DE102008040362A1 - Stator housing for electric motor that is utilized as e.g. auxiliary assembly, in motor vehicle, has contact medium forming contact layer, where medium is magnetically conductive and/or contains magnetically conductive metallic materials - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Statorgehäuse eines Elektromotors, vorzugsweise für ein Hilfsaggregat in einem Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a stator housing of an electric motor, preferably for an auxiliary unit in a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Aus
der
Der Wirkungsgrad derartiger Elektromotoren hängt unter anderem davon ab, dass der von den Magneten erzeugte Magnetfluss möglichst störungsfrei geleitet wird. Dieses setzt möglichst geringe Luftspalte zwischen den das Magnetfeld leitenden Komponenten voraus, da diese zu einer erheblichen Schwächung des Magnetfeldes führen.Of the Efficiency of such electric motors depends inter alia assuming that the magnetic flux generated by the magnets as possible is routed without interference. This is possible small air gaps between the components conducting the magnetic field advance, since this leads to a significant weakening of the magnetic field to lead.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen den Wirkungsgrad eines Elektromotors, der insbesondere für ein Hilfsaggregat in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, zu verbessern.Of the Invention is based on the object, with simple constructive Measures the efficiency of an electric motor, in particular is used for an auxiliary unit in a motor vehicle, to improve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.These Task is according to the invention with the features of claim 1 solved. The subclaims give appropriate training.
Der Elektromotor mit dem Statorgehäuse, das Gegenstand der Erfindung ist, wird bevorzugt für ein Hilfsaggregat in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, beispielsweise als Fensterhebermotor, als Wischermotor, als Sitzverstellmotor oder als Startermotor.Of the Electric motor with the stator housing, the subject of Invention is preferred for an auxiliary unit in used in a motor vehicle, for example as a window motor, as a wiper motor, as a seat adjustment motor or as a starter motor.
Das erfindungsgemäße Statorgehäuse eines Elektromotors weist ein Polgehäuse auf, in dem mindestens ein Magnet zur Erzeugung eines Magnetfeldes aufgenommen ist. Zwischen dem Polgehäuse bzw. einem mit dem Polgehäuse verbundenen Bauteil einerseits und dem Magneten andererseits befindet sich ein Kontaktmedium, das eine zumindest zeitweilig streichfähige Konsistenz aufweist. Das Kontaktmedium bildet eine Kontaktschicht zwischen dem Magneten und dem Polgehäuse bzw. dem damit verbundenen Bauteil, wobei die Kontaktschicht zumindest abschnittsweise magnetisch leitend ist oder ein magnetisch leitfähiges Material enthält.The Stator housing according to the invention of an electric motor has a pole housing in which at least one magnet is added to generate a magnetic field. Between the pole housing or a component connected to the pole housing on the one hand and the magnet on the other hand, there is a contact medium, the has an at least temporarily spreadable consistency. The contact medium forms a contact layer between the magnet and the pole housing or the associated component, wherein the contact layer at least partially magnetically conductive or contains a magnetically conductive material.
Diese Ausführung weist verschiedene Vorteile auf. Zum einen können Luftspalte zwischen dem Magneten und dem Gehäuse in besserer Weise ausgefüllt werden, als dies ohne eine derartige Kontaktschicht möglich ist. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass auf Grund der Streichfähigkeit Bauteiltoleranzen, beispielsweise Oberflächenrauhigkeiten bzw. Oberflächenungenauigkeiten aufgrund der Streichfähigkeit des Kontaktmediums ausgeglichen werden können. Dadurch können Luftspalte auf der Seite, in der der Magnet aufgenommen ist und die sich unmittelbar an der Oberfläche der Magnete befinden, teilweise oder ggf. auch vollständig mit dem Kontaktmedium aufgefüllt werden, so dass im fertig montierten Zustand zumindest an den gewünschten Positionen keine derartigen Luftspalte in Kontakt mit der Oberfläche des Magnets mehr bestehen. Die gute Verarbeitungsfähigkeit des streichfähigen, insbesondere zähflüssigen Kontaktmediums erleichtert das Aufbringen auf die Oberfläche des Polgehäuses bzw. des damit verbundenen Bauteiles und/oder die Oberfläche des Magneten.These Design has several advantages. For one thing Air gaps between the magnet and the housing in better Be completed as this without such a contact layer is possible. Particular attention should be paid here to that due to the brushability component tolerances, For example, surface roughness or surface inaccuracies balanced due to the spreadability of the contact medium can be. This can cause air gaps on the Side in which the magnet is taken and which is immediately located on the surface of the magnets, partially or possibly also completely filled with the contact medium be so in the finished assembled state at least to the desired Positions no such air gaps in contact with the surface more of the magnet. The good processing ability of spreadable, in particular viscous Contact medium facilitates application to the surface the pole housing or the associated component and / or the surface of the magnet.
Ein weiterer Vorteil besteht in der magnetischen Leitfähigkeit der Kontaktschicht, was insbesondere durch das Einbringen des magnetisch leitfähigen Materials in das Kontaktmedium erreicht wird, beispielsweise das Einbringen von ferromagnetischem Material, welches bevorzugt in Pulver- und/oder Kornform in das Kontaktmedium eingebracht ist. Auf Grund der magnetischen Leitfähigkeit der Kontaktschicht wird der vom Magneten ausgehende Magnetfluss praktisch ohne Verlust oder Streuung durch die Kontaktschicht geführt. Dies verbessert in erheblicher Weise den Wirkungsgrad des mit einem derartigen Statorgehäuse versehenen Elektromotors. Die Kontaktschicht fungiert hierbei als magnetisch leitender Füllstoff.One Another advantage is the magnetic conductivity the contact layer, which in particular by the introduction of the magnetic conductive material is achieved in the contact medium, for example the introduction of ferromagnetic material, which is preferred introduced in powder and / or grain form in the contact medium. Due to the magnetic conductivity of the contact layer the magnetic flux emanating from the magnet is practically without loss or scattered by the contact layer. This improves in a considerable way the efficiency of such a stator housing provided electric motor. The contact layer acts as magnetic conductive filler.
Das Kontaktmedium kann mit verschiedenen weiteren Eigenschaften versehen sein, es beispielsweise als aushärtender Kleber oder als Leitpaste ausgebildet sein. Im Falle eines aushärtenden Klebstoffes verbindet dieser den Magneten mit dem Polgehäuse bzw. dem mit dem Polgehäuse verbundenen Bauteil. Die Streichfähigkeit des Klebstoffes ist vor dem Aushärten gegeben, so dass der Luftspalt in der gewünschten Weise vollständig oder auch nur teilweise ausgefüllt werden kann und insbesondere auch Oberflächenungenauigkeiten bzw. -rauigkeiten kompensiert werden können. Nach dem Auftragen des Klebstoffes und dem Einsetzen des Magneten in den hierfür vorgesehenen Einbauort innerhalb des Polgehäuses härtet der Klebstoff aus, so dass eine feste Verbindung des Magneten mit dem Polgehäuse gegeben ist.The Contact medium can provide with various other properties be, for example, as a curing adhesive or as Be prepared conductive paste. In the case of a hardening Adhesive this connects the magnet with the pole housing or the component connected to the pole housing. The spreadability of the adhesive is given before curing, so that the air gap in the desired manner completely or even partially filled in and especially Surface inaccuracies or roughness compensated can be. After applying the adhesive and the Insert the magnet into the installation location provided for this purpose inside the pole housing, the adhesive cures made, so given a firm connection of the magnet with the pole housing is.
Im Falle einer Leitpaste spielt die verbindende Eigenschaft zwischen Magneten und Polgehäuse nur eine untergeordnete Rolle, so dass ggf. auch Leitpasten verwendet werden können, die nicht oder nicht vollständig aushärten. Der Leitpaste kommt insbesondere eine den Luftspalt ausfüllende Funktion zu, die in der gleichen Weise gegeben ist wie im Falle eines Klebstoffes. Auf Grund der guten Streichfähigkeit kann die Leitpaste auf die gewünschten Oberflächen von Magnet und/oder Polgehäuse bzw. am Polgehäuse gehaltenen Bauteil aufgetragen werden. Die Leitpaste weist ebenfalls magnetisch leitfähige Eigenschaften auf, indem beispielsweise ein ferromagnetisches Material in Pulver- oder Kornform der Leiterpaste beigemengt wird. Die Verbindung des Magneten mit dem Polgehäuse erfolgt in diesem Fall über sonstige Verbindungsmaßnahmen, beispielsweise durch mechanische Verbindungseinrichtungen oder durch Einbetten in die mit einer Hinterschneidung versehenen Wandung des Polgehäuses bzw. des weiteren, mit dem Polgehäuse verbundenen Bauteiles. Die Leitpaste wird insbesondere beim Einsatz von Einlegeblechen als Rückschlusselement für die Leitung des vom Magneten erzeugten Magnetfeldes eingesetzt, wobei die Leitpaste einen herstellungsbedingten Luftspalt von Magneten zum Rückschlusselement ausgleichen kann.in the If there is a conductive paste, the connecting property will intervene Magnets and pole housing only a minor role, so that, if necessary, conductive pastes can be used, the not or not completely cure. The conductive paste In particular, a function fulfilling the air gap which is given in the same way as in the case of an adhesive. Due to the good spreadability, the conductive paste can on the desired surfaces of magnet and / or Pol housing or held on the pole housing component be applied. The conductive paste also has magnetically conductive properties by, for example, adding a ferromagnetic material in powder or grain form of the conductor paste is added. The connection of the magnet with the pole housing takes place in this case other joining measures, for example by mechanical means Connecting devices or by embedding in the with an undercut provided wall of the pole housing or the other, with the pole housing connected components. The conductive paste is in particular when using insert plates as a return element for the conduction of the magnetic field generated by the magnet used, wherein the conductive paste is a production-related air gap from magnets to the return element can compensate.
Die magnetische Leitfähigkeit im Kontaktmedium wird insbesondere in der Weise hergestellt, dass die Streichfähigkeit des Kontaktmediums nicht eingeschränkt ist, wozu bevorzugt die bereits erwähnte Pulverform bzw. Kornfraktionen magnetisch leitfähiger Metallpartikel in einer Korngröße zählen, die einen Erhalt der Streichfähigkeit gewährleistet. Außerdem kann über die Pulverform bzw. Kornform auch eine gleichmäßige Durchsetzung des Basismaterials des Kontaktmediums erreicht werden, so dass eine entsprechend gleichmäßige magnetische Leitfähigkeit gegeben ist.The magnetic conductivity in the contact medium is particularly Made in such a way that the spreadability of the Contact medium is not limited, for which preferred the already mentioned powder form or grain fractions magnetically conductive Count metal particles in a grain size, the ensures the preservability of the spreadability. Furthermore can also be a uniform over the powder form or grain shape Enforcement of the base material of the contact medium can be achieved so that a correspondingly uniform magnetic Conductivity is given.
Die Leitpaste besitzt vorzugsweise auch eine gute Wärmeleitfähigkeit und leitet die im laufenden Betrieb erzeugte Wärme des Elektromotors vom Magneten in außen liegende Gehäusebereiche ab. Auch der gegebenenfalls eingesetzte magnetisch leitende Klebstoff dient zweckmäßigerweise zur Wärmeableitung.The Conductive paste preferably also has a good thermal conductivity and directs the heat generated during operation of the Electric motor from the magnet in outer housing areas from. Also the optionally used magnetically conductive adhesive is expediently used for heat dissipation.
Als weiteren physikalisch bestimmenden Parameter kann es zweckmäßig sein, dass das Kontaktmedium einschließlich des darin enthaltenen magnetisch leitfähigen Materials einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der zumindest im Wesentlichen dem Ausdehnungskoeffizienten des Magneten entspricht. Dies hat den Vorteil, dass bei Temperaturänderungen, die mit Kontraktionen und Dehnungen verbunden sind, keine oder nur geringe innere Spannungen entstehen, da die Magnete und die Kontaktschicht die gleichen Dehnungen aufweisen und somit keine oder nur geringe Dehnungsunterschiede bestehen. Vorteilhafterweise besitzt auch das Polgehäuse bzw. das mit dem Polgehäuse verbundene Bauteil einen entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten, der gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich ist wie der Ausdehnungskoeffizient des Kontaktmediums bzw. des Magneten.When other physically determining parameters may be appropriate be that the contact medium including the contained therein magnetically conductive material has a coefficient of expansion having, at least substantially the expansion coefficient of the magnet corresponds. This has the advantage that with temperature changes, which are associated with contractions and strains, none or only Low internal stresses arise because the magnets and the contact layer have the same strains and thus little or no There are differences in extension. Advantageously, also has the Pol housing or connected to the pole housing component a corresponding expansion coefficient equal to or at least is substantially the same as the expansion coefficient of the contact medium or the magnet.
Auch das Polgehäuse kann gemäß einer bevorzugten Ausführung aus einem magnetisch leitfähigen Material gefertigt sein. Hierzu besteht das Polgehäuse insbesondere aus Kunststoff, der mit einem magnetisch leitfähigen Material versetzt ist, insbesondere in Form magnetisch leitfähiger Metallpartikel wie beispielsweise ferromagnetische Partikel. Das in dieser Weise hergestellte Polgehäuse kann beispielsweise im Spritzgussverfahren, im Pressverfahren, durch Sintern oder Gießen erzeugt werden. Das magnetisch leitfähige Material dient hierbei dazu, den vom Magneten ausgehenden Magnetfluss in einer gewünschten Richtung zu leiten, wodurch es grundsätzlich möglich ist, auf Magnetflusselemente, die üblicherweise als separate Bauteile ausgeführt sind, zu verzichten. Gegebenenfalls können dennoch derartige Magnetflusselemente vorgesehen sein.Also the pole housing can according to a preferred Version made of a magnetically conductive material be made. For this purpose, there is the pole housing in particular made of plastic, with a magnetically conductive material is offset, in particular in the form of magnetically conductive Metal particles such as ferromagnetic particles. The For example, pole housing made in this manner may be used by injection molding, pressing, sintering or casting be generated. The magnetically conductive material is used in this case, the magnetic flux emanating from the magnet in a desired Direction, which makes it possible in principle is, on magnetic flux elements, usually as a separate Components are executed to dispense. Possibly Nevertheless, such magnetic flux elements can be provided be.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient designs are the other claims, the description of the figures and to take the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.
In
den
In
die Innenwand des Polgehäuses
Grundsätzlich
möglich ist es aber auch, die Verbindung zwischen dem Magneten
Die
Kontaktschicht
Die
Kontaktschicht
Die
magnetisch leitfähigen Partikel, die insbesondere als Metallpartikel
ausgeführt sind, sind vorzugsweise gleichmäßig über
die gesamte Wandung des Polgehäuses
Der
Werkstoff des Polgehäuses
Wie
Das
Ausführungsbeispiel gemäß
Im
Ausführungsbeispiel gemäß den
Auch
im Ausführungsbeispiel gemäß den
Im
Ausführungsbeispiel gemäß den
Der
Permanentmagnet
Anstelle
des Sinterverfahrens kommt im Ausführungsbeispiel nach
den
In
allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen befindet sich
zwischen dem Permanentmagneten
Als Klebstoff kann beispielsweise ein Zwei-Komponenten-Kleber verwendet werden. Es können anaerob aushärtende Kleber verwendet werden.When For example, adhesive can be a two-component adhesive become. Anaerobic curing adhesives can be used become.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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