DE2922132A1 - Fuel pump motor armature - has stationary rolled up carrier tube with calibrated ends for bearing seats - Google Patents
Fuel pump motor armature - has stationary rolled up carrier tube with calibrated ends for bearing seatsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung eines Ankers und Anker für eineMethod of making an anchor and anchor for one
elektrische Maschine Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Ankers sowie von einem Anker für eine elektrische Maschine nach der Gattung des jeweiligen Hauptanspruchs. Es ist bei Kraftstofförderaggregaten, für die die vorliegende Erfindung bevorzugt bestimmt ist, bekannt, das eigentliche Pumpenteil, üblicherweise bestehend aus einer Rollenzellen-oder einer Seitenkanalpumpe oder auch aus einer Kombination von beiden, mit Hilfe eines Elektromotors anzutreiben, wobei der antreibende Elektromotor und das jeweilige Pumpensystem nicht selten in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, so daß der von der Pumpe unter Druck geförderte Kraftstoff auch noch, beispielsweise zur Kühlung, die Bauelemente des Elektromotors durchströmt.prior art electrical machine The invention is based on a method for producing an armature and an armature for an electrical Machine according to the genre of the respective main claim. It is with fuel delivery units, for which the present invention is preferably intended, known, the actual Pump part, usually consisting of a roller cell or a side channel pump or a combination of both, driven with the help of an electric motor, whereby the driving electric motor and the respective pump system are often in a common housing are arranged, so that the pump is under pressure Funded fuel also, for example for cooling, the components of the Electric motor flows through.
Dabei treibt der Elektromotor, genauer der sich drehende Anker des Elektromotors den Drehteil des jeweiligen Pumpensystems durch eine Zwischenkupplung oder einen Mitnehmer an.The electric motor, or more precisely the rotating armature of the Electric motor the rotating part of the respective pump system through an intermediate coupling or a driver.
Der Anker des Elektromotors kann auf einer sich drehenden Welle gelagert sein, es ist aber auch bekannt, den Anker mit seinen Teilelementen wie Trägerrohr, Paketisolierung, Mitnehmer u. dgl. auf einer Hohlwelle aufzubauen, die auf einer feststehenden Achse gelagert ist. Dabei bildet der Anker das mit Abstand teuerste Baugruppenteil in einer solchen Elektrokraftstoffpumpe, da von seiner Genauigkeit und sicheren Funktion die Betriebssicherheit und die einwandfreie Gesamtfunktion des Kraftstofförderaggregats abhängt. Der bisherige bekannte Aufbau eines solchen Hohlwellenankers, der aus einem spanend bearbeitetem, gezogenem Stahlrohr, eingepreßten Lagerbuchsen, umspritztem Lamellenpaket und aufgepreßtem und geklebtem Mitnehmer und Kollektor besteht, ist allerdings sehr bearbeitungsintensiv und stellt sich daher kostenungünstig.The armature of the electric motor can be mounted on a rotating shaft be, but it is also known to use the anchor with its sub-elements such as the support tube, Package insulation, driver and the like to build on a hollow shaft that is on a fixed axis is mounted. The anchor is by far the most expensive Component part in such an electric fuel pump, because of its accuracy and safe function, operational safety and flawless overall function depends on the fuel delivery unit. The previously known structure of such a Hollow shaft anchor, which is pressed in from a machined, drawn steel tube Bearing bushes, overmolded plate pack and pressed and glued driver and collector exists, but is very labor intensive and arises therefore inexpensive.
Es besteht Bedarf nach einem kostengünstigeren Ankeraufbau bei voller Erhaltung von Funktion und Betriebssicherheit des Ankers als auch des Gesamtsystems, von welchem er ein Teil ist.There is a need for a lower cost anchor assembly at full Maintaining the function and operational safety of the anchor as well as the overall system, of which he is a part.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Ankers sowie der erfindungsgemäße Anker einer elektrischen Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des jeweiligen Hauptanspruchs haben demgegenüber den Vorteil, daß auf ein aufwendig bearbeitetes Trägerrohr verzichtet werden kann, so daß sich durch den Wegfall der kostenträchtigen, spanenden Bearbeitung und durch die gleichzeitige Verwendung eines kostengünstigeren Materials eine besonders wirtschaftliche Herstellung des Ankers ergibt. Dabei läßt sich die Lagersitzqualität durch einfaches Kalibrieren des gerollten und verklinkten Rohrs .Advantages of the Invention The method of the invention for production an armature and the armature according to the invention of an electrical machine with the Characteristic features of the respective main claim have the advantage that can be dispensed with an elaborately machined support tube, so that by eliminating costly machining and due to the simultaneous use of a more cost-effective material, a special one economical manufacture of the anchor results. The quality of the bearing seat can be determined by simply calibrating the rolled and latched pipe.
erzielen.achieve.
Besonders vorteilhaft ist noch, daß durch die Verwendung von verzinktem Stahlblech bzw. Aluminium, wenn das Trägerrohr als Aluminium-Fließpreßteil hergestellt ist, eine hohe Korrosionsfestigkeit erzielt werden kann. Außerdem läßt sich die Nutscheibenmitnahme ohne zusätzlichen Kosten- und Arbeitsaufwand realisieren, indem die Mitnahmezapfen sofort beim Stanzen der Platine vorgesehen werden, aus der das Trägerrohr gerollt bzw.It is particularly advantageous that through the use of galvanized Sheet steel or aluminum if the support tube is manufactured as an aluminum extrusion is, high corrosion resistance can be achieved. In addition, the Realize grooved disk drive without additional costs and labor by the driving pins are provided immediately when punching the board from which the Carrier tube rolled or
gebildet wird.is formed.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin bei dem Ausführungsbeispiel, bei dem der Ankerkern insgesamt als komplettes Kunststoff-Spritzteil hergestellt ist, daß auf ein separat ausgebildetes Trägerrohr ganz verzichtet werden kann, da dieses von dem Kunststoffspritzteil selbst gebildet wird. Es gelingt auf diese Weise, die für den Ankerkern erforderlichen Teile überhaupt zu reduzieren, so daß sich erhebliche Kosteneinsparungen erzielen lassen.It is also particularly advantageous in the exemplary embodiment at where the armature core is manufactured as a complete plastic injection-molded part, that can be dispensed with entirely on a separately formed support tube, since this is formed by the plastic injection-molded part itself. In this way it succeeds to reduce the parts required for the armature core at all, so that considerable Allow cost savings to be achieved.
Die Fluchtung der Lagersitze bei dem den Ankerkern bildenden Kunststoffspritzteil ist gut infolge des Teileaufbaus mit der Toleranzqualität einer Spritzwerkzeughälfte. Durch die Kunststoffanwendung ergibt sich ohnehin eine erhebliche Korrosionsfestigkeit, außerdem wird der Montageaufwand auf ein Minimum reduziert. Desgleichen gelingt die Anordnung der Nutscheiben-Mitnahme ohne zusätzlichen Kostenaufwand durch entsprechende Ausbildung der Spritzwerkzeughälften, da der Mitnahmebereich sofort mit ausgespritzt wird.The alignment of the bearing seats in the plastic injection-molded part that forms the armature core is good due to the part structure with the tolerance quality of an injection mold half. The use of plastic results in considerable corrosion resistance anyway, In addition, the assembly effort is reduced to a minimum. The same succeeds the arrangement of the grooved disc entrainment without additional costs through appropriate Formation of the injection mold halves, since the driving area is immediately injected with it will.
Die Kollektorbefestigung ist bei einer in diesem Falle vorzunehmenden Kunststoff-Kunststoffverbindung ohnehin problemlos, außerdem ist durch eine Verkleinerung der Lamellenbohrung eine Verbesserung des Magnetfluß-Querschnitts möglich.In this case, the collector is to be fastened to one Plastic-plastic connection is problem-free anyway, and is also due to a reduction in size the lamellar bore an improvement of the magnetic flux cross-section is possible.
Die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen bilden den Anker nach den jeweiligen Mauptansprüchen in vorteilhafter Weise weiter und verbessern diesen.The measures listed in the subclaims form the anchor further and improve in an advantageous manner according to the respective main claims this.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in Form eines Querschnitts ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Elektrokraftstoffpumpe, bei der der Anker mittels einer Hohlwelle auf einer feststehenden Achse gelagert ist, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines aus verzinktem Stahlblech hergestellten Trägerrohrs für den Anker, Fig. 3 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Ankers als komplettes Kunststoffspritzteil und die Figuren 3a und 3b in Form von Teilausschnitten weitere Ausführungsformen von Kunststoffankerkernen mit zusätzlicher Metallhülse.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. Show it 1 shows a possible embodiment of an electric fuel pump in the form of a cross section, in which the armature is mounted on a stationary axle by means of a hollow shaft Fig. 2 is an embodiment of one made from galvanized sheet steel Support tube for the anchor, Fig. 3 in side view and partially in section Embodiment of an anchor as a complete plastic injection molded part and the figures 3a and 3b in the form of partial cutouts are further embodiments of plastic anchor cores with additional metal sleeve.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst kurz auf die Ausführungsform einer Elektrokraftstoffpumpe eingegangen, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in einem gemeinsamen Gehäuse 1 ein Elektromotor 2 und eine von diesem angetriebene Kraftstofförderpumpe 3 angeordnet. Das Gehäuse verfügt über einen Sauganschluß 4 und einen Druckstutzen 5 sowie über beidseitige ringförmige Flansche 6 und 7, die eine zentrale Achse 8 beidseitig lagern.Description of the exemplary embodiments For a better understanding of the The invention will first briefly refer to the embodiment of an electric fuel pump received, as shown in Fig. 1. In this embodiment are in a common housing 1 an electric motor 2 and one driven by this Fuel feed pump 3 arranged. The case has a Suction connection 4 and a pressure port 5 as well as annular flanges on both sides 6 and 7, which support a central axis 8 on both sides.
Der Flansch 7 ist als Abschlußdeckel ausgebildet und vom Gehäuse 1 durch eine Bördelung 9 gehalten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 3 als Rollenzellenpumpe ausgebildet; der Lagerflansch 6 für die Achse 8 bildet bei dieser Ausführungsform gleichzeitig die Grundplatte der Rollenzellenpumpe.The flange 7 is designed as a cover plate and is attached to the housing 1 held by a bead 9. In the illustrated embodiment, the Pump 3 designed as a roller cell pump; the bearing flange 6 for the axis 8 forms in this embodiment at the same time the base plate of the roller cell pump.
Der Elektromotor 2 umfaßt den eigentlichen Anker 10 mit Ankerwicklung 11, den Kollektorbereich 12 sowie einen stationären Magnetteil 13. Der Anker 10 ist über beidseitige Lagerbuchsen 14a, 14b auf der feststehenden Achse 8 gelagert. Die Lagerbuchsen 14a und 14b sind in dem Ankerträgerrohr 15 angeordnet, auf dem das Lamellenpaket 16, die schon erwähnte Ankerwicklung 11 und der Kollektorbereich 12 aufgebaut sind.The electric motor 2 includes the actual armature 10 with armature winding 11, the collector area 12 and a stationary magnetic part 13. The armature 10 is mounted on the stationary axle 8 via bearing bushes 14a, 14b on both sides. The bearing bushes 14a and 14b are arranged in the armature support tube 15 on which the laminated core 16, the armature winding 11 already mentioned and the collector area 12 are constructed.
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht nun darin, einmal den bisherigen Aufbau eines spanend bearbeiteten und gezogenen Stahlrohrs mit eingepreßten Lagerbuchsen kostengünstiger zu gestalten und entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das Trägerrohr 15 dadurch herzustellen, daß man ausgehend von einem gestanzten Rohling oder einer gestanzten Platine aus dieser das Trägerrohr durch Rollen und Verklinken der im Stoß aneinanderliegenden Randbereiche herstellt. Als Material für die Platine dient dann bevorzugt verzinktes Stahlblech, beispielsweise sendzimierverzinktes Stahlblech. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das Trägerrohr mit 15' bezeichnet; man erkennt bei 20 die Vorsprünge und Ausnehmungen, die von den aneinandergrenzenden Randbereichen der ursprünglich flachen Platine gebildet und ineinandergeklinkt das Rohr in seiner Rohrform aufrechterhalten. Der genaue Innendurchmesser des Rohres läßt sich durch Kalibrieren mit Hilfe geeigneter Kalibrierdorne erzielen; bei 21 ist eine eingepreßte Lagerbuchse erkennbar, wie sie in Form von Lagerbuchsen 14a, 14b in Fig. 1 der Lagerung des Hohlwellen-Trägerrohrs auf der Achse 8 dienen.The basic idea of the present invention is now, once the previous structure of a machined and drawn steel pipe with pressed in To make bearing bushes more cost-effective and corresponding to that shown in FIG Embodiment to produce the support tube 15 by starting from a stamped blank or a stamped plate from this the carrier tube by rolling and latching the edge areas that are adjacent to one another in the joint. Galvanized sheet steel, for example, is then preferably used as the material for the circuit board Sendzimir galvanized sheet steel. In the embodiment of FIG. 2, this is Carrier tube designated by 15 '; one recognizes at 20 the projections and recesses, that of the adjacent edge areas of the originally flat plate formed and interlocked to maintain the tube in its tubular shape. Of the exact inner diameter of the pipe can be determined by calibrating with the help of suitable Achieve calibration mandrels; at 21 a pressed-in bearing bushing can be seen, such as they in the form of bearing bushes 14a, 14b in Fig. 1 of the storage of the hollow shaft support tube serve on axis 8.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Mitnahmezapfen 22 sofort beim Stanzen des Rohlings oder der Platine, aus der das jeweilige Trägerrohr dann gerollt wird, mit ausgestanzt und vorgesehen sein können. Diese Mitnahmezapfen dienen dann wie der in Fig. 1 mit 22' bezeichnete Mitnahmezapfen dem Drehantrieb der Nutscheibe der Rollenzellenpumpe, indem er in eine entsprechende Ausnehmung an dieser eingreift. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Mitnahmezapfen 22' in Fig. 1 dort allerdings gebildet ist von einem anderen, am Trägerrohr angeordneten Teil, beispielsweise der Umspritzung des Lamellenpakets 16.It is particularly advantageous that the driving pin 22 immediately upon punching the blank or the blank from which the respective carrier tube is then rolled, can be punched out with and provided. These driving pins then serve as the driving pin designated by 22 'in FIG. 1 corresponds to the rotary drive of the grooved disk the roller cell pump by engaging a corresponding recess on it. It should be pointed out that the driving pin 22 'in FIG. 1 there, however is formed by another, arranged on the support tube part, for example the encapsulation of the lamella set 16.
Ein mögliches Aufweiten des gerollten und verklinkten Rohrs 15 beim Kalibrieren oder beim Einpressen der Lagerbuchsen 21 läßt sich beispielsweise dadurch vermeiden, daß man an bestimmten ausgewählten Stellen die Verklinkung des Rohres noch durch zusätzliche Schweißpunkte 23 sichert.A possible expansion of the rolled and latched pipe 15 at Calibration or when pressing in the bearing bushes 21 can be done, for example avoid having to latch the pipe at certain selected points still secured by additional welding points 23.
Eine weitere mögliche Ausführungsform eines Trägerrohrs besteht darin, daß dieses als Stahl-Ziehteil oder als Aluminium-Fließpreßteil mit dann gegebenenfalls schon fertig gepreßten Lagersitzen ausgebildet ist. Alternativ ist es möglich, die Lagersitze aber auch durch Kalibrieren auf ein erforderliches preßsitzmaß zu bringen.Another possible embodiment of a carrier tube is that this as a steel drawn part or as an aluminum extrusion part with then optionally already finished pressed bearing seats is formed. Alternatively, it is possible to use the But also to bring bearing seats to a required press fit dimension by calibration.
Bei solchermaßen gefertigten Trägerrohren für den Anker, also durch Rollen eines flächigen Rohteils, durch Ziehen eines Stahlrohlings oder durch Fließpressen eines Aluminiumrohlings ergibt sich jeweils ein durch Kalibrieren entsprechend maßgenaues Trägerrohr, welches anschließend noch mit Lagerbuchsen, dem Lamellenpaket, dem Kollektor und gegebenenfalls -dem Mitnahmer vervollständigt wird.In such a manufactured support tubes for the anchor, so through Rolling a flat blank by pulling a Steel blank or extrusion of an aluminum blank results in a calibration in each case appropriately dimensionally accurate support tube, which is then fitted with bearing bushes, the lamella pack, the collector and, if necessary, the carrier will.
Bei einem weiteren, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kann auf die separate Ausbildung eines Trägerrohrs insgesamt verzichtet werden, denn bei diesem Ausführungsbeispiel wird der gesamte Ankerkern als komplettes Kunststoffspritzteil hergestellt, wobei das Trägerrohr, die Paketisolierung sowie der Mitnehmer aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise einem Thermo- oder Duroplast hergestellt ist.In a further embodiment shown in FIG. 3, the separate formation of a support tube can be dispensed with altogether, because In this embodiment, the entire armature core is a complete plastic injection-molded part produced, the carrier tube, the package insulation and the driver from one suitable plastic, for example a thermoplastic or thermoset is made.
In Fig. 3 ist das Trägerrohr mit 15", die Paketisolierung mit 24 und der Mitnehmer mit 25 bezeichnet; alle Teile 15", 24, 25 bestehen aber aus einem gemeinsamen Kunststoffmaterial und erfüllen durch ihre entsprechende Formgebung lediglich die Funktionen, die bei üblichen, aus diskreten Teilelementen aufgebauten Ankerkernen erforderlich sind, der gesamte Ankerkern ist daher insofern einstückig ausgebildet.In Fig. 3, the support tube is 15 ", the package insulation is 24 and the driver is designated by 25; but all parts 15 ″, 24, 25 consist of one common plastic material and meet by their appropriate shape only the functions that are built up in conventional, discrete sub-elements Armature cores are required, the entire armature core is therefore in one piece educated.
Der Aufbau des Ankerkerns vervollständigt sich dann noch durch das Blechpaket 26 sowie vorzugsweise beidseitig angeordnete und sofort eingespritzte Lagerbuchsen 27.The structure of the anchor core is then completed by the Laminated core 26 and preferably arranged on both sides and injected immediately Bushings 27.
Für die Herstellung eines solchen Kunststoff-Ankerkerns wird so vorgegangen, daß das Lamellenpaket 26 und gegebenenfalls die eine oder mehrere Lagerbuchsen als Einlegeteil in ein Spritzwerkzeug eingebracht und anschließend komplett unter Bildung des Trägerrohrs, der Paketisolierung, der Kollektor-Mitnahme und der Nutscheiben-Mitnahme 25 umspr itz t werden.For the production of such a plastic anchor core, the procedure is as follows: that the disk pack 26 and optionally the one or more bearing bushes as Insert placed in an injection mold and then completely formed the carrier pipe, the package insulation, the collector carrier and the grooved disc carrier 25 be injected.
Bei Verwendung eines geeigneten Kunststoffes können gegebenenfalls auch die Lagerbuchsen 27 entfallen, was bedeutet, daß die Lagerstellen direkt durch den Kunststoff selbst gebildet werden.When using a suitable plastic, if necessary the bushings 27 are also omitted, which means that the camps be formed directly by the plastic itself.
Auf einen solchermaßen ausgebildeten Ankerkern, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, wird bei 28 dann noch der Kollektor aufgeschoben, der seine Kollektormitnahme durch den nasenartigen Vorsprung 32 erfährt.On an anchor core designed in this way, as shown in FIG. 3 is, the collector is then pushed open at 28, which takes its collector through the nose-like projection 32 experiences.
Da die Möglichkeit besteht, daß beim Aushärten des eingespritzten Kunststoffs ein gewisser Schwund nicht zu vermeiden ist, können die Lagerbuchsen 27, wie in Fig. 3a und Fig. 3b gezeigt, in eine tiefgezogene oder fließgepreßte zusätzliche Metallhülse 29, 29' eingepreßt werden, die dann mit in die Spritzwerkzeug-Teilform eingelegt und von dem eingespritzten Kunststoff umspritzt wird.Since there is a possibility that when the injected hardens Plastic a certain shrinkage cannot be avoided, the bearing bushes 27, as shown in Fig. 3a and Fig. 3b, into a deep-drawn or extruded one additional metal sleeve 29, 29 'are pressed, which then with in the injection mold part mold inserted and encapsulated by the injected plastic.
Bei dem Ausführungsbeispiel zu der Fig. 3a ist auf die zusätzliche Metallhülse 29 auch die Bohrung des Lamellenpakets 26' bis zu einem Anschlag 30 aufgeschoben, so daß die Metallhülse 29 Lamellenpaket 26' und Lagerbuchsen 27 gleichzeitig hält und lagert sowie gegen eine Kunststoffschwindung schützt, d.h.In the embodiment of FIG. 3a, the additional Metal sleeve 29 also drills the hole in the lamella set 26 'up to a stop 30 pushed so that the metal sleeve 29 disk pack 26 'and bearing bushes 27 at the same time holds and stores as well as protects against plastic shrinkage, i.e.
verhindert, daß die eingespritzten Lagerbuchsen und/oder das Lamellenpaket durch die Kunststoffschwindung zusammengedrückt werden.prevents the injected bearing bushes and / or the disk pack are compressed by the plastic shrinkage.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3b umfaßt die zusätzliche Metallhülse 29' das Lamellenpaket 26" nicht mehr, sondern liegt lediglich an dessen Stirnseite mit einem hochgebogenen Flansch 31 an.In the embodiment of Fig. 3b, the additional metal sleeve comprises 29 'the lamella pack 26 ″ no longer, but only lies on its end face with a bent flange 31 on.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2536601A1 (en) * | 1982-11-23 | 1984-05-25 | Rau Swf Autozubehoer | SMALL ELECTRIC MOTOR AND, MORE PARTICULARLY, ROTOR ASSEMBLY FOR SUCH AN ENGINE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55162846A (en) | 1980-12-18 |
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