektrischen Anschlüssen 72 radial montiert werden, bevor das erste Gehäuseteil 56 mit dem zweiten Gehäuseleil 57 als Deckel verschlossen - beispielsweise verrastet - wird. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 weist das erste Gehäuseteil 56 Halteelemente 74 für das erste Rückschlussteil 32 und für die Permanentmagneten 16 auf, das zweite Rückschlussteil 34 wird hingegen erst bei der Montage des zweiten Gehäuseteils 57 durch eine Verspannung der beiden Rückschlussteile 32, 34 gegen die Permanentmagnete 16 und gegen die beiden
Gehäuseteile 56, 57 in Richtung 40 fixiert. Die Rückschlussteile 32, 34 weisen an ihren axialen Enden eine Aussparung 76 auf, in die zur Fixierung der Permanentmagnete 16 und/oder der Rückschlussteile 32, 34 Befestigungsteile der Gehäuseteile 56, 57 greifen.
Figur 6 zeigt ein Diagramm, bei dem die Erhöhung des Λnzugsmoments M des
Elektromotors 10 gegenüber einer Variation der Spaltbreite 44 aufgetragen ist. Bei einer Vergrößerung des Spalts 44 nimmt der magnetische Fluss zwischen den Permanentmagneten 16 ständig ab, wobei gleichzeitig mit steigender Spaltbreite 44 das Ankerquerfeld zunehmend an einer Drehung gehindert wird. Durch die Überlagerung dieser beiden gegenläufigen Effekte stellt sich eine Steigerung des Drehmoments des Ankers - mit einem relativ breit ausgeprägten Maximum 80 im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm - ein, woraus eine optimale Spaltbreite 44 von etwa 3 mm resultiert.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung dargestellten
Λusführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann insbesondere in einer weiteren Variation die Anzahl der Permanentmagnete 16 mehr als zwei, beispielsweise vier betragen, wodurch sich ebenfalls die Anzahl der Rückschlussteile 32, 34 entsprechend erhöhen kann. Prinzipiell ist die Erfindung nicht auf einen als Innenläufer ausgebildeten Rotor 26 beschränkt, sondern es können auch Permanentmagnete 16 auf einem rohrförmig ausgebildeten mehrteiligen Rückschlusselement 20 mit axialen Schlitzen 42 angeordnet sein. Die Rückschlussteile 32, 34 sind vorzugsweise als separate metallische Blechteile ausgebildet, können aber auch als magnetisch leitfähige Kunststoff-Teile und/oder als in die Gehäuseteile 56, 57 integrierte Bauteile ausgebildet sein. Als Medium in den Spalten
42 ist im Ausfiihrungsbeispiel Luft verwendet, es können aber prinzipiell auch andere magnetisch nicht leitfähigem Material verwendet werden, wobei die Luftspalte 42 den Vorteil der toleranzbehafteten Fertigung und Montage der Rückschlussteile 32, 34 bieten. Die Breite der Spalte kann dabei den konkreten Bauformen und Magnetstärken der Permanentmagnete angepasst werden und dann auch weniger als 1mm und mehr als 5 mm betragen. Das Motorgehäuse 14 kann alternativ auch aus Metall hergestellt werden und bezüglich seiner Aufnahme von verschiedenen Elektronik- oder Getriebebauteilen 68, 60 eine beliebige Form annehmen, wobei vorzugsweise zumindest die Ankerwelle 24 komplett im Gehäuse 14, 52 gelagert ist. Die Anwendung des Elektromotors 10 ist nicht auf die Verstellung beweglicher Teile beschränkt und kann beispielsweise auch für
Gebläse oder Pumpen eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektromotor (10), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug,, mit mindestens zwei, eine radiale Oberfläche (28) aufweisende Permanentmagneten (16), die Bestandteil eines Stators (17) oder eines Rotors (26) sind, und einem magnetischen Rückschlusselement (20), das in Umfangsrichtung entlang der Oberflächen (28) der
Permanentmagnete (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlusselement (20) mindestens zwei Rückschlussteile (32, 34) aufweist.
2. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mindestens zwei Rückschlussteilen (32, 34) mindestens ein Spalt (42) angeordnet ist.
3. Elektromotor (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Spalt (42) über die gesamte axiale Länge (46) des Rückschlusselements (20) erstreckt.
4. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (42) näherungsweise in der Mitte (30) der Oberfläche (28) angeordnet ist.
5. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (42) eine Breite (44) in Umfangsrichtung von etwa 1 bis 5 mm, insbesondere etwa 3 mm, aufweist.
6. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (17) mindestens zwei schalenförmige Permanentmagnete (16) aufweist, innerhalb derer der Rotor (26) drehbar angeordnet ist.
7. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Rückschlussteile (32, 34) des Rückschlusselemenls (20) als zwei abgeflachte Halbschalen (32, 34) ausgebildet sind, die die Permanentmagnete (16) umschließen.
8. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Rückschlusselement (20, 32, 34) als metallisches Stanz-Biege-Blech ausgebildet ist.
9. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Rückschlusselement (20, 32, 34) in einem - insbesondere aus Kunststoff gefertigtem - Gehäuse (14, 52, 56, 57) gelagert ist.
10. Verfahren zu Herstellen eines Elektromotors (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , mit einem Gehäuse (14, 52, 56, 57) und mindestens zwei Permanentmagneten (16), die mittels eines zwei Rückschlussteile (32, 34) aufweisenden
Rückschlusselements (20) gekoppelt sind, gekennzeichnet durch folgende Montageschritte: das erste Rückschlussteil (32) wird in ein erstes Gehäuseteil (56) des Gehäuses (14, 52) eingesetzt - die Permanentmagnete (16) und der Rotor 26 werden innerhalb des ersten Rückschlussteils (32) positioniert das zweite Rückschlussteil (34) wird auf die Permanentmagnete (16) aufgesetzt ein zweites Gehäuseteil 57 des Gehäuses (14, 52) wird über dem zweiten Rückschlussteil (34) angeordnet, um das Gehäuse (14, 52) zu schließen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussleile (32, 34) und die Permanentmagnete (16) mittels des ersten Gehäuseteils (56) und/oder des zweiten Gehäuseteils (57) fixiert werden.
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