WO2021104717A1 - Elektrisch ansteuerbares antriebsaggregat - Google Patents

Elektrisch ansteuerbares antriebsaggregat Download PDF

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WO2021104717A1
WO2021104717A1 PCT/EP2020/077063 EP2020077063W WO2021104717A1 WO 2021104717 A1 WO2021104717 A1 WO 2021104717A1 EP 2020077063 W EP2020077063 W EP 2020077063W WO 2021104717 A1 WO2021104717 A1 WO 2021104717A1
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motor shaft
drive unit
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magnetic element
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PCT/EP2020/077063
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Erwin Sinnl
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Robert Bosch Gmbh
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    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the invention relates to an electrically controllable drive unit according to the features of the preamble of claim 1.
  • Such drive units are used, for example, in electronically slip-controllable brake systems of motor vehicles to drive a pressure generator as part of a brake pressure control.
  • the drive units are electrically controlled by an electronic control unit of the brake system.
  • the pressure generator actuated thereby conveys a pressure medium within a brake circuit from a reservoir of the brake system to connected wheel brakes.
  • a brake pressure then builds up in the wheel brakes in proportion to the pressure medium volume conveyed.
  • this brake pressure can be adapted for each wheel to the slip conditions that currently prevail on the respectively assigned wheels of the vehicle. This can prevent spinning wheels and consequently improve the driving stability of a vehicle.
  • braking processes can be carried out independently of the driver depending on the current traffic situation.
  • the volume of pressure medium displaced by the pressure generator represents a decisive parameter in these control and / or regulation processes, which can be determined from the actuation signals of the pressure generator.
  • Existing sensor devices record the angle of rotation of the rotor of the drive unit and transmit the measured angle of rotation signal to the electronic control unit for evaluation.
  • Such sensor devices are constructed from a signal transmitter rotating with the motor shaft and an associated signal receiver which, on the other hand, is arranged in a stationary manner.
  • An electrically controllable drive unit according to the features of the preamble of claim 1 belongs to the prior art and is disclosed, for example, in DE 102017218 648 A1.
  • Such a drive unit 10 is also shown in FIG. 1 of this patent application.
  • This drive unit 10 comprises an electric motor 12 with a rotor 14 that can be driven to rotate and a motor shaft 16 connected to the rotor 14 in a rotationally fixed manner.
  • the rotor 14 is conventionally constructed and has an iron core and several coils wound on it and arranged next to one another in the circumferential direction of the iron core. In a known manner, the coils form magnets in the current-carrying state, which interact with magnets which are fixedly arranged on an opposite inner surface of a housing 18 of the drive unit 10 in such a way that the rotor 14 and motor shaft 16 execute a rotational movement.
  • the motor shaft 16 is rotatably mounted in the housing 18 by means of roller bearings 20, for example.
  • roller bearings 20 for example.
  • several eccentric elements 22 are arranged on the motor shaft 16, for example, in order to actuate devices (not shown) which are arranged transversely to the motor shaft 16.
  • the detail X according to FIG. 1 shows a signal transmitter 24 of a sensor device for electronic detection and evaluation of the angle of rotation of the rotor 14.
  • This signal transmitter 24 is arranged on the end face of the motor shaft 16 facing away from the rotor 14. It has a magnetic element 26 which is fastened indirectly to the motor shaft 16 via a holding element 28.
  • the holding element 28 is cup-shaped and consists of magnetically non-conductive material.
  • a mandrel 30 protrudes from a base of the holding element 28, with which the holding element 28 is pressed into an associated centering bore 32 of the motor shaft 16 and glued therein.
  • a blind hole-like, outwardly open receptacle 34 is formed in which the magnetic element 26 is inserted positively and flush to the outside.
  • the magnetic element 26 is also fixed in this receptacle 34 of the holding element 28 by means of an adhesive connection.
  • the rotor 14 Under operating conditions of this drive unit, the rotor 14 is often greatly accelerated or decelerated.
  • the dynamic, axial and also radial forces occurring in this case load the explained adhesive connections and can lead to the magnetic element 26 of the signal transmitter 24 executing undesired relative movements, in particular axially, with respect to the motor shaft 16.
  • These relative movements lead to inaccuracies in the detection of the covered angle of rotation of the motor shaft 16 and consequently to possible errors in the electrical control of the electric motor 12 of the drive unit 10 or in the regulation of the displaced pressure medium volume. The latter has an undesirable influence on the brake pressure regulation that takes place.
  • An electrically controllable drive unit has the advantage that the attachment of the signal transmitter to the motor shaft does not require adhesive connections. This eliminates elasticities and the rotation angle signal is recorded with greater accuracy. Increasing accuracy is accompanied by an improvement in the electrical controllability of the drive unit and consequently a reduction in possible deviations between an actually conveyed pressure medium volume and a desired setpoint value. Apart from that, the elimination of the adhesive connections simplifies the manufacturing process of the drive unit in a large series and manufacturing time and costs can be saved.
  • a holding element which is designed as a hollow cylinder, in the interior of which the magnetic element of a signal transmitter is received.
  • the hollow cylinder has an open first end with which the holding element, including the magnetic element inserted therein, is fastened to the motor shaft, and a second end opposite thereto with holding element sections which enter the open cross section of the hollow cylinder protrude.
  • the magnetic element of the signal transmitter rests against these retaining element sections and is thereby secured against falling out of the retaining element.
  • a holding element according to the invention can be manufactured inexpensively in a deep-drawing process and receives the magnetic element of the signal transmitter extremely rigidly. As a result, this magnetic element assumes a constant relative position to the assigned signal receiver over the service life and regardless of the loads occurring during operation of the drive unit.
  • the motor shaft advantageously has a section which is reduced in its outer diameter compared to the outer diameter of the motor shaft.
  • the hollow cylindrical holding element is fixed with its open first end on this section.
  • the holding element can be pushed onto this shoulder of the motor shaft in a simple manner and is at the same time centered relative to the longitudinal axis of the motor shaft. It is then firmly connected to the motor shaft by means of a first welded connection.
  • a transition from the shoulder to the circumference of the motor shaft forms a shoulder which serves as an axial stop for the holding element when it is mounted on the motor shaft.
  • the coaxiality of the holding element or the signal transmitter with respect to the longitudinal axis of the motor shaft and the length tolerance of the motor shaft holding element unit can be maintained within relatively narrow limits on the basis of the structural measures explained on the components.
  • the magnetic element of the signal transmitter is held in place by a bracket element within the holding element.
  • the latter is in turn firmly connected to the holding element by a second welded connection.
  • the welded connection increases the deformation resistance of the unit consisting of the holding element, signal transmitter and motor shaft, and the bracket element together with the second welded connection also ensures that the temperature changes occur Fixation of the magnetic element in the holding element.
  • the bracket element also enables a constant air gap to be set between an end face of the motor shaft and the magnetic element. With the air gap, the magnetic flux is directed in the direction of the signal receiver, which benefits the signal strength and facilitates signal detection.
  • the bracket element can be produced inexpensively, for example without cutting.
  • the drawing includes a total of 3 figures, of which
  • Figure 1 shows a drive unit according to the features of the preamble of
  • FIG. 2 shows the detail X according to FIG. 1 in an embodiment according to the invention
  • FIG. 3 shows the signal transmitter according to FIG. 2 without a magnetic element inserted therein in a perspective view.
  • FIG. 2 shows the detail X according to FIG. 1 in an embodiment according to the invention.
  • the motor shaft 16 of a drive unit 10 is shown in the area of its end facing away from a rotor 14 of an electric motor 12 (not shown). According to Figure 2, this end of the motor shaft 16 is equipped with a signal transmitter 24 of a sensor device.
  • the signal transmitter 24 comprises a magnetic element 26 which is fastened to the end face of the motor shaft 16 by means of a holding element 28 made of magnetically non-conductive material.
  • the holding element 28 is designed as a hollow cylinder, inside which the magnetic element 26 is received and firmly anchored by means of a bracket element 36.
  • the hollow cylinder has an open first end, with which it has an outer diameter compared to an outer diameter of the Motor shaft 16 withdrawn paragraph 38 is pushed.
  • a transition from the circumference of the motor shaft 16 to the circumference of the shoulder 38 is designed as a right-angled shoulder 40, for example.
  • the holding element 28 rests on this shoulder 40 with a circumferential, radially protruding collar 42 which is formed at the open end of this holding element 28.
  • the retaining element 28 can be aligned concentrically to a longitudinal axis L of the motor shaft 16 via the shoulder 38 and its shoulder 40 and, after it is initially positively fastened to the motor shaft 16, is additionally connected to this motor shaft 16 by means of a first welded connection 44.
  • This welded connection 44 is formed in FIG. 2 on the basis of an annular, circumferential weld seam, but alternatively a plurality of successive weld points or weld seam sections could also be provided circumferentially.
  • the second end of the holding element 28 opposite the open first end of the holding element 28 and therefore facing away from the motor shaft 16 forms holding element regions 46 which protrude into the open cross section of the hollow cylindrical holding element 28 and extend, for example, across the entire open cross section of the holding element 28 can.
  • the magnetic element 26 of the signal transmitter 24 rests axially on the holding element regions 46 and is therefore mechanically secured against falling out of the interior of the holding element 28.
  • a bracket element 36 is used to axially fix the magnetic element 26 within the holding element 28.
  • the latter is inserted into the holding element 28 under radial prestress and also forms a form-fitting connection with the magnetic element 26.
  • the bracket element 36 is preferably made from a rectangular sheet metal strip and bent into a U-shape. Accordingly, the bracket element 36 has a base 48 which spans the end face of the magnetic element 26 located in the interior of the holding element 28 and also has legs 50 formed at both ends of this base 48 and projecting at right angles therefrom in the same direction. Groove-shaped recesses 52 are formed on the magnetic element 26 on its circumference, which recesses extend in the direction of the longitudinal axis L of the motor shaft 16 starting from the inner end face of the magnetic element 26 until shortly before it extend opposite end face. One of the legs 50 of the bracket element 36 is located in each recess 52.
  • the bracket element 36 is materially connected to the holding element 28 by a second welded connection 54.
  • the weld seam of this second welded connection 54 is designed in a circumferential ring shape, but can alternatively also consist of several weld seam sections following one another in the circumferential direction or of several weld points.
  • the magnetic element 26 of the signal transmitter 24 is thus held between the holding element region 46, which protrudes into the open cross section of the hollow cylindrical holding element 28, and the bracket element 36.
  • FIG. 2 shows the explained holding element 28 again in a perspective illustration.
  • Components or component sections that correspond to one another are provided with the same reference symbols in FIGS. 2 and 3 for the sake of simplicity.
  • the magnetic element of the signal transmitter 24 is not shown in order to be able to better show the design of the holding element 28 and of the bracket element 36.
  • the holding element region 46 protruding into the open cross section of the holding element 28 is designed as a transverse web which extends over the entire opening cross section of the holding element 28 and divides this opening cross section into two separate partial opening cross sections 58.
  • changes or additions to the exemplary embodiment described are conceivable without deviating from the basic concept of the invention according to claim 1 explained at the beginning.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat (10) aus einem Elektromotor (12) mit einem zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Rotor (14) sowie einer drehfest mit dem Rotor (14) verbundenen Motorwelle (16) und einem Signalgeber (24) einer Sensoreinrichtung zur elektronischen Erfassung und Auswertung des Drehwinkels der Motorwelle (16). Der Signalgeber (24) ist mittelbar über ein Haltelement (28) an der Motorwelle (16) verankert. Die Erfindung schlägt ein Haltelement (28) vor, das als Hohlzylinder ausgeführt ist, welcher ein offenes erstes Ende aufweist mit dem das Haltelement (28) an der Motorwelle (16) befestigt ist und welcher ein von der Motorwelle (16) abgewandt liegendes zweites Ende mit wenigstens einem in den offenen Querschnitt des Haltelements (28) hineinragenden Haltelementbereich (46) aufweist.

Description

Offenbarung der Erfindung
Titel:
Elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat
Die Erfindung betrifft ein elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Antriebsaggregate werden beispielsweise in elektronisch schlupfregelbaren Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen zum Antrieb eines Druckerzeugers im Rahmen einer Bremsdruckregelung verwendet. Eine elektrische Ansteuerung der Antriebsaggregate wird dabei von einem elektronischen Steuergerät der Bremsanlage vorgenommen. Im Falle der elektrischen Ansteuerung des Antriebsaggregats fördert der dadurch betätigte Druckerzeuger ein Druckmittel innerhalb eines Bremskreises von einem Vorratsbehälter der Bremsanlage zu angeschlossenen Radbremsen. Proportional zum geförderten Druckmittelvolumen baut sich in den Radbremsen daraufhin ein Bremsdruck auf.
Mit Hilfe zusätzlicher vom elektronischen Steuergerät ansteuerbarer Steuereinrichtungen kann dieser Bremsdruck radindividuell an die Schlupfverhältnisse angepasst werden, welche aktuell an den jeweils zugeordneten Rädern des Fahrzeugs vorherrschen. Durchdrehende Räder lassen sich darüber verhindern und folglich die Fahrstabilität eines Fahrzeugs verbessern. Zudem lassen sich Bremsvorgänge in Abhängigkeit der momentanen Verkehrssituation unabhängig vom Fahrer durchführen.
Das vom Druckerzeuger verdrängte Volumen an Druckmittel stellt bei diesen Steuer- und/oder Regelungsvorgängen eine maßgebliche Kenngröße dar, welche sich aus den Betätigungssignalen des Druckerzeugers bestimmen lässt. Vorhandene Sensoreinrichtungen erfassen hierfür den Drehwinkel des Rotors des Antriebsaggregats und leiten das gemessene Drehwinkelsignal an das elektronische Steuergerät zur Auswertung weiter. Derartige Sensoreinrichtungen sind aufgebaut aus einem mit der Motorwelle umlaufenden Signalgeber und einem zugeordneten Signalempfänger, welcher demgegenüber ortsfest angeordnet ist.
Stand der Technik
Ein elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 gehört zum Stand der Technik und ist beispielsweise in der DE 102017218 648 Al offenbart.
Ein solches Antriebsaggregat 10 ist im Übrigen auch in Figur 1 dieser Patentanmeldung dargestellt. Dieses Antriebsaggregat 10 umfasst einen Elektromotor 12 mit einem zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Rotor 14 sowie eine drehfest mit dem Rotor 14 verbundene Motorwelle 16. Der Rotor 14 ist konventionell aufgebaut und weist einen Eisenkern sowie mehrere darauf gewickelte und in Umfangsrichtung des Eisenkerns nebeneinanderliegend angeordnete Spulen auf. In bekannter Art und Weise bilden die Spulen im stromdurchflossenen Zustand Magnete aus, welche mit Magneten, die ortsfest an einer gegenüberliegenden Innenfläche eines Gehäuse 18 des Antriebsaggregats 10 angeordnet sind, derart Zusammenwirken, dass Rotor 14 und Motorwelle 16 eine Rotationsbewegung ausführen. Die Motorwelle 16 ist dazu exemplarisch mittels Wälzlagern 20 im Gehäuse 18 drehbar gelagert. Gemäß Figur 1 sind auf der Motorwelle 16 bespielhaft mehrere Exzenterelemente 22 angeordnet um nicht gezeigte Einrichtungen zu betätigen, die quer zur Motorwelle 16 angeordnet sind.
Das Detail X nach Figur 1 zeigt einen Signalgeber 24 einer Sensoreinrichtung zur elektronischen Erfassung und Auswertung des Drehwinkels des Rotors 14.
Dieser Signalgeber 24 ist an der vom Rotor 14 abgewandten Stirnfläche der Motorwelle 16 angeordnet. Er weist ein magnetisches Element 26 auf, das mittelbar über ein Haltelement 28 an der Motorwelle 16 befestigt ist. Das Halteelement 28 ist becherförmig ausgebildet und besteht aus magnetisch nichtleitendem Material. Von einem Boden des Haltelements 28 steht ein Dorn 30 ab, mit dem das Haltelement 28 in eine zugeordneten Zentrierbohrung 32 der Motorwelle 16 eingepresst und darin verklebt ist. An der dazu gegenüberliegenden Seite des Haltelements 28 ist eine sacklochartige, nach außen offene Aufnahme 34 ausgebildet, in welcher das magnetische Element 26 formschlüssig und nach außen bündig eingesetzt ist. Eine Fixierung des magnetischen Elements 26 in dieser Aufnahme 34 des Haltelements 28 erfolgt ebenfalls durch eine Klebeverbindung.
Unter Betriebsbedingungen dieses Antriebsaggregats wird der Rotor 14 oftmals stark beschleunigt oder verzögert. Die dabei auftretenden dynamischen, axialen und auch radialen Kräfte belasten die erläuterten Klebeverbindungen und können dazu führen, dass das magnetische Element 26 des Signalgebers 24 unerwünschte Relativbewegungen, insbesondere axial, zur Motorwelle 16 ausführt. Diese Relativbewegungen führen zu Ungenauigkeiten bei der Erfassung des zurückgelegten Drehwinkels der Motorwelle 16 und folglich zu eventuellen Fehlern in der elektrischen Ansteuerung des Elektromotors 12 des Antriebsaggregats 10 bzw. in der Regelung des verdrängten Druckmittelvolumens. Letzteres hat einen unerwünschten Einfluss auf die stattfindende Bremsdruckregelung.
Vorteile der Erfindung
Ein elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat nach den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Befestigung des Signalgebers an der Motorwelle ohne Klebeverbindungen auskommt. Damit werden Elastizitäten eliminiert und die Erfassung des Drehwinkelsignals erfolgt mit höherer Genauigkeit. Mit steigender Genauigkeit geht eine Verbesserung der elektrischen Ansteuerbarkeit des Antriebsaggregats einher und folglich eine Verringerung eventueller Abweichungen zwischen einem tatsächlich geförderten Druckmittelvolumen und einem gewünschten Sollwert. Davon abgesehen vereinfacht sich durch einen Entfall der Klebeverbindungen der Herstellprozess des Antriebsaggregats in einer Großserie und Fertigungszeit sowie -kosten können eingespart werden.
Erfindungsgemäß werden diese Vorteile durch ein Haltelement erreicht, das als Hohlzylinder ausgeführt ist, in dessen Innerem das magnetische Element eines Signalgebers aufgenommen ist. Der Hohlzylinder weist ein offenes erstes Ende auf, mit dem das Haltelement inklusive des darin eingesetzten magnetischen Elements an der Motorwelle befestigt ist sowie ein dazu gegenüberliegendes, zweites Ende mit Halteelementabschnitten, welche in den offenen Querschnitt des Hohlzylinders hineinragen. An diesen Halteelementabschnitten liegt das magnetische Element des Signalgebers an und ist dadurch gegen ein Herausfallen aus dem Haltelement gesichert.
Ein erfindungsgemäßes Haltelement lässt sich in einem Tiefziehverfahren kostengünstig hersteilen und nimmt das magnetische Element des Signalgebers äußerst starr auf. Dadurch nimmt dieses magnetische Element über die Lebensdauer und unabhängig von den auftretenden Belastungen während eines Betriebs des Antriebsaggregats eine konstante Relativposition zum zugeordneten Signalempfänger ein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteilhafterweise weist die Motorwelle an ihrem dem Halteelement zugewandten Ende einen Abschnitt auf, welcher in seinem Außendurchmesser gegenüber dem Außendurchmesser der Motorwelle zurückgenommenen ist. An diesem Abschnitt ist das hohlzylindrische Haltelement mit seinem offenen ersten Ende fixiert. Das Haltelement lässt sich auf einfache Art und Weise auf diesen Absatz der Motorwelle aufschieben und wird dabei gleichzeitig relativ zur Längsachse der Motorwelle zentriert. Anschließend wird es mittels einer ersten Schweißverbindung stoffschlüssig mit der Motorwelle verbunden. Ein Übergang vom Absatz zum Umfang der Motorwelle bildet eine Schulter aus, welche dem Haltelement als Axialanschlag bei dessen Montage auf die Motorwelle dient.
Die Koaxialität des Haltelements bzw. des Signalgebers gegenüber der Längsachse der Motorwelle sowie die Längentoleranz der Motorwelle- Haltelement- Einheit kann anhand der erläuterten konstruktive Maßnahmen an den Bauteilen in relativ engen Grenzen eingehalten werden.
In einer weiter vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das magnetische Element des Signalgebers durch ein Bügelelement innerhalb des Halteelements ortsfest gehalten. Letzteres ist seinerseits durch eine zweite Schweißverbindung stoffschlüssig mit dem Halteelement verbunden. Die Schweißverbindung steigert die Verformungsfestigkeit der Einheit aus Haltelement, Signalgeber und Motorwelle und zudem gewährleistet das Bügelelement zusammen mit der zweiten Schweißverbindung selbst bei auftretenden Temperaturänderungen die Fixierung des magnetischen Elements im Haltelement. Das Bügelelement ermöglicht darüber hinaus die Einstellung eines konstanten Luftspalts zwischen einer Stirnfläche der Motorwelle und dem magnetischen Element. Mit dem Luftspalt wird der Magnetfluss in Richtung des Signalempfängers gelenkt, was der Signalstärke zugutekommt bzw. die Signalerfassung begünstigt.
Das Bügelelement ist kostengünstig, beispielsweise spanlos, produzierbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung veranschaulicht und wird in nachfolgender Beschreibung detailliert erläutert.
Die Zeichnung umfasst insgesamt 3 Figuren, von denen
Figur 1 ein Antriebsaggregat nach den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1 zeigt;
Figur 2 das Detail X nach Figur 1 in erfindungsgemäßer Ausführung darstellt und
Figur 3 den Signalgeber nach Figur 2 ohne darin eingesetztes magnetisches Element in perspektivischer Ansicht zeigt.
Beschreibung der Figuren
Figur 2 zeigt das Detail X nach Figur 1 in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Dargestellt ist die Motorwelle 16 eines Antriebsaggregats 10 im Bereich ihres von einem Rotor 14 eines Elektromotors 12 (nicht gezeigt) abgewandten Endes. Gemäß Figur 2 ist dieses Ende der Motorwelle 16 mit einem Signalgeber 24 einer Sensoreinrichtung bestückt.
Der Signalgeber 24 umfasst, wie bekannt, ein magnetisches Element 26, das mittels eines Halteelements 28 aus magnetisch nicht-leitendem Material an der Stirnseite der Motorwelle 16 befestigt ist. Das Haltelement 28 ist erfindungsgemäß als Hohlzylinder ausgeführt in dessen Innerem das magnetische Element 26 aufgenommen und mittels eines Bügelelements 36 fest verankert ist. Der Hohlzylinder weist ein offenes erstes Ende auf, mit dem er auf einen in seinem Außendurchmesser gegenüber einem Außendurchmesser der Motorwelle 16 zurückgenommenen Absatz 38 aufgeschoben ist. Ein Übergang vom Umfang der Motorwelle 16 zum Umfang des Absatzes 38 ist exemplarisch als rechtwinklige Schulter 40 ausgebildet. An dieser Schulter 40 liegt das Haltelement 28 mit einem umlaufenden, radial abstehenden Bund 42, welcher am offenen Ende dieses Haltelements 28 ausgebildet ist, an. Das Haltelement 28 ist über den Absatz 38 und dessen Schulter 40 konzentrisch zu einer Längsachse L der Motorwelle 16 ausrichtbar und wird nach seiner zunächst formschlüssigen Befestigung an der Motorwelle 16 mittels einer ersten Schweißverbindung 44 zusätzlich stoffschlüssig mit dieser Motorwelle 16 verbunden. Diese Schweißverbindung 44 ist in Figur 2 anhand einer ringförmig umlaufenden Schweißnaht ausgebildet, alternativ könnten jedoch auch umlaufend mehrere aufeinanderfolgende Schweißpunkte oder Schweißnahtabschnitte vorgesehen werden.
Das dem offenen ersten Ende des Haltelements 28 gegenüberliegende und demnach von der Motorwelle 16 abgewandt liegende zweite Ende des Haltelements 28 bildet Halteelementbereiche 46 aus, welche in den offenen Querschnitt des hohlzylindrischen Haltelements 28 hineinragen und sich beispielsweise quer über den gesamten offenen Querschnitt des Haltelements 28 erstrecken können. An den Haltelementbereichen 46 liegt das magnetische Element 26 des Signalgebers 24 axial an und ist demnach mechanisch gegen ein Herausfallen aus dem Inneren des Haltelements 28 gesichert.
Zu einer axialen Fixierung des magnetischen Elements 26 innerhalb des Haltelements 28 dient ein Bügelelement 36. Letzteres ist unter radialer Vorspannung in das Haltelement 28 eingesetzt und geht mit dem magnetischen Element 26 zudem eine formschlüssige Verbindung ein.
Das Bügelelement 36 ist bevorzugt aus einem rechteckigen Blechstreifen hergestellt und u-förmig gebogen. Dementsprechend weist das Bügelelement 36 eine Basis 48 auf, welche die im Inneren des Halteelements 28 liegende Stirnfläche des magnetischen Elements 26 überspannt und weist darüber hinaus an beiden Enden dieser Basis 48 ausgebildete und rechtwinklig davon in dieselbe Richtung abstehende Schenkel 50 auf. Am magnetischen Element 26 sind an dessen Umfang nutförmige Ausnehmungen 52 ausgebildet, welche sich in Richtung der Längsachse L der Motorwelle 16 ausgehend von der innenliegenden Stirnfläche des magnetischen Elements 26 bis kurz vor dessen gegenüberliegende Stirnfläche erstrecken. In einer jeden Ausnehmung 52 liegt einer der Schenkel 50 des Bügelelements 36 ein.
Das Bügelelement 36 ist mit dem Halteelement 28 stoffschlüssig durch eine zweite Schweißverbindung 54 verbunden. Die Schweißnaht dieser zweiten Schweißverbindung 54 ist gemäß der Figur 2 umlaufend ringförmig ausgestaltet, kann alternativ aber auch aus mehreren in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Schweißnahtabschnitten oder aus mehreren Schweißpunkten bestehen. Das magnetische Element 26 des Signalgebers 24 ist somit zwischen dem Haltelementbereich 46, welcher in den offenen Querschnitt des hohlzylindrischen Halteelements 28 hineinragt und dem Bügelelement 36 gehalten.
Zwischen der im Inneren des Haltelements 28 gelegenen Stirnfläche des magnetischen Elements 26 und einer zugewandten Stirnfläche der Motorwelle 16 besteht ein axialer Abstand und damit ein Luftspalt 56, welcher eine Beeinflussung des magnetischen Flusses des magnetischen Elements 26 durch die Motorwelle 16 zumindest weitgehend ausschließt.
Figur 2 zeigt das erläuterte Haltelement 28 nochmals in einer perspektivischen Darstellung. Einander entsprechende Bauteile oder Bauteilabschnitte sind in den Figuren 2 und 3 der Einfachheit halber mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der Figur 3 ist allerdings das magnetische Element des Signalgebers 24 nicht gezeigt um die Ausbildung des Haltelements 28 sowie des Bügelelements 36 besser zeigen zu können.
Der in den offenen Querschnitt des Haltelements 28 hineinragende Haltelementbereich 46 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Quersteg ausgebildet, welcher sich über den gesamten Öffnungsquerschnitt des Haltelements 28 erstreckt und diesen Öffnungsquerschnitt in zwei voneinander getrennte Teilöffnungsquerschnitte 58 unterteilt. Prinzipiell ist es denkbar mehrere solcher Querstege vorzusehen und den Öffnungsquerschnitt des Haltelements 28 in weitere Teilöffnungsquerschnitte zu unterteilen. Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel denkbar, ohne vom eingangs erläuterten Grundgedanken der Erfindung nach Anspruch 1 abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1. Elektrisch ansteuerbares Antriebsaggregat (10) mit einem Elektromotor (12), insbesondere mit einem elektronisch kommutierten Elektromotor, der einen zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Rotor (14) und eine drehtest mit dem Rotor (14) verbundene Motorwelle (16) aufweist und mit einem an der Motorwelle (16) angeordneten Signalgeber (24) einer Sensoreinrichtung zur elektronischen Erfassung und Auswertung des Drehwinkels der Motorwelle (16), welcher ein Halteelement (28) sowie ein am Halteelement (28) angeordnetes magnetisches Element (26) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (28) als Hohlzylinder ausgeführt ist, in dessen Innerem das magnetisches Element (26) gehalten ist, wobei das Haltelement (28) ein offenes erstes Ende aufweist mit dem das Haltelement (28) mit dem magnetischen Element (26) an der Motorwelle (16) befestigt ist und wobei das Haltelement (28) ein von der Motorwelle (16) abgewandt liegendes zweites Ende mit wenigstens einem in den offenen Querschnitt des Haltelements (28) hineinragenden Haltelementbereich (46) aufweist, an welchem das magnetische Element (26) anliegt.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (16), an ihrem dem Halteelement (28) zugewandten Ende, einen in seinem Außendurchmesser gegenüber einem Außendurchmesser der Motorwelle (16) zurückgenommenen Absatz (38) aufweist, an dem der Signalgeber (24) mit dem offenen Ende seines Haltelements (28) befestigt ist.
3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang vom Absatz (38) der Motorwelle (16) zum Umfang der Motorwelle (16) eine Schulter (40) ausbildet, an welcher das Haltelement (28) anliegt.
4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element (26) des Signalgebers (24) mittels eines Bügelelements (36) im Inneren des Haltelements (28) befestigt ist, wobei dieses Bügelelement (36) eine den Querschnitt des magnetischen Elements (26) überspannende Basis (48) sowie mit der Basis (48) verbundene Schenkel (50) aufweist, welche sich am Umfang des magnetischen Elements (26) in Richtung einer Längsachse L der Motorwelle (16) erstrecken.
5. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bügelelement (36) mit dem Haltelement (28) stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere durch eine erste Schweißverbindung (44), welche sich wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung des Haltelements (28) erstreckt.
6. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (28) mit der Motorwelle (16) stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere durch eine zweite Schweißverbindung (54), welche sich wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung des Haltelements (28) erstreckt.
7. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteelementbereich (46) des Halteelements (28) als Quersteg ausgebildet ist, welcher den offenen Querschnitt des Haltelements (28) in mehrere Teilöffnungsquerschnitte (58) unterteilt.
8. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element (26) des Signalgebers (24) zwischen dem Halteelementbereich (46) des Halteelements (28) und der Basis (48) des Bügelelements (36) festgelegt ist.
9. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung des Haltelements (28) und eine Erstreckung des magnetischen Elements (24) jeweils in Richtung einer Längsachse L der Motorwelle (16) derart aufeinander abgestimmt sind, dass in dem auf die Motorwelle (16) montierten Zustand des Signalgebers (24) zwischen der Stirnfläche der Motorwelle (16) und der dieser Motorwelle (10) zugewandten Stirnfläche des magnetischen Elements (24) ein Luftspalt (56) besteht.
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