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DE4320005A1 - Elektrische Maschine zur Wandlung von elektrischer und mechanischer Energie, insbesondere radialkraftbeaufschlagter Elektromotor zum Antrieb von Pumpen - Google Patents

Elektrische Maschine zur Wandlung von elektrischer und mechanischer Energie, insbesondere radialkraftbeaufschlagter Elektromotor zum Antrieb von Pumpen

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DE4320005A1
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ITT Automotive Europe GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine zur Wand­ lung von elektrischer und mechanischer Energie, insbesonde­ re radialkraftbeaufschlagter Elektromotor zum Antrieb von Pumpen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Elektrische Maschinen zur Wandlung von elektrischer und me­ chanischer Energie, beispielsweise Elektromotoren finden im allgemeinen Maschinenbau ein vielfältiges Anwendungsspek­ trum. Im besonderen kommt dem Betrieb derartige Antriebs­ aggregate im Fahrzeugbereich eine besondere Stellung zu, wobei zum Einsatz in Kraftfahrzeugen auf der Basis techni­ scher und wirtschaftlicher Überlegungen extreme Anforderun­ gen an die jeweilige Maschine bezüglich Leistungsdichte, Zuverlässigkeit, Preiswürdigkeit, Servicefreundlichkeit und Geräuscharmut gestellt werden.
Aus der DE 41 32 609 A1 ist bereits ein Elektromotor zum Antrieb einer Radialkolbenpumpe hervorgegangen, dessen Wel­ le innerhalb eines zweiteilig ausgeführten Ständergehäuses gelagert ist. Die Lagerung der Welle ist als Einpunktlager ausgeführt, weshalb zur Aufnahme der Lagerkräfte die Lager­ breite erheblich größer gewählt ist als der Nenndurchmesser der Welle. Die elektrischen Anschlußkomponenten des Elek­ tromotors werden über eine Öffnung im topfförmigen Gehäuse des Ständers nach außen geführt.
Durch die relativ große Lagerbreite verlängert sich der Ge­ häusebund des zweiteiligen Ständergehäuses erheblich. Hier­ durch läßt sich die Baulänge und das Gewicht nicht weiter reduzieren. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch die ex­ terne Verlegung der elektrischen Anschlüsse, die eine sorg­ fältige Abdichtung und Befestigung erfordern.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine der im Oberbegriff genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß unter Verwendung einfacher Mittel ein uneingeschränkt betriebssicheres, klein- und kurzbauendes sowie geräuscharmes Aggregat verwirklicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan­ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst, wonach das der Antriebs- bzw. der Abtriebsseite entgegengesetzte Ende der Welle frei von Lagerkräften rotiert und wobei die Lagerung der Antriebs- bzw. der Abtriebsseite der Welle im Aufnahmekörper erfolgt und zwischen dem Ständer und dem Aufnahmekörper eine Trägerplatte eingespannt ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgezeichneten Maßnahmen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung angegeben, die im Zusammenhang mit den weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindungen nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen (Fig. 1 bis 3) näher dargestellt und erläutert werden.
Die Fig. 1 zeigt zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens eine Explosionszeichnung eines im Längsschnitt dargestell­ ten Elektromotors, dessen den Ständer 3 bildendes Gehäuse an einem Aufnahmekörper 2 angeflanscht ist. Im Aufnahmekör­ per 2 sind eine doppelflutige Radialkolbenpumpe 13 und elektrohydraulische Ventile 14 zum Betrieb einer schlupfge­ regelten Bremsanlage untergebracht. Zwischen dem Aufnahme­ körper 2 und dem als Gehäusetopf ausgeformten Ständer 3 be­ findet sich eine Trägerplatte 4, die die Schleifbürsten 10 und die elektrische Anschlußkomponente 9 aufnimmt. Die als Kabelstrang dargestellte Anschlußkomponente 9 ist innerhalb einer Durchgangsbohrung 12 im Aufnahmekörper 2 abgedichtet geführt und mittels einer Steckverbindung an eine Steuer- und Regelelektronik 15 angeschlossen, die gleich­ falls die Spulen der elektrohydraulischen Ventile 14 auf­ nimmt. Die elektrische Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Steuer- und Regelelektronik 15 erfolgt somit inner­ halb des Gesamtaggregates. Die Trägerplatte 4 ist zum Zwecke der Abdichtung des Ständers 3 gegenüber dem Aufnah­ mekörper 2 aus einem Dichtungsmaterial hergestellt. Das topfförmige Gehäuse des Ständers 3 ist in der gezeigten Ausführungsform als Dünnblech-Tiefziehteil ausgeführt und bildet eine dichte Schutzkappe sowie den Magnetkreis, wobei die Magnete im Ständer eingelegt bzw. eingeklebt sind. Der Ständer 3 wird mittels Halteschrauben, die gleichfalls durch die Trägerplatte 4 reichen, am Aufnahmekörper 2 ange­ flanscht. Eine formschlüssige Befestigung des Ständers 3 am Aufnahmekörper 2 ist gleichfalls denkbar.
Die Fig. 2 zeigt abweichend von Fig. 1 die Trägerplatte 4 als Kunststoff-Formteil, das an seinem äußeren Bund 16 ent­ weder mit einer angespritzten Dichtung oder Einlegedichtung 17 zwischen dem Ständer 3 und dem Aufnahmekörper 2 die Ab­ dichtung des Ständergehäuses sicherstellt. Der Bund 16 an der Trägerplatte 4 ist an die Form des Gehäuseflanschs an­ gepaßt, so daß eine einfache Ausrichtung der Trägerplatte 4 gewährleistet ist.
Als weiteres Unterscheidungsmerkmal zu den bereits be­ schriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist in Fig. 2 die elektrische Anschlußkomponente 9 mit dem Material der Trägerplatte 4 derart umspritzt, daß die Durchgangsbohrung 12 von einem Fortsatz 18 der Trägerplatte 4 überragt wird. Der Fortsatz 18 kontaktiert einen Stecker 19 einer auf den elektrohydraulischen Ventilen 14 aufgesetzten Steuer- und Regelelektronik 15. Die elektrische Anschlußkomponente 9 ist in der gezeigten Ausführung als Kontaktfahne ausgebil­ det, die über Kontaktfedern 20 mit der Steuer- und Regel­ elektronik 15 verbunden ist. Der Fortsatz 18 bildet hierbei eine dichte und verrastbare Einheit mit dem Stecker 19. Zum Zwecke der Geräuschdämpfung und zum Toleranzausgleich ist die Trägerplatte 4 mit einem dem Aufnahmekörper 2 zuge­ wandten Bund 17 versehen, der das auf der Welle 1 befestig­ te erste Lager 7 am Außendurchmesser umschließt und mit dem ersten Lager 7 in das gestufte Sackloch 6 im Aufnahmekörper 2 mit eingesetzt ist.
Die Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte und einfache Ausfüh­ rungsform des Ständers 3 als gespritzte Kunststoffschutz­ kappe im Längsschnitt, in die ein Rohr 21 zur Bildung des Magnetkreises zusammen mit den Magneten 22 im Ständer 3 ge­ halten ist.
Zusammenfassend ergeben sich durch den in der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Erfindungsgegenstand die Vorteile, daß die elektrische Anschlußkomponente 9 eine integrale Einheit des Gesamtaggregates bildet, die nicht mehr peripher abgedich­ tet und befestigt werden muß, daß eine möglichst direkte und damit kurze Verkabelung bzw. Verdrahtung des Elektromo­ tors mit der Energieversorgung (Steuer- und Regelelektronik 15) gewährleistet ist, daß die Voraussetzung für eine auto­ matengerechte Verlötung bzw. Verschweißung der elektrischen Anschlußkomponente 9, unter anderem mit der Schleifbür­ sten-Befestigung geschaffen ist, wobei die der Energiever­ sorgung zugewandte Seite der elektrischen Anschlußkomponen­ te 9 mit einem einfachen Stecksystem versehen ist. Die elektrische Anschlußkomponente 9 kann damit in seinen Aus­ führungsformen durch einen mit dem Trägermaterial umspritz­ ten Draht oder durch ein umspritztes Stanzgitter herge­ stellt werden, das durch die gewünschte Steifigkeit, Dicht­ heit und elektrischen Isolation eine funktionsgerechte Ver­ bindung zwischen dem Elektromotor und der Energieversorgung gewährleistet.
Es ergeben sich weitere Vorteile durch die kurzbauende La­ gerung des Läufers in einem Sackloch 6 des Aufnahmekörpers 2, der auch die elektrohydraulischen Ventile 14 und die Steuer- und Regelelektronik 15 einer bremsschlupfgeregelten Anlage aufweist. Als besonders zweckmäßig läßt sich hierbei die Anordnung der Trägerplatte 4 zwischen dem Aufnahmekör­ per 2 und dem Gehäuse des Ständers 3 verwirklichen, indem die Trägerplatte 4 entweder mit einer angespritzten Dich­ tung beide Fügeteile abdichtet oder diese aus einer Preß­ platte (Hartpapierplatte) hergestellt wird, die außer der Haltefunktion für das Bürstensystem und der elektrischen Anschlußkomponente 9 gleichzeitig eine Dichtfunktion wahr­ nimmt. Vorteilhaft kann durch die entsprechende Ausformung eines Vorsprungs 17 an der Trägerplatte 4 das Lager 7 der Welle 1 geführt werden und so ein Toleranzausgleich und ei­ ne Geräuschdämpfung der Welle 1 begünstigt werden.
Bezugszeichenliste
1 Welle
2 Aufnahmekörper
3 Ständer
4 Trägerplatte
5 Lager
6 Sackloch
7 Lager
8 Öffnung
9 Anschlußkomponente
10 Schleifbürste
11 Vorsprung
12 Durchgangsbohrung
13 Radialkolbenpumpe
14 elektrohydraulische Ventile
15 Steuer- und Regelelektronik
16 Bund
17 Einlegedichtung
18 Fortsatz
19 Stecker
20 Kontaktfeder
21 Rohr
22 Magnet

Claims (9)

1. Elektrohydraulische Maschine zur Wandlung von elektri­ scher und mechanischer Energie, insbesondere radial­ kraftbeaufschlagter Elektromotor zum Antrieb von Pumpen für schlupfgeregelte Bremsanlagen, im wesentlichen aus einem feststehenden Teil (Ständer) und einem rotierenden Teil (Läufer) bestehend, wobei der Ständer und der Läu­ fer Dauermagnete oder elektrische Wicklungen aufweisen, die elektrische Felder erzeugen, mit einer Lagerung des Läufers an der Welle und mit elektrischen Anschlußkompo­ nenten des Läufers zu wenigstens einem elektrischen Ver­ braucher oder Energieversorger in einem Aufnahmekörper, der weitere Funktionselemente, wie hydraulische und/oder elektrische Speicher- und Ventilelemente aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß das der An­ triebs- oder Abtriebsseite entgegengesetzte Ende der Welle (1) frei von Lagerkräften ist, daß die Lagerung der Antriebs- oder Abtriebsseite der Welle (1) im Auf­ nahmekörper (2) angeordnet ist, und daß zwischen dem Ständer (3) und dem Aufnahmekörper (2) eine Trägerplatte (4) eingespannt ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagerung der Welle (1) aus einer Zweipunktlagerung gebildet ist, wobei ein er­ stes Lager (5) in einem Sackloch (6) des Aufnahmekörpers (2) fixiert ist, sowie ein zweites Lager (7) auf der Welle (1) befestigt ist.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) eine Öffnung (8) aufweist, deren Innendurchmesser gleich oder wenig größer ist als der Außendurchmesser des zwei­ ten Lagers (7).
4. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) mit elektrischen Anschlußkompo­ nenten (9) versehen ist.
5. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatte (4) Schleifbürsten (10) befe­ stigt sind.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) an den Kontaktstellen zwischen dem Ständer (3) und dem Aufnahmekörper (2) eine Abdichtung bildet.
7. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) mit einem Vorsprung (11) verse­ hen ist, der das zweite Lager (7) am Außenumfang um­ greift und der sich mit dem zweiten Lager (7) in die Sackbohrung (6) einfügt.
8. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (2) mit einer Durchgangsbohrung (12) versehen ist, die elektrische Anschlußkomponenten (9) aufnimmt.
9. Elektrische Maschine nach mindestens einem der vorherge­ henden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrische Maschine aus einem Elektromotor zum Antrieb einer im Aufnahmekörper (2) an­ geordneten Radialkolbenpumpe (13) gebildet ist, und daß die elektrische Anschlußkomponente (9) des Elektromotors an einer als Energieversorgung wirksamen Steuer- und Re­ gelelektronik (15) angeschlossen ist.
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