Die Erfindung betrifft im allgemeinen bürstenlose Gleichstrommotoren oder elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren, die z. B. im Automobilbereich für Lenksysteme und andere Anwendungen, z. B. Lüfter, Klimaanlagen, Kühler etc. eingesetzt werden. Da der Gleich- strommotor in der Nähe des Verbrennungsmotors des KfZ eingesetzt wird, muß er beständig gegen extreme Temperaturen, Feuchtigkeit, Schmutz und andere Umwelteinflüsse sein.

Von den Automobilherstellern werden ferner in der Regel ein niedriger Widerstand des Ge- samtmotors und enge Widerstandstoleranzen sowie eine geringe Induktivität der Gesamt- anordnung gefordert.

Elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren umfassen im allgemeinen einen Permanent- magneten, der auf einer Rotorwelle aufgebracht und in Umfangsrichtung mehrere wechselnde magnetische Pole aufweist, sowie einen Stator, der mehrere Antriebswicklungen aufweist, die mit den magnetischen Polen des Rotors in Wechselwirkung stehen. Der Gleichstrommotor ist von einem Gehäuse umschlossen, das mit einem Montageflansch zum Befestigen des Motors verbunden sein kann. An der dem Montageflansch gegenüberliegenden Stirnseite des Gleich- strommotors (an der sich in der Regel der Wickelkopf und die elektrischen Anschlüsse für die Versorgung und Ansteuerung des Motors befinden) ist das Gehäuse durch eine Kappe oder einen weiteren Flansch abgeschlossen. Die beiden Flansche nehmen jeweils ein Lager zur Lagerung der Rotorwelle auf und vervollständigen die Motorbaugruppe. Hierzu werden der Montageflansch und der gegenüberliegende Flansch am Motorgehäuse befestigt und ver- schließen das Gehäuse des Motor. Die Wicklungsenden werden in der Regel auf dem Wickel- kopf des Stators geführt und gebündelt über einen Kabelausgang in dem Flansch von dem Stator weg zu einer Ansteuerelektronik nach außen geführt. Da das Gehäuse zusammen mit den Flanschen eine weitgehend geschlossene Einheit bildet, müssen entsprechende Durchfüh- rungen für die Wicklungsenden vorgesehen werden.

Das Führen der Wicklungsenden der Statorwicklungen auf dem Wickelkopf bewirkt, daß die Wicklungen unterschiedliche Längen und somit unterschiedliche Widerstände haben. Ferner kann es bei den dicht nebeneinander liegenden Wicklungsenden zu Kurzschlüssen kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Aufbau für einen Elektromotor, ins- besondere zur Verwendung in elektrischen Kraftfahrzeug-Lenksystemen, anzugeben, der die Einhaltung enger Widerstandstoleranzen der Wicklungen und die Erzeugung symmetrischer Wicklungswiderstände ermöglicht und gleichzeitig robust und leicht montierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Flansch für einen Elektromotor mit den Merkmalen von An- spruch 1 sowie durch einen Elektromotor mit den Merkmalen von Anspruch 12 gelöst.

Die Erfindung sieht in Anspruch 1 einen Flansch für einen Elektromotor vor, der den Elek- tromotor an einer Stirnseite abschließt und sich über den bewickelten Stator des Elektromo- tors erstreckt. Der erfindungsgemäße Flansch wird an der Stirnseite des Motors vorgesehen, an der die Wicklungsenden der Statorwicklungen zur elektrischen Versorgung und Ansteue- rung des Elektromotors aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Hierzu weist der Flansch auf seinem Umfang verteilte Ausnehmungen auf, welche Führungen für die elektrischen Wick- lungsanschlüsse des Stators bilden.

Der erfindungsgemäße Flansch ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er mit dem Motorgehäu- se zusammenwirkt und den Elektromotor an dem Stirnende abschließt, an welchem die Ver- sorgungs-und Signalleitungen zur elektrischen Versorgung und Ansteuerung des Motors vor- gesehen sind. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise gleichmäßig auf dem Umfang des Flan- sches verteilt, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Anzahl der Ausnehmungen in einem festen Verhältnis zur Anzahl der Wicklungsanschlüsse des Stators steht und insbesondere ein ganzzahliger Bruchteil der Anzahl der Wicklungsanschlüsse ist.

Durch die beschriebene Ausgestaltung des Flansches kann erreicht werden, daß die Wick- lungsanschlüsse vom Stator axial, geradlinig weggeführt werden können, und nicht mehr auf dem Wickelkopf verlegt werden müssen, so daß sämtliche Wicklungsanschlüsse vom Stator bis zu ihren Verbindungspunkten mit den Versorgungsleitungen die gleiche Länge haben.

Insbesondere können die Wicklungsanschlüsse des Stators auf kürzestem Weg geradlinig vom Stator weg und zu der zugehörigen Steuerelektronik geführt werden. Dadurch wird eine Rea- lisierung der Statorwicklungen mit gleichen ohmschen Widerständen, innerhalb sehr enger Toleranzen möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Flansch im wesentlichen rund und weist in Form von Schlitzen in seinem Umfang ausgebildete Ausnehmungen auf.

Dies ermöglicht es, die Wicklungsenden vor der Montage des Flansches auf dem Motorge- häuse seitlich in die Ausnehmungen einzuführen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, die Ausnehmungen in Form von Durchgangslöchern am Umfang des Flansches auszubilden. Dies macht ein"Einfädeln"der Wicklungsenden in die Ausnehmungen notwendig, was jedoch bei der Verwendung relativ starrer Drähte für die Wicklungen keine Probleme bereitet.

Wie oben erwähnt, ist der erfindungsgemäße Flansch vorzugsweise so ausgebildet, daß er das Motorgehäuse an einer Stirnseite des Motors abschließt, wobei der Flansch bei einer beson- ders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Sitz zur Aufnahme eines Rotorlagers zur Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufweist. Vorzugsweise ist der Flansch auch mit Mitteln zum Anbringen des Flansches an dem Gehäuse des Elektromotors versehen. Hier- für können z. B. ein Schnappverschluß oder andere Rastmittel vorgesehen werden.

Der erfindungsgemäße Flansch ist bevorzugt aus Aluminium, Blech oder Kunststoff herge- stellt, wobei eine Ausführung aus Kunststoff den Vorteil hat, daß zusätzliche Maßnahmen zur Isolation der in den Ausnehmungen geführten Wicklungsenden entfallen können. Vorzugs- weise ist der erfindungsgemäße Flansch als ein Spritzgußteil hergestellt.

Der Flansch kann bei einer Ausführungsform der Erfindung zumindest teilweise aus einem nachgiebigen Material hergestellt sein, das eine Rastverbindung mit dem Gehäuse des Elek- tromotors eingeht. Zusätzlich können Schrauben vorgesehen sein, um den Flansch an dem Gehäuse zu verschrauben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen : Figur 1 eine Schnittdarstellung durch einen Elektromotor mit einem Flansch gemäß der Erfindung ; Figur 2 eine Schnittdarstellung eines Flansches gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht ; Figur 3 eine Draufsicht auf den Flansch der Fig. l ; und Figur 4 eine Draufsicht auf einen Flansch gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ; Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gemäß der Erfindung, der insbesondere im Automobilbereich und dort beispielsweise für Lenksysteme eingesetzt werden kann. Der Gleichstrommotor, der allgemein mit 10 bezeich- net ist, weist einen Stator mit einem Statorblechpaket 12 und Statorwicklungen 14 auf. Inner- halb des Stator ist ein Rotor mit einer Rotorwelle 16, einem Eisenrückschlußring 18, der auf der Rotorwelle 16 sitzt, und einem Permanentmagnet 20 angeordnet, der segmentiert oder als Ring ausgebildet ist.

Stator und Rotor sind von einem Gehäuse 22 umschlossen, das an einer Stirnseite durch einen Montageflansch 24 und an der gegenüberliegenden Stirnseite durch einen Flansch 26 abge- schlossen ist, wobei auf der Seite des Montageflansches 24 die Rotorwelle 16 herausgeführt ist und auf der Seite des Flansches 26 Signalleitungen und Wicklungsanschlüsse des Motors liegen.

Die Rotorwelle 16 ist in den Flanschen 24 und 26 über Lager 28 und 30, z. B. Wälz-oder Gleitlager, insbesondere Kugellager, drehbar gelagert und gehalten.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Rotorbaugruppe 16,18,20 zusätzlich von einer Hülse 32 umschlossen, die zusammen mit den Flanschen 24 und 26 die Rotorbaugruppe um- schließt und das Eindringen von Fremdkörpern in die Rotorbaugruppe verhindert.

Einen Gleichstrommotor, der eine ähnliche Bauweise wie der Gleichstrommotor der Figur 1 aufweist, ist mit weiteren Einzelheiten in den deutschen Patentanmeldungen 100 34 302.3 und 100 51 403.0 beschrieben, auf die bezug genommen wird. Es sei betont, daß der erfindungs- gemäße Flansch auch in Verbindung mit jeder anderen bekannten oder noch zu entwickelnden Art eine Gleichstrommotors eingesetzt werden kann. Die in Figur 1 dargestellte Ausführungs- form soll lediglich als Beispiel dienen.

Auf der Rotorwelle 16 des in Figur 1 gezeigten Gleichstrommotors ist eine Haltevorrichtung 34 montiert, auf der ein Magnetring 36 aufgebracht ist. Der Haltevorrichtung 34 und dem Magnetring 36 gegenüberliegend und parallel zu diesen ist eine Leiterplatte 38 angeordnet, auf deren dem Magnetring 36 zugewandten Seite Spulen 40 sitzen. Auf der von dem Magne- tring 36 abgewandten Rückseite der Leiterplatte 38 befindet sich eine Eisenrückschlußkom- ponente 42.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, drehen sich die Haltevorrichtung 34 und der darauf angeordnete Ringmagnet 36 zusammen mit der Rotorwelle 16, während die Leiterplatte 38 mit den darauf angeordneten Spulen 40 feststehend ist, so daß bei Drehungen der Rotorwelle 16 eine Rela- tivbewegung zwischen dem Ringmagneten 36 und den Spulen 40 entsteht, um ein drehzahl- proportionales Signal in den Spulen 40 zu induzieren.

In Figur 1 sind ferner ein Relaisträger 44 mit darin montierten Relais 64 gezeigt, die mit Wicklungsenden 46 der Statorwicklungen 14 verbunden sind, um die Motorstromleitungen zu schalten bzw. zu unterbrechen.

Der in Figur 1 gezeigte Gleichstrommotor wird durch einen Gehäusedeckel 48 abgeschlossen, der integrierte Buchsen/Steckerbauteile 50 aufweist, die mit Signalleitungen 52 bzw. den Wicklungsenden 46 über eine Anschlußvorrichtung 54 verbunden sind.

Die Leiterplatte 38, der Relaisträger 44 und der Gehäusedeckel 48 werden über eine Zen- trumsschraube 56, geeignete Schappverbindungen und/oder Verkleben in ihrer Position ge- halten.

Wie erläutert, kann der erfindungsgemäße Flansch auch mit anderen Arten von Gleichstrom- motoren eingesetzt werden, wobei insbesondere die Gestaltung des Gehäuses 22 und des Ge- häusedeckels 24, die Anordnung und Führung der verschiedenen elektrischen Komponenten innerhalb des Gehäusedeckels 48 sowie die Gestaltung des Rotors und des Stators auf jede dem Fachmann bekannte Weise ausgeführt sein kann.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umgreift der erfindungsgemäße Flansch 26 den Wickelkopf 14 des Stators an dem Stirnende der Rotor-Stator-Einheit, wobei die Wicklungsenden 46 der Stator- wicklungen durch Ausnehmungen 58 in dem Flansch 26 auf kürzestem Wege, axial vom Stator 12,14 weg nach außen geführt sind. Die Wicklungsenden 46 sind bei der gezeigten Ausführungsform mit den Stecker/Buchsenbauteil 50 oder mit den Relais 64 verbunden.

Der erfindungsgemäße Flansch 26 ist in Fig. 2 im einzelnen in Schnittdarstellung dargestellt.

Der Flansch 26 weist eine zentrale Bohrung 60 zur Aufnahme der Rotorwelle 16 sowie einen Lagersitz 62 auf, in welchem Wälzlager 30 zur Lagerung der Welle 16 eingepaßt sind. Eben- falls in Fig. 2 ist eine der Ausnehmungen 58 dargestellt, welche zur Aufnahme und Führung eines oder mehrerer Wicklungsenden 46 dient. Der erfindungsgemäße Flansch 26 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, über eine Stirnseite des bewickelten Stators 12,14 geschoben und mit dem Gehäuse 22 in Eingriff gebracht. Die Verbindung zwischen Flansch 26 und Gehäuse 22 kann durch Rastmittel, Verkleben, Verschrauben oder jede Kombination hieraus hergestellt wer- den.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Flansch der Fig. 2, der gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt ist. Darin ist zu erkennen, daß die Ausnehmungen 58 durch seitlich in den Umfang des Flansches eingeformte Schlitze gebildet sind, welche gleichmäßig auf dem Umfang des Flansches verteilt sind. Die Ausnehmungen 58 sollten eine zur Aufnahme eines oder mehrerer Wicklungsenden geeignete, vorzugsweise abgerundete Form haben. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, in jeder Ausnehmung ein oder mehrere Wicklungsenden zu führen, wobei die Anzahl der Wicklungsenden 46 vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Ausnehmungen 58 ist. Bei dem gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel sind für einen Elektromotor mit 18 Wicklungsenden neun Ausnehmungen vor- gesehen. Dies ermöglicht es, die Wicklungsendungen geradlinig auf kürzestem Weg vom Stator 12,14 weg und zu den Relais 64 zu führen. Jede andere geeignete Kombination von Wicklungsenden und Ausnehmungen kann vom Fachmann vorgesehen werden, solange si- chergestellt ist, daß die Wicklungsenden 46 nicht über längere Strecken, unsymmetrisch auf dem Wickelkopf des Stators geführt werden müssen und sich dadurch unterschiedlich lange Wicklungsenden 46 ergeben.

Der erfindungsgemäße Flansch 46 ist vorzugsweise durch Spritzgießen aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt. Er kann jedoch auch aus Blech oder jedem anderen geeigneten Mate- rial hergestellt werden. Bevorzugt ist der Flansch 26 zumindest teilweise nachgiebig, um ihn mit dem Gehäuse 24 über eine Schnappverriegelung zu verbinden.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flansches 26'ist in Fig. 4 gezeigt.

Diese unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 3 dadurch, daß die Ausnehmun- gen 64 als Durchgangsbohrungen, anstelle der seitlich in den Umfang eingeformten Schlitze 58 ausgebildet sind. Bei dem Flansch 26'der Fig. 4 müssen die Wicklungsenden 46 durch die Bohrungen 64"gefädelt"werden, was bei Verwendung von relativ steifen Wicklungsdrähten kein Problem darstellen wird. Der in Fig. 4 gezeigte Flansch 26'hat den Vorteil größerer me- chanischer Stabilität und Festigkeit. Im übrigen gilt das in bezug auf die Fig. 1 bis 3 Gesagte.

Die Erfindung sieht somit einen Flansch für einen Elektromotor, insbesondere einen elektro- nisch kommutierten Gleichstrommotor, vor, mit dem es möglich ist, die Wicklungsenden der Statorwicklungen auf kürzestem Wege, axial vom Stator wegzuführen, wobei alle Wicklungs- enden die gleiche Länge haben, so daß symmetrische Widerstände der Statorwicklungen er- reicht werden. Zusätzlich sind die Wicklungsenden, die in den Ausnehmungen des Stators geführt sind, voneinander isoliert, so daß Kurzschlüsse der Wicklungsendungen vermieden werden können. Der erfindungsgemäße Flansch kann einfach als Spritzgußteil hergestellt werden und ist leicht auf dem Motorgehäuse über dem bewickelten Stator montierbar, wobei er mit dem Gehäuse bevorzugt durch eine Schnappverbindung, zusätzlich auch durch Verkle- ben oder dergleichen in Eingriff gebracht wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merk- male können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Er- findung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.