WO2010043407A2 - Electric motor - Google Patents

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WO2010043407A2
WO2010043407A2 PCT/EP2009/007439 EP2009007439W WO2010043407A2 WO 2010043407 A2 WO2010043407 A2 WO 2010043407A2 EP 2009007439 W EP2009007439 W EP 2009007439W WO 2010043407 A2 WO2010043407 A2 WO 2010043407A2
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Helmut Sesselmann
Holger Schrepel
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co.
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Abstract

The invention relates to an electric motor (1) having an armature (13), comprising a brush commutator (18) having a number of brushes (22) and a number of brush disks (20) associated with the armature (13), a number of stator magnets (26) and a housing (2, 3), in which the armature (13) is rotatably mounted and in which the stator magnets (26) are accommodated. The brushes (22) are furthermore associated with the housing (2, 3) in a structurally fixed manner. A fixed housing section (7) and a movable housing section (23), which can be rotated about the rotation axis (31) of the armature (13) relative to the fixed housing section (7) are provided, wherein the stator magnets (26) are associated with the movable housing section (23). Said design enables simple adjustment of the position between the outer magnetic field and brushes (22). Commutation within the neutral zone is possible by simply rotating the movable housing section (23).

Description

Beschreibung Elektromotor Description electric motor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Anker, mit einem Bürstenkommutator, der eine Anzahl von Bürsten und eine Anzahl von dem Anker zugeordnete Bürstenlamellen aufweist, mit einer Anzahl von Statormagneten, und mit einem Gehäuse, in dem der Anker drehbar gelagert ist und in dem die Statormagnete aufgenommen sind, wobei die Bürsten strukturfest dem Gehäuse zugeordnet sind.The invention relates to an electric motor with an armature, comprising a brush commutator having a number of brushes and a number of armature associated brush blades, with a number of stator magnets, and with a housing in which the armature is rotatably mounted and in which Stator magnets are added, the brushes are structurally associated with the housing.
Ein Elektromotor der eingangs genannten Art wird u.a. als Stellantrieb in der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere zur motorischen Verstellung eines Stellelements, wie beispielsweise eines Schiebedachs, einer Fahrzeugscheibe, einer Fahrzeugtür oder Fahrzeugklappe, sowie eines Sitzes oder eines Sitzteils, eingesetzt.An electric motor of the type mentioned is u.a. as an actuator in automotive technology, in particular for the motorized adjustment of an actuating element, such as a sunroof, a vehicle window, a vehicle door or vehicle door, and a seat or a seat part used.
Bei einem bürstenkommutierten Elektromotor ist in der Regel der Anker, auch Läufer genannt, mit einer Anzahl von Erregerspulen bewickelt, die über den Kommutator mit einem Erregerstrom versorgt werden. Dazu umfasst der Anker üblicherweise einen Blechstapel mit Nuten und Polschuhen, wobei die Erregerwicklungen in den Nuten des Blechstapels aufgenommen sind.In a brush-commutated electric motor, the armature, also called a rotor, is usually wound with a number of exciting coils, which are supplied with an exciting current via the commutator. For this purpose, the anchor usually comprises a stack of sheets with grooves and pole shoes, wherein the field windings are received in the grooves of the stack of sheets.
Der Kommutator umfasst gewöhnlich einen drehfest mit dem Anker gekoppelten Lamellenkranz, der eine Anzahl von als Lamellen bezeichneten elektrischen Kontaktfeldern trägt. Die Kontaktfelder sind über den Umfang des Lamellenkranzes verteilt angeordnet und elektrisch mit den Erregerwicklungen verbunden. Die Lamellen und damit die Erregerwicklungen werden über dem Lamellenkranz anliegenden Bürsten aus leitfähigem Material, insbesondere aus Graphit, bestromt. Die Bürsten (üblicherweise zwei) sind strukturfest mit dem Gehäuse des Elektromotors verbunden, so dass sich die Lamellen bei einer Drehung des Ankers an den Bürsten vorbei bewegen und abwechselnd kontaktiert werden. Mit anderen Worten werden die Erregerwicklungen nacheinander bzw. abwechselnd über die zugeordneten Lamellen elektrisch zwischen die Bürsten geschaltet, an die insbe-The commutator usually includes a lamellar ring rotatably coupled to the armature which carries a number of electrical contact pads called lamellae. The contact fields are distributed over the circumference of the disk ring and electrically connected to the field windings. The lamellae and thus the field windings are energized by brushes of conductive material, in particular of graphite, resting against the lamellar ring. The brushes (usually two) are structurally connected to the housing of the electric motor, so that the lamellae move with a rotation of the armature past the brushes and are alternately contacted. In other words, the excitation windings are switched successively or alternately via the associated slats between the brushes, to which in particular
BESTÄT1GUNGSKOPIE sondere eine Gleichspannung als Versorgungsspannung angelegt ist. Über diese Kommutation, d.h. die aufeinander folgende Beschaltung verschiedener Erregerwicklungen, wird für den entsprechend bewickelten Anker in einem konstanten äußeren magnetischen Feld ein annähernd gleichbleibendes Drehmoment erzeugt. Zum Aufbau des äußeren magnetischen Feldes weist der Elektromotor der eingangs beschriebenen Art eine Anzahl von Statormagneten auf, in deren Magentfeld sich der Anker mit seinen Erregerwicklungen dreht. Die Statormagnete können entweder durch Permanentmagnete oder durch separat zu bestromende Elektromagnete gegeben sein.BESTÄT1GUNGSKOPIE special DC voltage is applied as the supply voltage. About this commutation, ie the successive wiring of different excitation windings, an approximately constant torque is generated for the corresponding wound anchor in a constant external magnetic field. To construct the external magnetic field, the electric motor of the type described above has a number of stator magnets in whose magnetic field the armature rotates with its field windings. The stator magnets can be given either by permanent magnets or by separately energized electromagnets.
Bei einer Drehung des Ankers kommt es zwangsläufig zu einer periodischen Überbrückung benachbarter Lamellen durch die jeweils kontaktierende Bürste. Ist der Feldlinienverlauf des äußeren magnetischen Feldes nicht parallel zum Über- brückungsstrom ausgerichtet oder die Bürsten nicht in einem feldfreien Bereich angeordnet, kommt es zum Aufbau einer Induktionsspannung, was mit den unerwünschten Folgen eines Bürstenfeuers verbunden ist. Die Bürsten werden daher zu den Statormagneten üblicherweise so angeordnet, dass am Bürstenort der gewünschte Feldlinienverlauf oder ein feldfreier Bereich vorliegt. Man spricht in diesem Zusammenhang auch davon, die Bürsten in der so genannten neutralen Zone des äußeren Magnetfeldes zu platzieren. Bürstenfeuer sollte vermieden werden, da dieses zu einer erhöhten Korrosion sowohl der Lamellen als auch der Bürsten führt und zudem Funkstörungen verursacht. Auch ist ein zunehmendes Bürstenfeuer mit einer Leistungsabschwächung des Elektromotors verbunden.Upon rotation of the armature, it inevitably leads to a periodic bridging adjacent slats through the respective contacting brush. If the field line course of the external magnetic field is not aligned parallel to the bypass current or the brushes are not arranged in a field-free region, an induction voltage builds up, which is associated with the undesired consequences of a brush fire. The brushes are therefore usually arranged to the stator magnet so that the Bürstenort the desired field line or a field-free area is present. In this context, one also speaks of placing the brushes in the so-called neutral zone of the external magnetic field. Brush fire should be avoided, as this leads to increased corrosion of both the fins and the brushes and also causes radio interference. Also, an increasing brush fire is associated with a power dissipation of the electric motor.
Infolge der Bestromung der Erregerwicklungen wird zusätzlich zu dem äußeren Magnetfeld ein weiteres magnetisches Erregerfeld aufgebaut. Das Gesamtmagnetfeld ergibt sich dann durch eine Superposition beider Magnetfelder. Bei einer Drehung des Ankers und damit der bestromten Erregerwicklungen kommt es durch Superposition somit zu einer von der Drehrichtung abhängigen Lageverschiebung der neutralen Zone. Damit gelangen die strukturfest angeordneten Bürsten jedoch außerhalb der gewünschten neutralen Zone, so dass abhängig von Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit das unerwünschte Bürstenfeuer zunimmt. Um das unerwünschte Bürstenfeuer zu vermeiden, werden so genannte Wendepole eingesetzt, die über die Erregerwicklungen bestromt werden und so angeordnet sind, dass sie die Auswirkungen des Erregerfeldes auf die Lageverschiebung der neutralen Zone kompensieren. Auch werden entsprechend einer bevorzugten Drehrichtung eines bürstenkommutierten Elektromotors die Bürsten von vorneherein so angeordnet, dass sie bei laufendem Motor dann innerhalb der neutralen Zone plaziert sind.As a result of the energization of the exciter windings, a further magnetic excitation field is built up in addition to the external magnetic field. The total magnetic field then results from a superposition of both magnetic fields. Upon rotation of the armature and thus of the energized exciter windings, superposition thus leads to a positional shift of the neutral zone that depends on the direction of rotation. However, the structurally arranged brushes thus reach outside the desired neutral zone, so that the undesired brush fire increases depending on the direction of rotation and the speed of rotation. In order to avoid the unwanted brush fire, so-called turning poles are used, which are energized via the excitation windings and arranged so that they compensate for the effects of the exciter field on the positional shift of the neutral zone. Also, according to a preferred direction of rotation of a brush-commutated electric motor, the brushes are arranged from the outset so that they are then placed within the neutral zone with the engine running.
Nachteiligerweise werden durch das Vorsehen von Wendepolen unerwünschte Mehrkosten verursacht. Wird die Bürstenanordnung an eine bevorzugte Drehrichtung des Elektromotors baulich angeglichen, so resultieren hieraus zwei verschiedene Einbauvarianten des Elektromotors, nämlich für einen Rechts- und für einen Linkseinbau. Das Vorhalten zweier unterschiedlicher Einbauvarianten verursacht wiederum Mehrkosten.Disadvantageously caused by the provision of Wendepolen unwanted additional costs. If the brush arrangement is structurally adjusted to a preferred direction of rotation of the electric motor, this results in two different installation variants of the electric motor, namely for a right and for a left-hand installation. The provision of two different installation variants in turn causes additional costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektromotor der eingangs genannten Art anzugeben, bei welchem mit konstruktiv einfachen Mitteln das Bürstenfeuer verringert ist.The object of the invention is to provide an electric motor of the type mentioned, in which with structurally simple means the brush fire is reduced.
Die Aufgabe wird für einen Elektromotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein fester Gehäuseabschnitt und ein relativ zum festen Gehäuseabschnitt um die Drehachse des Ankers verdrehbarer beweglicher Gehäuseabschnitt vorgesehen sind, wobei dem beweglichen Gehäuseabschnitt die Statormagnete zugeordnet sind.The object is achieved for an electric motor of the type mentioned in the present invention, that a fixed housing portion and a relative to the fixed housing portion about the axis of rotation of the armature rotatable movable housing portion are provided, wherein the movable housing portion associated with the stator magnets.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, nicht die Bürsten sondern die Statormagnete bezüglich der Drehachse des Ankers zu verdrehen. Die Statormagnete sind nämlich zur Erzeugung des statischen Magnetfeldes um den Anker mit einer gewissen Drehsymmetrie angeordnet, so dass sich mit einem um die Drehachse des Ankers drehbaren beweglichen Gehäuseabschnitt, dem die Statormagnete zugeordnet sind, eine konstruktiv einfache Möglichkeit zu einer relativen Lageanpassung zwischen Bürsten und Statormagneten ergibt. Mit ande- ren Worten werden nicht die Bürsten gegenüber dem äußeren Magnetfeld, sondern das äußere Magnetfeld gegenüber den feststehenden Bürsten verdreht. Damit ist eine einfache Nachführung bzw. Anpassung des im Betrieb des Elektromotors resultierenden superpositionierten Magnetfeldes möglich. Die sich im Betrieb verändernde neutrale Zone des superpositionierten Magnetfeldes wird durch Änderung der Lage des statischen Magnetfeldes an den Ort der Bürsten bewegt.The invention is based on the idea not to twist the brushes but the stator magnets with respect to the axis of rotation of the armature. The stator magnets are arranged to generate the static magnetic field around the armature with a certain rotational symmetry, so that with a rotatable around the axis of rotation of the armature movable housing portion, which are associated with the stator magnets, a structurally simple way to a relative positional adjustment between brushes and stator magnet results. With other Ren words are not the brush against the external magnetic field, but the external magnetic field with respect to the fixed brushes twisted. For a simple tracking or adaptation of the resulting during operation of the electric motor superpositioned magnetic field is possible. The operationally changing neutral zone of the superpositioned magnetic field is moved by changing the position of the static magnetic field to the location of the brushes.
Hierzu ist ein beweglicher Gehäuseabschnitt vorgesehen, dem die Statormagnete zugeordnet sind. Wird der Gehäuseabschnitt bezüglich der Drehachse des Ankers mit einer gewissen Drehsymmetrie oder vollständig rotationssymmetrisch ausgeführt, bespielsweise in Form eines Polrohres mit entsprechendem Querschnitt, so kann mit einer einzigen Motorvariante eine Anpassung der Lage zwischen Bürsten und äußerem Magnetfeld für einen Links- und für einen Rechtslauf eingestellt werden, wozu der die Statormagnete tragende bewegliche Gehäuseabschnitt in verschiedene Drehrichtungen verstellt wird. Das Vorhalten zweier Motorvarianten für einen Links- und für einen Rechtseinbau ist somit nicht mehr notwendig.For this purpose, a movable housing portion is provided, which are associated with the stator magnets. If the housing section with respect to the axis of rotation of the armature with a certain rotational symmetry or completely rotationally symmetric running, recordable in the form of a pole tube with a corresponding cross section, it can be adjusted with a single motor variant, an adjustment of the position between brushes and external magnetic field for a left and for clockwise be, to which the stator magnet bearing movable housing portion is adjusted in different directions of rotation. The provision of two engine variants for a left and for a right installation is therefore no longer necessary.
Durch das konstruktiv einfach zu verwirklichende Merkmal eines drehbaren Gehäuseabschnittes ist eine vereinfachte Einstellung der Lage zwischen Bürsten und äußerem Magnetfeld abhängig von einer vorgegebenen Laufrichtung des Elektromotors möglich, so dass das Bürstenfeuer vermieden werden kann. Damit kann in der bevorzugten Drehrichtung des Elektromotors eine Leistungssteigerung erzielt werden, wobei das Bürstenfeuer vermieden ist. Bei Verwendung des Elektromotors für einen Stellantrieb, in dem beispielsweise ein Stellelement einmal gegen und einmal mit der Gravitation bewegt wird, empfiehlt es sich, die Leistungssteigerung für die Laufrichtung gegen die Gravitation vorzusehen. Somit wird die Leistung des Elektromotors bei einer Bewegung des Stellelements gegen die Gravitation (also bei einem Heben) wie gewünscht gesteigert. Bei einem Bewegen des Stellelements mit Gravitation (also bei einem Senken) wird die Leistung des Elektromotors verringert, jedoch wird eine hohe Leistung bei dieser Bewegungsrichtung auch nicht benötigt. Durch die eingangs beschriebene Überbrückung benachbarter Lamellen durch die jeweils kontaktierende Bürste wird dem Erregerstrom eine von der Drehzahl des Ankers abhängige periodische Wellung, auch Ripple genannt, aufgeprägt. Diese Welligkeit des Erregerstroms kann insbesondere dazu genutzt werden, die Drehzahl des Elektromotor und somit letztlich die Lage eines angetriebenen Stellelements zu bestimmen. Die Erfindung bietet hier den weiteren Vorteil, dass durch eine entsprechende Verdrehung des beweglichen Gehäuseabschnitts das Ripplesignal verstärkt oder abgeschwächt werden kann. Zwar zeigt ein starkes Ripplesignal eine zu hohe Ankerrückwirkung an, was auf eine nicht optimale Kommutierung schließen lässt. Zur Gewinnung eines auswertbaren Ripplesignals ist diese Maßnahme jedoch durchaus vertretbar.By structurally simple to be realized feature of a rotatable housing portion a simplified adjustment of the position between brushes and external magnetic field is dependent on a given direction of the electric motor possible, so that the brush fire can be avoided. This can be achieved in the preferred direction of rotation of the electric motor performance, with the brush fire is avoided. When using the electric motor for an actuator in which, for example, an actuating element is moved once against and once with gravity, it is recommended to provide the increase in performance for the direction against gravity. Thus, the power of the electric motor is increased as desired during a movement of the control element against gravity (ie when lifting). When moving the actuator with gravity (ie, when lowering), the power of the electric motor is reduced, however, a high power in this direction of movement is not needed. By bridging adjacent lamellae described at the outset by the respectively contacting brush, the exciter current is impressed by a periodic corrugation, also called ripple, which is dependent on the rotational speed of the armature. This ripple of the exciting current can be used in particular to determine the rotational speed of the electric motor and thus ultimately the position of a driven actuating element. The invention offers the further advantage that the ripple signal can be amplified or attenuated by a corresponding rotation of the movable housing section. Although a strong Ripplesignal indicates too high armature reaction, which suggests a non-optimal commutation. However, this measure can be justified in order to obtain an evaluable ripple signal.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist - wie bereits erwähnt - der bewegliche Gehäuseabschnitt in Gestalt eines die Statormagnete tragenden separaten Polrohrs ausgebildet. Das Polrohr erstreckt sich dabei mit gleichbleibendem Querschnitt entlang der Drehachse des Ankers. Bei einem kreisförmigen Querschnitt des Polrohrs weist der Elektromotor insofern unabhängig vom gewählten Drehwinkel des Polrohrs stets dieselbe äußere Gestalt auf. Ebenso ist es aber auch möglich, das Polrohr mit einer gewissen Drehsymmetrie, beispielsweise 3-, 4-, oder n-zählig, auszugestalten und eine gewünschte stufige Einstellung vorzusehen. Das Polrohr hat hierbei beispielsweise einen drei-, vier-, oder n-eckigen Rohrquerschnitt.In a preferred embodiment, as already mentioned, the movable housing section is designed in the form of a separate pole tube carrying the stator magnet. The pole tube extends with constant cross-section along the axis of rotation of the armature. In the case of a circular cross section of the pole tube, the electric motor always has the same external shape regardless of the selected angle of rotation of the pole tube. Likewise, it is also possible, the pole tube with a certain rotational symmetry, for example, 3-, 4-, or n-count, to design and provide a desired stage setting. The pole tube in this case, for example, a three-, four-, or n-square pipe cross-section.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das feste Gehäuse einen Getriebeabschnitt und einen Kontaktierungsabschnitt, wobei der bewegliche Gehäuseabschnitt drehbar zwischen dem Getriebe- und dem Kontaktierungsabschnitt gelagert ist. Bei einem solchen kompakten Motor treibt der durch den beweglichen Gehäuseabschnitt hindurch geführte Anker über eine entsprechende Welle das in dem Getriebeabschnitt befindliche Getriebe an, wobei die Kommutatorseite des Ankers in dem Kontaktierungsabschnitt gelagert und dort elektrisch kontaktiert ist. Bei dieser Bauvariante ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur Lagerung des beweglichen Gehäuseabschnittes und insbesondere eines separaten Polrohres. Beispielsweise kann der Gehäuseabschnitt drehbar zwi- sehen den beiden Gehäuseabschnitten eingespannt oder über entsprechende Drehverbindungen mechanisch angebunden sein.In a preferred embodiment, the fixed housing comprises a gear portion and a contacting portion, wherein the movable housing portion is rotatably supported between the gear and the contacting portion. In such a compact motor, the armature guided through the movable housing section drives the transmission situated in the transmission section via a corresponding shaft, wherein the commutator side of the armature is mounted in the contacting section and electrically contacted there. In this construction variant results in a simple way to support the movable housing section and in particular a separate pole tube. For example, the housing section can be rotated between see the two housing sections clamped or mechanically connected via appropriate rotary joints.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante ist der bewegliche Gehäuseabschnitt mittels einer stufig einstellbaren Rastverbindung drehbar am festen Gehäuseabschnitt befestigt, wobei die Rastverbindung ein erstes Rastverbindungsteil, welches dem beweglichen Gehäuseabschnitt zugeordnet ist, und ein zweites Rastverbindungsteil, welches dem festen Gehäuseabschnitt zugeordnet ist, umfasst. Eine Rastverbindung bietet die Möglichkeit einer relativ weiten Verstellmöglichkeit bei gleichzeitiger Lagefestlegung. Die Stufenweite der Rastverbindung bzw. der pro Rast vorgegebene Drehwinkel kann durch konstruktive Auslegung entsprechend den gewünschten Vorgaben innerhalb weiter Bereiche eingestellt werden.According to a first advantageous variant, the movable housing section is rotatably mounted on the fixed housing section by means of a step-adjustable latching connection, wherein the latching connection comprises a first latching connection part, which is assigned to the movable housing section, and a second latching connection part, which is assigned to the fixed housing section. A locking connection offers the possibility of a relatively wide adjustment while simultaneously determining the location. The step width of the latching connection or the rotation angle predetermined per latching can be set within wide ranges by constructive design according to the desired specifications.
Zweckmäßigerweise ist das erste Rastverbindungsteil entlang des Umfangs des beweglichen Gehäuseabschnitts angeordnet. Dabei greift der dem festen Gehäuse angebundene bewegliche Gehäuseabschnitt dann über seinen Umfang in das entsprechend komplementär ausgestaltete zweite Rastverbindungsteil ein. Die Rastverbindung wird somit direkt über den beweglichen Gehäuseabschnitt erzielt.Conveniently, the first detent connection part is arranged along the circumference of the movable housing section. In this case, the movable housing section connected to the fixed housing then engages over its circumference in the correspondingly complementary second latching connection part. The latching connection is thus achieved directly over the movable housing section.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist das erste Rastverbindungsteil an den Statormagneten angeordnet. Diese Variante bietet die Möglichkeit, die Rastverbindung in das Innere des beweglichen Gehäuseabsschnitts hinein zu verlegen, so dass eine solche von außen nicht mehr sichtbar ist. Die Rastverbindung mit dem festen Gehäuse wird nun direkt über die Statormagnete verwirklicht.In another advantageous embodiment variant, the first latching connection part is arranged on the stator magnet. This variant offers the possibility to move the locking connection into the interior of the movable housing section, so that such is no longer visible from the outside. The locking connection with the fixed housing is now realized directly on the stator magnet.
Da in aller Regel eine vollständige Verdrehung der Statormagnete zur Anpassung der Magnetfeldlage nicht erforderlich ist, genügt es, die Rastverbindungsteile oder zumindest eines der Rastverbindungsteile in Umfangsrichtung lediglich abschnittsweise auszubilden. Die Länge des Umfangsabschnittes ist hierbei so zu wählen, dass je nach Motortyp noch eine ausreichende Anpassung der Lage zwischen Magnetfeld und Bürsten zur Verringerung des Bürstenfeuers möglich ist. Wird eine Rastverbindung zu einer stufigen Einstellung gewählt, so kann diese beidseits des beweglichen Gehäuseabschnitts oder lediglich auf einer Seite vorgesehen werden. Die nicht mit einer Rastverbindung ausgestaltete Seite des beweglichen Gehäuseabschnitts kann hierbei beispielsweise eine Drehkupplung beliebiger Bauart sein. Wird eine beidseitige Rastverbindung gewählt, so resultiert hieraus eine stabile Lagefixierung des beweglichen Gehäuseabschnittes zwischen zwei festen Gehäuseabschnitten, beispielsweise zwischen dem Kontaktierungs- abschnitt und dem Getriebeabschnitt.As a rule, a complete rotation of the stator magnet to adapt the magnetic field position is not required, it is sufficient to form the locking connection parts or at least one of the locking connection parts only partially in the circumferential direction. The length of the peripheral portion is to be chosen so that, depending on the engine type still sufficient adjustment of the position between the magnetic field and brushes to reduce the brush fire is possible. If a locking connection is selected to a stepped setting, it can be provided on both sides of the movable housing section or only on one side. The not configured with a latching connection side of the movable housing portion may in this case be, for example, a rotary joint of any design. If a two-sided latching connection is selected, this results in a stable positional fixation of the movable housing section between two fixed housing sections, for example between the contacting section and the gearbox section.
Zu einer stabilen Lagefixierung des Getriebeabschnitts, über welchen das Stellelement angetrieben wird, empfiehlt es sich, die Rastverbindung zwischen dem beweglichen Gehäuseabschnitt und dem Getriebeabschnitt vorzusehen.For a stable position fixation of the transmission section, via which the adjusting element is driven, it is recommended to provide the latching connection between the movable housing section and the transmission section.
Die Rastverbindung kann grundsätzlich in bekannter Art und Weise ausgebildet werden. Insbesondere bieten sich in Umfangsrichtung verlaufende komplementäre Verzahnungen an. Über den Zahnabstand wird hierbei der pro Rast einstellbare Drehwinkel vorgegeben.The latching connection can in principle be formed in a known manner. In particular, circumferentially extending complementary gears offer. About the tooth spacing in this case the adjustable per locking rotation angle is specified.
In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist die Rastverbindung mittels ineinander greifender Umfangsabschnitte des festen und des beweglichen Gehäuseabschnittes ausgebildet. Insbesondere kann hierbei vorgesehen werden, die Umfangsabschnitte zum Erzielen einer spezifischen Drehposition des beweglichen Gehäuseabschnittes typspezifisch vorzugeben. Beispielsweise kann dem Getriebeabschnitt ein axial vorspringender Gehäuseabschnitt angeformt werden, mit dem sich ein gewünschter Drehwinkel des beweglichen Gehäuseabschnitts vorgeben lässt. Insbesondere kann der Umfangsabschnitt auch typspezifisch abgelängt werden, um bedarfsweise den Drehwinkel des beweglichen Gehäuseabschnitts vorzugeben. Auch ist es vorstellbar, die zusammenwirkenden Umfangsabschnitte nach Art eines Einsatzes auszubilden, der dann in dem entsprechenden Gehäuseabschnitt verdreht werden kann. Selbstverständlich kann der Umfangsabschnitt auch bei der Herstellung typspezifisch fest vorgegeben sein. Vorteilhafterweise greifen die Umfangsabschnitte des festen Gehäuseabschnittes zur Festlegung des Drehwinkels zwischen die Statormagnete ein. Bei dieser Ausgestaltungsvariante muss der bewegliche Gehäuseabschnitt nicht baulich entsprechend vorkonfiguriert werden, da in aller Regel zwischen den eingesetzten Statormagneten Raum für einen entsprechenden Formschluss mit den Umfangs- abschnitten des festen Gehäuseabschnittes gegeben ist.In another, likewise advantageous embodiment variant, the latching connection is formed by means of interengaging circumferential sections of the fixed and the movable housing section. In particular, it may be provided in this case to predetermine the peripheral sections to achieve a specific rotational position of the movable housing section type-specific. For example, the gear section can be integrally formed with an axially projecting housing section with which a desired angle of rotation of the movable housing section can be predetermined. In particular, the peripheral portion can also be cut type-specific in order to predetermine the angle of rotation of the movable housing portion, if necessary. It is also conceivable to form the cooperating circumferential sections in the manner of an insert, which can then be rotated in the corresponding housing section. Of course, the peripheral portion may also be specified in the production type-specific. Advantageously, engage the peripheral portions of the fixed housing portion for fixing the rotational angle between the stator magnets. In this embodiment variant of the movable housing portion does not have to be pre-configured accordingly structurally, as is usually given between the stator magnet used space for a corresponding positive connection with the peripheral portions of the fixed housing portion.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist der bewegliche Gehäuseabschnitt über eine Drehankopplung mit dem festen Gehäuseabschnitt verbunden. Die Drehankopplung erlaubt hierbei eine beliebige Drehung des beweglichen Gehäuseabschnitts in beide Richtungen und gegebenenfalls um einen beliebigen Winkel. Zur Einstellung der Drehlage kann der bewegliche Gehäuseabschnitt nach der gewünschten Verdrehung am festen Gehäuseabschnitt fixiert werden. Beispielsweise geschieht dies mittels einer Verklebung, einer Verschweißung oder weiteren Verbindungstechniken.In a further preferred embodiment variant of the movable housing portion is connected via a rotary coupling with the fixed housing portion. The rotary coupling allows any rotation of the movable housing portion in both directions and optionally at any angle. To adjust the rotational position of the movable housing portion can be fixed to the desired rotation of the fixed housing section. For example, this is done by means of a bond, a weld or other connection techniques.
Im Falle einer Drehankopplung ist günstigerweise ein steuerbarer Antrieb zur Betätigung der Drehankopplung vorgesehen. Über einen solchen Antrieb kann der Drehwinkel des beweglichen Gehäuseabschnitts während des Betriebs des Elektromotors an das sich ändernde superpositionierte Gesamtmagnetfeld angepasst werden. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Lageanpassung zwischen dem äußeren Magnetfeld und den Bürsten hinsichtlich eines geringen Bürstenfeuers ermöglicht. Durch einen kleinen Verstellmotor zum Antrieb der Drehankopplung kann somit das stationäre äußere Magnetfeld bedarfsweise einer sich ändernden Last oder einer sich ändernden Stromaufnahme des Ankers nachgeführt werden, so dass insgesamt das Bürstenfeuer verringert und die Leistung des Elektromotor gesteigert ist. Gerade auch bei großen Elektromotoren kann bei dieser Variante somit auf Wendepole verzichtet werden.In the case of a Drehankopplung a controllable drive for actuating the rotary coupling is conveniently provided. By means of such a drive, the angle of rotation of the movable housing section during operation of the electric motor can be adapted to the changing superpositioned total magnetic field. In this way, a continuous positional adjustment between the external magnetic field and the brushes with respect to a small brush fire is made possible. By a small adjusting motor for driving the rotary coupling thus the stationary external magnetic field, if necessary, a changing load or a changing current consumption of the armature can be tracked, so that overall reduces the brush fire and the power of the electric motor is increased. Especially with large electric motors can thus be dispensed with Wendepole in this variant.
Zweckmäßigerweise ist eine Steuereinheit zu einer insbesondere lastabhängigen Regelung und/oder Steuerung des Antriebs vorgesehen. Als Eingangsgröße für die Regelung kann beispielsweise die Stromaufnahme, das Drehmoment oder die Drehzahl herangezogen werden. Auch kann die Stärke des Ripplesignals wie erwähnt als Maß für die Kommutierungsqualität verwendet werden.Appropriately, a control unit is provided for a particular load-dependent control and / or control of the drive. As input for the control, for example, the power consumption, the torque or Speed can be used. Also, the strength of the ripple signal can be used as mentioned as a measure of the commutation quality.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung einen Elektromotor mit drehbaremFig. 1 in an exploded view of an electric motor with rotatable
Polrohr,pole tube,
Fig. 2 ein Polrohr mit Rastverbindung,2 a pole tube with latching connection,
Fig. 3 ein Polrohr mit abschnittsweiser Rastverbindung,3 a pole tube with section-wise latching connection,
Fig. 4 ein Polrohr mit Rastverbindung an den Statormagneten,4 shows a pole tube with latching connection to the stator magnet,
Fig. 5 ein Polrohr mit abschnittsweiser Rastverbindung an denFig. 5 is a pole tube with sections locking connection to the
Statormagneten, Fig. 6 das Kupplungsstück eines Getriebeabschnitts für ein drehbaresStator magnet, Fig. 6 shows the coupling piece of a gear portion for a rotatable
Polrohr, Fig. 7 ein abgewandeltes Kupplungsstück eines Getriebeabschnitts für ein drehbares Polrohr undPolrohr, Fig. 7 shows a modified coupling piece of a gear portion for a rotatable pole tube and
Fig. 8 das Kupplungsstück des Getriebeabschnitts gemäß Fig. 7 mit aufgesetzten Statormagneten.Fig. 8 shows the coupling piece of the gear portion of FIG. 7 with attached stator magnet.
Aus der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 1 wird ein Elektromotor 1 ersichtlich, der einen Getriebeabschnitt 2, einen Kontaktierungsabschnitt 3 und eine elektrische Maschine 4 umfasst. Der Getriebeabschnitt 2 und der Kontaktierungsabschnitt 3 bilden gemeinsam einen festen Gehäuseabschnitt 7, an dem die elektrische Maschine 4 angeordnet ist.From the exploded view according to FIG. 1, an electric motor 1 can be seen, which comprises a gear section 2, a contacting section 3 and an electric machine 4. The gear portion 2 and the contacting portion 3 together form a fixed housing portion 7, on which the electric machine 4 is arranged.
Der Getriebeabschnitt 2 umfasst eine erste Getriebeschale 5 und eine zweite Getriebeschale 6. Zwischen den Getriebeschalen 5 und 6 ist ein Spindelgetriebe (nicht eingezeichnet) eingesetzt, wobei die Spindel des Spindelgetriebes über die elektrische Maschine 4 angetrieben wird. Abtriebsseitig wird ein Stellelement, hier ein Seitenfenster eines Kraftfahrzeugs, elektrisch betätigt. Zum Antrieb der Spindel ist die Welle der elektrischen Maschine 4 in den Getriebeabschnitt 2 eingeführt und mit der Spindel drehfest verbunden. Der Kontaktierungsabschnitt 3 umfasst eine Aufnahmeschale 8 sowie einen Anschlussdeckel 9. Zwischen der Aufnahmeschale 8 und dem Anschlussdeckel 9 ist eine Platine 10 angeordnet, die eine Steuerschaltung zum Antrieb der elektrischen Maschine 4 trägt. Über die Buchsenöffnung 12 des Anschlussdeckels 9 erfolgt der elektrische Anschluss des Elektromotors 1.The transmission section 2 comprises a first transmission shell 5 and a second transmission shell 6. A spindle transmission (not shown) is inserted between the transmission shells 5 and 6, the spindle of the spindle transmission being driven via the electric machine 4. On the output side, an actuating element, in this case a side window of a motor vehicle, is electrically actuated. To drive the spindle, the shaft of the electric machine 4 is inserted into the transmission section 2 and rotatably connected to the spindle. The contacting section 3 comprises a receiving tray 8 and a connection cover 9. Between the receiving tray 8 and the connection cover 9, a circuit board 10 is arranged, which carries a control circuit for driving the electric machine 4. About the socket opening 12 of the connection cover 9, the electrical connection of the electric motor first
Die elektrische Maschine 4 umfasst einen drehbaren Anker 13 mit nicht sichtbaren Ankerwicklungen 14. Am der Aufnahmeschale 8 zugewandten Ende des Ankers 13 ist ein Kugellager 17 zur Lagerung angeordnet. Es wird der Bürstenkommutator 18 ersichtlich, der auf einem Lamellenkranz eine Anzahl von Bürstenlamellen 20 trägt, die jeweils elektrisch mit den Ankerwicklungen 14 kontaktiert sind. Die dem Bürstenkommutator 18 zugeordneten Bürsten 22 sind der Platine 10 zugeordnet und nach dem Einbau dieser in den Kontaktierungsabschnitt 3 strukturfest mit dem Gehäuse 2,3 verbunden. Bei einer Drehung des Ankers 13 rollen sich die Bürstenlamellen 20 an den kontaktierenden Bürsten 22 ab.The electric machine 4 comprises a rotatable armature 13 with invisible armature windings 14. On the receiving tray 8 facing the end of the armature 13, a ball bearing 17 is arranged for storage. The brush commutator 18 can be seen, which carries a number of brush lamellae 20, each of which is electrically contacted with the armature windings 14, on a lamination ring. The brush commutator 18 associated brush 22 are associated with the board 10 and after installation of these in the contacting section 3 structurally connected to the housing 2.3. Upon rotation of the armature 13, the brush blades 20 roll on the contacting brush 22 from.
Die elektrische Maschine 4 ist im Wesentlichen durch einen beweglichen Gehäuseabschnitt 23 realisiert, der als ein separates, zylinderförmiges Polrohr 25 ausgebildet ist, innerhalb dessen sich die Ankerwicklungen 14 des Ankers 13 drehen. An der Innenseite des Polrohrs 25 befindet sich ferner (hier nicht sichtbar) eine Anzahl von Statormagneten 26, die vorliegend als Permanentmagnete ausgebildet sind und ein statisches äußeres Magnetfeld erzeugen.The electric machine 4 is essentially realized by a movable housing section 23, which is formed as a separate, cylindrical pole tube 25, within which the armature windings 14 of the armature 13 rotate. Also located on the inner side of the pole tube 25 (not visible here) are a number of stator magnets 26, which in the present case are designed as permanent magnets and generate a static external magnetic field.
Werden die Bürsten 22 mit einer Gleichspannung versorgt, so werden bei einer Drehung des Ankers 13 nacheinander verschiedene Bürstenlamellen 20 über die Bürsten 22 kontaktiert und somit nacheinander unterschiedliche Ankerwicklungen 14 bestromt. Der Anker 13 rotiert in dem äußeren, durch die Statormagnete 26 generierten Magnetfeld mit einer vorgegebenen Drehzahl.If the brushes 22 are supplied with a direct current voltage, different brush filaments 20 are successively contacted via the brushes 22 during a rotation of the armature 13, and thus different armature windings 14 are energized one after the other. The armature 13 rotates in the outer, generated by the stator magnet 26 magnetic field at a predetermined speed.
Das Polrohr 25 ist drehbar mittels einer Drehankopplung 29 an dem Getriebeabschnitt 2 und mittels einer Drehankopplung 30 drehbar an der Aufnahmeschale 8 angeordnet. Über den Klemmbügel 32, der mit seinen vorderen abgewinkelten Enden beidseits jeweils einen Vorsprung 34 am Getriebeabschnitt 2 hintergreift, werden die Gehäuseabschnitte 2 und 3 unter Zwischenlage der elektrischen Maschine 4 bzw. des Polrohrs 25 fest miteinander verbunden. Dabei ist das Kugellager 17 in einer entsprechenden Lageraufnahme der Aufnahmeschale 8 gelagert. Die Welle als Fortsatz des Ankers 13 ragt in das Innere des Getriebeabschnitts 2 zum Antrieb der dort befindlichen Spindel hinein.The pole tube 25 is rotatably arranged by means of a rotary coupling 29 on the gear portion 2 and by means of a rotary coupling 30 rotatably mounted on the receiving tray 8. About the clamp 32, the angled with its front Ends on both sides in each case a projection 34 engages behind the gear portion 2, the housing sections 2 and 3 are firmly connected to each other with the interposition of the electric machine 4 and the pole tube 25. In this case, the ball bearing 17 is mounted in a corresponding bearing receptacle of the receiving tray 8. The shaft as an extension of the armature 13 protrudes into the interior of the gear portion 2 for driving the spindle located therein.
Das Polrohr 25 mit den darin fest angeordneten Permanentmagneten 26 ist aufgrund der Drehankopplungen 29 und 30 um die Ankerdrehachse 31 drehbar am Gehäuse befestigt. Über eine Drehung des Polrohrs 25 kann somit das äußere statische Magnetfeld gegenüber der Lage der Bürsten 22 verdreht werden. Dies erlaubt eine Anpassung der relativen Lage zwischen den Bürsten 22 und dem durch Superposition mit dem Ankerquerfeld resultierenden äußeren Gesamtmagnetfeld, so dass bei einer vorgegebenen Laufrichtung der elektrischen Maschine 4 eine Kommutierung im Wesentlichen innerhalb der dann gegebenen neutralen Zone stattfinden kann. Das Bürstenfeuer ist somit entsprechend der vorgegebenen Laufrichtung der elektrischen Maschine 4 verringert. Es wird ersichtlich, dass lediglich eine einzige Variante, nämlich die hier gezeigte, vorgehalten werden muss, um eine Anpassung der Magnetfeldlage sowohl für einen links- als auch für einen rechts laufenden Motor zu erreichen. Das Polrohr 25 braucht hierbei lediglich in entgegengesetzte Richtungen verdreht zu werden.The pole tube 25 with the permanently fixed therein magnets 26 is rotatably attached to the housing due to the Drehan couplings 29 and 30 about the armature rotation axis 31. By way of rotation of the pole tube 25, the external static magnetic field can thus be rotated relative to the position of the brushes 22. This allows adaptation of the relative position between the brushes 22 and the overall external magnetic field resulting from superposition with the armature transverse field, so that, given a given running direction of the electric machine 4, a commutation can take place substantially within the then given neutral zone. The brush fire is thus reduced according to the predetermined running direction of the electric machine 4. It will be appreciated that only a single variant, namely the one shown here, must be maintained in order to achieve an adaptation of the magnetic field position for both a left-running and a right-running motor. The pole tube 25 in this case only needs to be rotated in opposite directions.
Schematisch ist weiter ein separater kleiner Stellantrieb 40 dargestellt, der während des Betriebs des Elektromotors 1 das Polrohr25 last- oder drehzahlabhängig dreht. Zur Steuerung und/oder Regelung des Antriebs ist eine Steuereinheit 41 vorgesehen, die insbesondere Teil der Platine 10 sein kann. Als Eingangsgröße für die Steuerung oder Regelung wird beispielsweise die Drehzahl, das Drehmoment, die Leistungsaufnahme, das Ripple-Signal des Erregerstroms oder Ähnliches verwendet, um durch eine Drehung des Polrohrs 25 eine Kommutierung möglichst innerhalb der neutralen Zone des Magnetfelds zu erhalten. Mit anderen Worten wird das Polrohr 25 einer Wanderung der neutralen Zone, die aufgrund der magnetischen Rückwirkung der Erregerwicklungen während des Betriebs der elektrischen Maschine 4 stattfindet, nachgeführt. In Fig. 2 ist eine Variante des Polrohrs 25 dargestellt, wobei an beiden Enden eine Rastverbindung zu einer stufigen Verdrehung zwischen den Gehäuseabschnitten 2,3 vorgesehen ist. An beiden Enden des Polrohrs 25 ist hierbei als jeweils erstes Rastverbindungsteil 44 eine umlaufende Verzahnung 46 eingebracht, die mit einer komplementären Verzahnung an den jeweiligen Gehäuseabschnitten 2,3 kämmt. Über den Zahnabstand ist hierbei der einstellbare Drehwinkel des Polrohrs 25 vorgegeben. Im Inneren des Polrohrs 25 werden in Fig. 2 nun die beiden eingebrachten Statormagnete 26 deutlich sichtbar.Schematically further a separate small actuator 40 is shown, which rotates the pole tube 25 last- or speed-dependent during operation of the electric motor. For controlling and / or regulating the drive, a control unit 41 is provided, which may in particular be part of the circuit board 10. As input for the control or regulation, for example, the rotational speed, the torque, the power consumption, the ripple signal of the exciting current or the like is used to obtain a rotation of the pole tube 25, a commutation possible within the neutral zone of the magnetic field. In other words, the pole tube 25 is tracked a migration of the neutral zone, which takes place due to the magnetic reaction of the excitation windings during the operation of the electric machine 4 ,. 2, a variant of the pole tube 25 is shown, wherein at both ends a latching connection is provided to a stepped rotation between the housing sections 2.3. At both ends of the pole tube 25 in this case as a first latching connection part 44, a circumferential toothing 46 is introduced, which meshes with a complementary toothing on the respective housing sections 2.3. About the tooth spacing in this case the adjustable angle of rotation of the pole tube 25 is specified. In the interior of the pole tube 25, the two inserted stator magnets 26 are now clearly visible in FIG.
In Fig. 3 ist eine weitere Variante des Polrohrs 25 dargestellt. Gegenüber dem Polrohr 25 gemäß Fig. 2 ist nunmehr die Rastverbindung einseitig an dem dem Getriebeabschnitt 2 zugewandten Ende des Polrohrs 25 eingebracht. Die Rastverbindung ist am Polrohr 25 mittels eines ersten Rastverbindungsteils 44 verwirklicht, welches lediglich abschnittsweise am Umfang des Polrohrs 25 vorgesehen ist. Man erkennt mit einer bis auf die Anzahl der Zähne 4-zähligen Symmetrie jeweils eine Teilverzahnung 46.In Fig. 3, another variant of the pole tube 25 is shown. Compared to the pole tube 25 shown in FIG. 2, the latching connection is now on one side of the gear section 2 facing the end of the pole tube 25 is introduced. The latching connection is realized on the pole tube 25 by means of a first latching connection part 44, which is provided only in sections on the circumference of the pole tube 25. It can be seen with one to the number of teeth 4-fold symmetry in each case a partial toothing 46th
In Fig. 4 ist eine nächste Variante des Polrohrs 25 dargestellt. Gemäß der Variante nach Fig. 4 ist eine Rastverbindung durch das Vorsehen eines ersten Rastverbindungsteils 44 auf den Statormagneten 26 verwirklicht. Auf den Statormagneten 26 ist jeweils die Verzahnung aufgebracht. Die in Fig. 4 dargestellte Verzahnung 46 kämmt folglich verdeckt im Inneren des Polrohrs 25 mit einer entsprechenden Gegenverzahnung am Getriebeabschnitt 2 bzw. am Kon- taktierungsabschnitt 3.4, a next variant of the pole tube 25 is shown. According to the variant of FIG. 4, a latching connection is realized by the provision of a first latching connection part 44 on the stator magnet 26. On the stator magnet 26 each of the teeth is applied. The toothing 46 shown in FIG. 4 thus meshes concealed in the interior of the pole tube 25 with a corresponding counter-toothing on the gear section 2 or on the contacting section 3.
Das in Fig. 5 gezeigte Polrohr 25 unterscheidet sich von dem Polrohr gemäß Fig. 4 lediglich dadurch, dass nun die Verzahnung 46 lediglich teilweise auf den Statormagneten 26 aufgebracht ist.The pole tube 25 shown in Fig. 5 differs from the pole tube of FIG. 4 only in that now the teeth 46 is only partially applied to the stator magnet 26.
In Fig. 6 ist das Kupplungsstück der Getriebeschale 5 dargestellt, an welcher die elektrische Maschine 4 bzw. das Polrohr 25 aufgesetzt ist. Man erkennt einen Flansch 50, auf dem das Polrohr 25 aufgesetzt wird. Im Inneren des Flansches 50 wird eine zentrale Öffnung 52 ersichtlich, in die die Antriebswelle der elektrischen Maschine 4 taucht.In Fig. 6, the coupling piece of the gear tray 5 is shown, on which the electric machine 4 and the pole tube 25 is placed. It can be seen a flange 50 on which the pole tube 25 is placed. Inside the flange 50 is a central opening 52 can be seen, in which the drive shaft of the electric machine 4 dives.
Der Flansch 50 umfasst eine Reihe von konzentrischen Umfangswandungen. Am äußeren Umfang der inneren Wandung sind Nasen 53 aufgebracht, die gegen eine Innenwand des aufgesetzten Polrohrs 25 drücken, so dass ein gewisser Kraftschluss und somit eine gewisse Stabilität der herzustellenden Drehverbindung bewirkt wird. Am äußeren Umfang der inneren Wandung wird weiter als Teil einer Rastverbindung das zweite Rastverbindungsteil 54 ersichtlich, welches abschnittsweise in Form einer komplementären Verzahnung 55 ausgebildet ist. Die komplementäre Verzahnung 55 kämmt insbesondere mit der Verzahnung 46 der Polrohre 25 gemäß Fig. 2 und 3.The flange 50 includes a series of concentric peripheral walls. At the outer periphery of the inner wall lugs 53 are applied, which press against an inner wall of the attached pole tube 25, so that a certain frictional connection and thus a certain stability of the rotary connection to be produced is effected. On the outer circumference of the inner wall is further as part of a latching connection, the second locking connection part 54 can be seen, which is partially formed in the form of a complementary toothing 55. The complementary toothing 55 meshes in particular with the toothing 46 of the pole tubes 25 according to FIGS. 2 and 3.
In Fig. 7 ist in einer weiteren Variante erneut das Kupplungsstϋck eines Getriebeabschnitts 5 dargestellt, welches der Aufnahme der elektrischen Maschine 4 bzw. des Polrohrs 25 dient. Man erkennt wiederum einen Flansch 56, der eine Anzahl von konzentrischen Umfangswandungen aufweist. Wiederum werden die Nasen 53 am Außenumfang der inneren Umfangswandung ersichtlich. Im Inneren wird die zentrale Öffnung 52 erkennbar, in die die Welle der elektrischen Maschine 4 im eingebauten Zustand taucht.In Fig. 7, the Kupplungsstϋck a gear section 5 is again shown in a further variant, which serves to receive the electric machine 4 and the pole tube 25. Again, one recognizes a flange 56 having a number of concentric peripheral walls. Again, the lugs 53 are visible on the outer circumference of the inner circumferential wall. Inside, the central opening 52 can be seen, in which the shaft of the electric machine 4 immersed in the installed state.
Im Unterschied zu Fig. 6 sind nun an der inneren Umfangswandung axial vorstehende Umfangsabschnitte 57 angebracht. Diese dienen einer voreingestellten Ankopplung des Polrohrs 25 mit einer spezifischen Winkelstellung.In contrast to FIG. 6, axially projecting peripheral portions 57 are now attached to the inner circumferential wall. These serve a preset coupling of the pole tube 25 with a specific angular position.
Aus Fig. 8 wird die Vorgabe der spezifischen Winkelstellung des aufgesetzten Polrohrs 25 ersichtlich. Man erkennt aus dieser Darstellung, dass im eingebauten Zustand die im Inneren des Polrohrs 25 eingesetzten Permanentmagnete 26 in die Lücken zwischen den axial vorspringenden Umfangsabschnitten 57 eingesetzt sind. Mit anderen Worten wird die voreingestellte Winkelstellung des Polrohrs 25 dadurch erzielt, dass die axial vorspringenden Umfangsabschnitte 57 zwischen die eingesetzten Permanentmagnete 26 des Polrohrs 25 eingreifen. Werden die Umfangsabschnitte 57 in Umfangsrichtung verlängert ausgebildet, so kann durch eine der eigentlichen Montage vorhergehende Ablängung der Drehwinkel des einzusetzenden Polrohrs 25 eingestellt werden. From Fig. 8, the specification of the specific angular position of the attached pole tube 25 can be seen. It can be seen from this illustration that in the installed state, the permanent magnets 26 inserted in the interior of the pole tube 25 are inserted into the gaps between the axially projecting peripheral portions 57. In other words, the preset angular position of the pole tube 25 is achieved in that the axially projecting circumferential portions 57 engage between the inserted permanent magnets 26 of the pole tube 25. If the peripheral portions 57 formed extended in the circumferential direction, so can one of the actual assembly preceding cutting the angle of rotation of the pole tube to be used 25 are set.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Elektromotor 52 zentrale Öffnung1 electric motor 52 central opening
2 Getriebeabschnitt 53 Nase2 Transmission section 53 Nose
3 Kontaktierungsabschnitt 54 zweites Rastverbindungsteil3 contacting portion 54 second locking connection part
4 elektrische Maschine 55 komplementäre Verzahnung4 electric machine 55 complementary teeth
5 erste Getriebeschale 56 Flansch5 first gear shell 56 flange
6 zweite Getriebeschale 57 Umfangsabschnitt6 second gear shell 57 peripheral portion
7 fester Gehäuseabschnitt7 solid housing section
8 Aufnahmeschale8 receiving tray
Anschlussdeckelconnection cover
10 Platine10 board
12 Buchsenöffnung12 socket opening
13 Anker13 anchors
14 Ankerwicklungen 7 Kugellager 8 Bürstenkommutator 0 Bürstenlamellen 2 Bürsten 3 beweglicher Gehäuseabschnitt 5 Polrohr 6 Statormagnete 9 Drehankopplung 0 Drehankopplung 1 Drehachse Anker 2 Klemmbügel 4 Vorsprung 0 Antrieb 1 Steuereinheit 4 erstes Rastverbindungsteil 6 Verzahnung 0 Flansch 14 armature windings 7 ball bearings 8 brush commutator 0 brush blades 2 brushes 3 movable housing section 5 pole tube 6 stator magnets 9 rotary coupling 0 rotary coupling 1 rotary axis armature 2 clamping bracket 4 projection 0 drive 1 control unit 4 first locking connection part 6 toothing 0 flange

Claims

Ansprüche claims
1. Elektromotor (1 ) mit einem Anker (13), mit einem Bürstenkommutator (18), der eine Anzahl von Bürsten (22) und eine Anzahl von dem Anker (13) zugeordneten Bürstenlamellen (20) aufweist, mit einer Anzahl von Statormagneten (26), und mit einem Gehäuse, in dem der Anker (13) drehbar gelagert ist und in dem die Statormagnete (26) aufgenommen sind, wobei die Bürsten (22) strukturfest dem Gehäuse zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein fester Gehäuseabschnitt (7) und ein relativ zum festen Gehäuseabschnitt (7) um die Drehachse (31) des Ankers (13) verdrehbarer beweglicher Gehäuseabschnitt (23) vorgesehen sind, wobei dem beweglichen Gehäuseabschnitt (23) die Statormagnete (26) zugeordnet sind.An electric motor (1) comprising an armature (13), a brush commutator (18) having a plurality of brushes (22) and a plurality of brush blades (20) associated with the armature (13), having a number of stator magnets (13). 26), and with a housing, in which the armature (13) is rotatably mounted and in which the stator magnets (26) are accommodated, the brushes (22) being associated with the housing in a structurally fixed manner, characterized in that a fixed housing section (7 ) and a relative to the fixed housing portion (7) about the rotational axis (31) of the armature (13) rotatable movable housing portion (23) are provided, wherein the movable housing portion (23) associated with the stator magnets (26).
2. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der feste Gehäuseabschnitt (7) einen Getriebeabschnitt (2) und einen Kontaktierungsabschnitt (3) umfasst, wobei der bewegliche Gehäuseabschnitt (23) drehbar zwischen dem Getriebe- (2) und dem Kontaktierungsabschnitt (3) gelagert ist.2. Electric motor (1) according to claim 1, characterized in that the fixed housing portion (7) comprises a gear portion (2) and a contacting portion (3), wherein the movable housing portion (23) rotatably between the transmission (2) and the Contacting section (3) is mounted.
3. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Gehäuseabschnitt (23) mittels einer stufig einstellbaren Rastverbindung drehbar am festen Gehäuseabschnitt (7) befestigt ist, wobei die Rastverbindung ein erstes Rastverbindungsteil (44), welches dem beweglichen Gehäuseabschnitt (23) zugeordnet ist, und ein zweites Rastverbindungsteil (54), welches dem festen Gehäuseabschnitt (7) zugeordnet ist, umfasst.3. Electric motor (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the movable housing portion (23) by means of a step-adjustable locking connection rotatably mounted on the fixed housing portion (7), wherein the latching connection, a first locking connection part (44), which the movable Housing section (23) is assigned, and a second Locking connection part (54) which is associated with the fixed housing portion (7) comprises.
4. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastverbindungsteil (44) entlang des Umfangs des beweglichen Gehäuseabschnitts (23) angeordnet ist.4. Electric motor (1) according to claim 3, characterized in that the first latching connection part (44) along the circumference of the movable housing portion (23) is arranged.
5. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rastverbindungsteil (44) an den Statormagneten (26) angeordnet ist.5. Electric motor (1) according to claim 3, characterized in that the first latching connection part (44) is arranged on the stator magnet (26).
6. Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Rastverbindungsteile (44,54) in Umfangsrichtung lediglich abschnittsweise ausgebildet ist.6. Electric motor (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that at least one of the latching connection parts (44,54) is formed only partially in the circumferential direction.
7. Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Gehäuseabschnitt (23) beidendseitig mittels Rastverbindungen (44,54) mit dem Getriebeabschnitt (2) und mit dem Kontaktie- rungsabschnitt (3) verbunden ist.7. Electric motor (1) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the movable housing portion (23) is connected at both ends by means of snap-in connections (44,54) with the gear portion (2) and with the contacting portion (3).
8. Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung (44,54) einseitig zwischen dem beweglichen Gehäuseabschnitt (23) und dem Getriebeabschnitt (2) ausgebildet ist.8. Electric motor (1) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the latching connection (44,54) is formed on one side between the movable housing portion (23) and the transmission portion (2).
9. Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindungsteile (44,54) als zueinander komplementäre Verzahnungen (46,55) ausgebildet sind. 9. Electric motor (1) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the latching connection parts (44,54) are formed as mutually complementary toothings (46,55).
10. Elektromotor (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung mittels ineinandergreifender Umfangsabschnit- te (57) des festen Gehäuseabschnittes (7) und des beweglichen Gehäuseabschnittes (23) ausgebildet ist.10. Electric motor (1) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the latching connection by means of intermeshing Umfangsabschnit- te (57) of the fixed housing portion (7) and the movable housing portion (23) is formed.
11. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsabschnitte (57) zum Erzielen einer spezifischen Drehposition des beweglichen Gehäuseabschnittes (23) typspezifisch ausgebildet sind.11. Electric motor (1) according to claim 10, characterized in that the peripheral portions (57) for achieving a specific rotational position of the movable housing portion (23) are formed type-specific.
12. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Umfangsabschnitte (57) des Getriebegehäuses (2,3) zwischen die Statormagnete (26) im beweglichen Gehäuseabschnitt (23) eingreifen.12. Electric motor (1) according to claim 10 or 11, characterized in that circumferential portions (57) of the gear housing (2,3) between the stator magnets (26) in the movable housing portion (23) engage.
13. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Gehäuseabschnitt (23) über eine Drehankopplung mit dem festen Gehäuse (2,3) verbunden ist.13. Electric motor (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the movable housing portion (23) via a rotary coupling to the fixed housing (2,3) is connected.
14. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein steuerbarer Antrieb (40) zur Betätigung der Drehankopplung vorgesehen ist.14. Electric motor (1) according to claim 13, characterized in that a controllable drive (40) is provided for actuating the rotary coupling.
15. Elektromotor (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (41 ) zu einer insbesondere lastabhängigen Regelung und/oder Steuerung des Antriebs vorgesehen ist. 15. Electric motor (1) according to claim 13, characterized in that a control unit (41) is provided for a particular load-dependent control and / or control of the drive.
16. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Gehäuseabschnitt (23) als ein separates Polrohr (25) ausgebildet ist, an dem die Statormagnete (26) angeordnet sind. 16. Electric motor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the movable housing portion (23) is formed as a separate pole tube (25) on which the stator magnets (26) are arranged.
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