Beschreibung

Titel

Polgehäuseanordnung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Polgehäuseanordnung eines elektrischen Antriebsmotors, insbesondere für Wischvorrich- tungen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 6,343,403 Bl ist eine Polgehäuseanordnung eines Antriebsmotors einer Scheibenwischanlage bekannt, bei der das Polgehäuse am Getriebegehäuse angeflanscht ist.

üblicherweise ist bei derartigen Polgehäuseanordnungen der Bürstenträger des Antriebsmotors nicht im Polgehäuse, sondern im Getriebegehäuse aufgenommen und das die Stator- magneten sowie einen drehbaren Anker enthaltende Polgehäuse ist mit dem Getriebegehäuse verschraubt. Insbesondere bei Scheibenwischermotoren wird eine zweite Drehzahlstufe häufig durch einen unterschiedlichen Kommutierungswinkel (beispielsweise 3-Bürsten-System) erzeugt, wodurch die Winkel- toleranz zwischen dem Magnetfeld (Lage der Statormagneten) und dem Bürstensystem möglichst klein zu halten ist. Bei bekannten Polgehäusen sind die Statormagnete üblicherweise mit dem Polgehäuse verklebt oder mittels Haltefedern in diesem fixiert. Die Relativausrichtung zwischen den Stator- magneten und dem Bürstenhalter erfolgt indirekt über eine Ausrichtung des Polgehäuses relativ zu dem Getriebegehäuse, wobei das Polgehäuse hierzu im Stand der Technik mit einer einseitigen Ausprägung versehen ist, die in eine Tasche am

Getriebegehäuse eingreift, wodurch die Zentrierung erzielt wird. Die Toleranzkette zwischen den Statormagneten und dem Bürstenhalter ist hierbei sehr lang und erstreckt sich von den Statormagneten über das Polgehäuse, das Getriebegehäuse bis zu dem Bürstenhalter. Zentrierungsungenauigkeiten zwischen den Statormagneten und dem Bürstenhalter sind zwangsläufig unvermeidbar.

Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Polgehäuseanordnung vorzuschlagen, bei der die Statormagnete möglichst exakt relativ zu dem Bürstenhalter ausgerichtet sind.

Technische Lösung

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ge- löst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmale.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Toleranzkette zwischen den im Polgehäuse angeordneten Statormagneten und dem getriebegehäuseseitigen Bürstenhalter zu verkürzen. Hierzu ist gemäß der Erfindung vorgesehen, an einem zwischen dem Statormagneten angeordneten Abstandhalter, an dem zwei benachbarte Statormagnete unmittelbar anliegen, min-

destens ein erstes Zentriermittel vorzusehen, welches unmittelbar mit mindestens einem zweiten Zentriermittel am Bürstenhalter zusammenwirkt. Hierdurch muss die Ausrichtung zwischen dem Magnetfeld und dem Bürstenhalter nicht mehr über die Ausrichtung der Getriebegehäuse zueinander vorgenommen werden, sondern der Abstandhalter mit den an ihm anliegenden Magneten wird unmittelbar zu dem Bürstenhalter ausgerichtet. Hierdurch wird eine hochgenaue Relativposition zwischen Magnetfeld und Bürsten sichergestellt. Wei- terhin ist es möglich, ein einfaches, symmetrisches Polgehäuse ohne jegliche Zentrier- das heißt Ausrichtmittel vorzusehen, wodurch die Herstellkosten trotz einer exakteren Ausrichtung der Statormagnete zu dem Bürstenhalter reduziert werden.

Mit Vorteil ist eines der beiden Zentriermittel als sich in Richtung des gegenüberliegenden Zentriermittels erstreckende Zentriernase bzw. Zentrierfortsatz ausgebildet, wobei die Zentriernase in das als Aufnahmetasche oder Aufnah- meöffnung ausgebildete gegenüberliegende Zentriermittel, vorzugsweise formkongruent eingreift. Dabei ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Zentriernase am Abstandhalter und die Aufnahmetasche am Bürstenhalter angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Aufnahmetasche mit zumin- dest einer Einlaufschräge zur erleichterten Findung bei der Montage ausgestattet.

Um einen definierten Abstand zwischen den, insbesondere beiden gegenüberliegenden Statormagneten einzustellen, weist der erste Abstandhalter mindestens zwei voneinander beabstandete, gegenüberliegende Anschläge auf, wobei jedem Statormagnet mindestens ein Anschlag zugeordnet ist. Der Abstand zwischen diesen Anschlägen ist unveränderlich, so

dass von dem Abstandhalter ein definierter (Mindest) abstand zwischen den Statormagneten begrenzt ist.

Um ein unbeabsichtiges Lösen des Abstandshalters zu verhin- dern, insbesondere dann, falls die Magnete zusätzlich mit dem Polgehäuse verklebt werden, ist in Weiterbildung der

Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass der erste

Abstandhalter in mindestens einem Bereich federnd ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Abstandhalter auf zwei gegenüberliegenden Seiten federnd ausgebildet, um eine

Federkraft auf die Statormagnete in Richtung der

Polgehäuseinnenwand auszuüben.

Eine Möglichkeit zur federnden Ausbildung des Abstandhal- ters besteht darin, dass der erste Abstandhalter mindestens ein Federelement aufweist, das einen der Anschläge im nicht montierten Zustand überragt.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil zusätzlich zu dem ersten Abstandhalter, welcher insbesondere derart ausgebildet ist, dass er einen definierten Mindestabstand zwischen den Statormagneten begrenzt, ein weiterer, zweiter Abstandhalter, insbesondere auf der dem ersten Abstandhalter gegenüberliegenden Seite des Polgehäuses zwischen den, insbesondere zwei, Statormagneten angeordnet. Der zweite Abstandhalter ist bevorzugt als reines Federelement, insbesondere als Bügelfederelement ausgebildet, mit dem in Alleinstellung kein definierter Abstand zwischen den Statormagneten einstellbar wäre. Der zweite, insbesondere als Federelement ausgebildete Abstandhalter ist derart angeordnet, dass er eine Federkraft auf die einander gegenüberliegenden Statormagnete in Richtung Polgehäuse ausübt. Im Zusammenspiel mit dem ersten Abstandhalter wird jedoch ein

definierter Abstand zwischen den Statormagneten eingehalten, insbesondere dann, wenn das mindestens eine Federelement des ersten Abstandhalters bzw. die Federelemente des ersten Abstandhalters schwächer ausgebildet sind als das Federelement des zweiten Abstandhalters, so dass die Federelemente des ersten Abstandhalters überdrückt werden und die Statormagnete unmittelbar an den definierten Anschlägen des ersten Abstandhalters anliegen.

Zur zusätzlichen Sicherung der Statormagnete bzw. zur exakten Lagefixierung sind die Statormagnete bevorzugt an die Innenseite des Polgehäuses angeklebt.

Damit die Statormagnete, auch wenn diese mit dem Polgehäuse verklebt sind, unmittelbar in Bezug auf den Bürstenhalter mit Hilfe der beiden Zentriermittel ausgerichtet werden können, ist in Weiterbildung der Erfindung an einem Befestigungsflansch des Polgehäuses mindestens ein Langloch vorgesehen, durch welches eine mit dem Getriebegehäuse zu verschraubende Befestigungsschraube geführt ist. Das mindestens eine Langloch erlaubt eine Relativverdrehung des Polgehäuses, welches bevorzugt keine Zentriermittel aufweist, zu dem Getriebegehäuse mit dem daran fixierten Bürstenhalter .

Das Polgehäuse lässt sich besonders kostengünstig im Tiefziehverfahren als symmetrisches Tiefziehteil ohne Zentrierungsmittel herstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter

Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1: eine Explosionsdarstellung eines Polgehäuses mit zwei Statormagneten, zwei Abstandhaltern und einem Lagerteil aus Sintereisen,

Fig. 2: die Montageanordnung der in Fig. 1 gezeigten Bauteile,

Fig. 3: die Montageanordnung gemäß Fig. 2, die über ein erstes Zentriermittel mit einem zweiten Zentriermittel eines Bürstenhalters zusammenwirkt,

Fig. 4: eine Polgehäuseanordnung mit einem alternativ ausgebildeten Abstandhalter,

Fig. 5: eine weitere mögliche Ausgestaltungsform eines Abstandhalters, wobei der gezeigte Abstandhalter bereichsweise federnd ausgebildet ist und

Fig. 6: den Abstandhalter gemäß Fig. 5 in seiner Montageposition .

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .

In Fig. 1 sind in einer Explosionsdarstellung ein als Tiefziehteil ausgebildetes, dosenförmiges Polgehäuse 1 mit Befestigungsflansch 2, sowie davon beabstandet zwei zueinan-

der beabstandete als schalenförmige Permanentmagnete ausgebildete Statormagnete 3, 4 sowie ein erster Abstandhalter 5 und ein zweiter Abstandhalter 6 sowie ein Lager 7 für eine nicht dargestellte Motorwelle (Ankerwelle) gezeigt.

In Fig. 2 befinden sich die Statormagnete 3, 4, die beiden Abstandhalter 5, 6 und das Lager 7 in ihrer Einbauposition innerhalb des Polgehäuses. Die beiden Statormagnete 3, 4 sind in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet, wobei auf jeder Seite des Polgehäuses 1 zwischen den Statormagneten 3, 4 jeweils einer der Abstandhalter 5, 6 angeordnet ist. Bei den Abstandhaltern 5, 6 handelt es sich um Stanzbiegeteile aus Metall. Gegebenenfalls können auch Kunststoffteile vorgesehen werden. Die Statormagnete 3, 4 sind mit ihren äußeren Seiten mit der Innenseite des Polgehäuses 1 verklebt. Um die Statormagnete 3, 4 relativ zu einem in Fig. 3 dargestellten, innerhalb eines nicht gezeigten Getriebegehäuses fixierten Bürstenhalters 8 ausrichten zu können, weist der Befestigungsflansch 2 auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Langloch 9, 10 auf, durch welche entsprechende Befestigungsschrauben 14 zur Fixierung des Polgehäuses 1 an dem nicht gezeigten Getriebegehäuse geführt werden können.

Der erste Abstandhalter 5 ist mit einem als Zentriernase ausgebildeten ersten Zentriermittel 11 ausgestattet, welches in Richtung des Bürstenhalters 8 weist. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist das erste Zentriermittel 11 in einem als Aufnahmetasche ausgebildeten zweiten Zentriermittel 12 am Bürstenhalter 8 aufgenommen, so dass die Statormagnete 3, 4 eine definierte Relativposition (Winkelposition) zu dem Bürstenhalter 8 mit seinen in Fig. 4 deutlich zu erkennenden Kohlebürsten 13 einnimmt. Die Kohlebürsten 13 wirken

in an sich bekannter Weise mit einem auf der nicht gezeigten Ankerwelle angeordneten, nicht gezeigten Kommutator zusammen, der die ebenfalls nicht gezeigten Ankerwicklungen mit Strom versorgt.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der erste Abstandhalter 5 als starres, flächiges Teil ausgebildet, das an seiner in der Zeichnungsebene oberen Seite einen ersten Anschlag 15 für den Statormagneten 4 aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite mit zwei zweiten Anschlägen 16 für den Statormagneten 3 versehen ist. Durch die voneinander definiert beabstandeten Anschläge 15, 16 wird ein definierter Abstand A (Mindestabstand) zwischen den Statormagneten 3, 4 in der in Fig. 2 gezeigten Montageposi- tion eingehalten. Der zweite Abstandhalter 6 ist als Bügelfeder ausgebildet, die die beiden Statormagnete 3, 4 in entgegengesetzte Richtungen in Umfangsrichtung sowie in Richtung des Polgehäuses 1 federkraftbeaufschlagt, so dass die Statormagnete 3, 4 definiert an den Anschlägen 15, 16 anliegen, wodurch zwangsläufig auch auf der dem ersten Abstandhalter 5 gegenüberliegenden Seite ein definierter Abstand A' zwischen den Magneten eingehalten wird, wobei bevorzugt gilt A = A'.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der zweite Abstandhalter 6 wieder als Bügelfederelement ausgebildet. Der erste Abstandhalter 5 ist nicht als flächiges Bauteil ausgebildet, sondern V-förmig konturiert, wobei von den freien Enden der V-förmig angeordneten Schenkel erste Anschläge 15 für den Statormagneten 4 und auf der gegenüberliegenden Seite ein zweiter Anschlag 16 für den Statormagneten 3 gebildet sind. Aus Fig. 4 ist deutlich zu erkennen, dass das zweite Zentriermittel 12 von zwei benachbarten Stegen 17,

18 gebildet ist, die in Richtung des ersten Abstandhalters 5 weisen und die jeweils mit einer Einlaufschräge 19, 20 versehen sind.

In Fig. 5 ist eine weitere alternative Ausführungsform eines ersten Abstandhalter 5 gezeigt. Der Abstandhalter 5 gemäß Fig. 5 ist als Stanzbiegeteil mit zwei biegesteifen Bereichen 21, 22 ausgebildet, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Abstandhalters 5 definierte Anschläge 15, 16 für die Statormagnete 4, 3 bilden. In einem vorderen Bereich ist der erste Abstandhalter 5 gemäß Fig. 5 mit einem als Zentriernase ausgebildeten ersten Zentriermittel 11 versehen. Der Abstand A zwischen den ersten und zweiten Anschlägen 15, 16 wird in zwei Richtungen von jeweils einem Feder- element 23, 24 im nicht montierten Zustand überragt, so dass der erste Anschlag 5 in zwei den Abstand A in Richtung der Statormagneten überschreitenden Bereichen B federnd ausgebildet ist.

In Fig. 6 ist der erste Abstandhalter 5 in seiner Montageposition gezeigt. Der zweite Abstandhalter 6 ist dabei als Bügelfeder mit zwei Federschenkeln ausgebildet. Die Bügelfeder (zweiter Abstandhalter 6) weist eine größere Federkraft auf als beide Federelemente 23, 24 des ersten Ab- standhalters 5, wodurch die Federelemente 23, 24 im Montagezustand überdrückt werden und somit die Statormagnete 3, 4 auf den ersten und zweiten Anschlägen 15, 16 des ersten Abstandhalters 5 anliegen. Die Federelemente 23, 24 üben dabei eine Federkraft auf die Statormagnete 3, 4 auf, so dass diese sich nicht aus ihrer Montageposition lösen können .