DE4309382A1 - Elektronisch kommutierter Elektromotor - Google Patents
Elektronisch kommutierter ElektromotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten
Elektromotor, insbesondere für eine Kraftstoffpumpe für
Brennkraftmaschinen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1
definierten Gattung.
Elektronisch kommutierte Elektromotoren werden vielfach,
insbesondere im Kraftfahrzeugbau, eingesetzt. Sie haben den
Vorteil, daß sie als Gleichstrommotoren gegenüber
Kommutator- oder Stromwendermotoren weniger
verschleißanfällig sind und eine wesentlich höhere
Lebensdauer besitzen. Wegen der erforderlichen
Schaltvorrichtung zur in Abhängigkeit von der Rotorstellung
erfolgenden Kommutierung der einzelnen Wicklungsphasen der
Statorwicklung ist allerdings der Verdrahtungsaufwand
wesentlich größer. Die elektrische Verbindung von den
Strom- und Steueranschlüssen am Motorgehäuse zu der
Statorwicklung und der Schaltvorrichtung sowie die
elektrischen Verbindungen innerhalb von Schaltvorrichtung
und Statorwicklung werden im allgemeinen in mehreren Ebenen
mit z. T. elastischen Kabeln, Stützstellen, Leiterplatten,
Zwischenstecker u. dgl., bewerkstelligt.
Der erfindungsgemäße elektronisch kommutierte Elektromotor
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den
Vorteil, daß alle elektrischen Verbindungen weitgehend in
einem Teil, der Kontaktplatte, fertigungsgerecht vereint
sind. Durch die steckbare Auftrennung von Schaltgerät,
Kontaktplatte und Anschlußdeckel läßt sich ein modularer
Aufbau des elektrischen Anschlußteils des Elektromotors
erreichen, bei welchem die einzelnen Teile leicht
austauschbar sind, so daß der Elektromotor insgesamt
service- und reparaturfreundlicher wird. Die Herstellung
der elektrischen Verbindung zwischen den einzelnen Modulen
erfolgt durch Zusammenstecken von Schaltgerät und
Kontaktplatte, Hindurchführen der Wicklungsenden der
Statorwicklung auf die vom Schaltgerät abgekehrte
Oberfläche der Kontaktplatte und Anlöten der Wicklungsenden
der Statorwicklung und der Anschlußstifte des Schaltgeräts
an der Kontaktplatte, und zwar von der gleichen Seite her.
Nach Montage dieser Moduleinheit vor oder nach dem
Einsetzen in das Gehäuse wird durch Einschieben des
stirnseitigen Anschlußdeckels in das Gehäuse die Verbindung
zum Anschlußdeckel automatisch durch Stecken hergestellt.
Der modulare Aufbau sorgt damit auch für eine vorteilhafte
zeitsparende Montage des Elektromotors, was dessen
Herstellungskosten sinken läßt.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 angegebenen Elektromotors möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
die Kontaktplatte ein einteilig ausgestanztes Kontaktblech
auf, das mit Kunststoff umspritzt und anschließend durch
Trennstanzen an ausgewählten Stellen in einzelne
Leiterbahnen zerlegt wird. Die Anschlußstege für die
Wicklungsenden der Statorwicklung sind einstückig mit den
Leiterbahnen und durch Abwinkelung von Leiterbahnenden
gebildet. Die Lötbuchsen zum Einstecken der Anschlußstifte
des Schaltgeräts sind von Stanzlöchern in den Leiterbahnen
gebildet, während die Steckelemente zur Aufnahme der
Steckteile des Anschlußdeckels bevorzugt als in
Stanzlöchern der Leiterbahnen eingelötete Steckbuchsen
und/oder als von den Leiterbahnen abgebogene Fahnen, die in
Kunststoffbuchsen hineinragen, ausgebildet sind. Die
Leiterbahnen sind auf beiden Seiten mit Kunststoff
beschichtet, wobei die Beschichtung im Bereich der
Stanzlöcher ausgespart ist. Die Anschlußstege und die
Steckelemente stehen auf der einen Seite der Kontaktplatte
aus der Kunststoffschicht vor. Bei dieser erfindungsgemäß
konzipieren Kontaktplatte stellt das eingespritzte
Kontaktblech alle elektrischen Verbindungen in einer Ebene
her. Dies ermöglicht eine sehr einfache und kostengünstige
Fertigung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
werden die Leiterbahnen, welche die als Lötbuchsen zur
Aufnahme der Anschlußstifte des Schaltgeräts fungierenden
Stanzlöcher aufweisen, als elastische Metallzungen
ausgebildet und die Kunststoffschicht im Bereich dieser
Metallzungen ausgespart. Durch diese elastischen
Metallzungen wird ein Ausgleich der Wärmedehnung und - bei
Verwendung des Elektromotors für eine Flüssigkeitspumpe -
der Quellung erzielt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf
der Innenseite des Anschlußdeckels eine vorzugsweise
zentral angeordnete Aufnahmetasche für eine
Kondensatoreinheit vorgesehen. Die Kondensatoreinheit
besteht aus einer den Kondensator aufnehmenden
Kunststoffassung und zwei mit den Anschlußdrähten des
Kondensators verbundenen, in der Fassung gehaltene
Kontaktbügeln, die beim Einsetzen der Kondensatoreinheit in
die Aufnahmetasche mit ihren Bügelenden Steckteile des
Anschlußdeckels kontaktieren. Durch diese konstruktive
Maßnahme kann der erforderliche Entstörkondensator als
separate Montagebaugruppe mit dem Anschlußdeckel verbunden
werden. Bei Verwendung des Elektromotors zum Antrieb einer
Kraftstoffpumpe wird der Kondensator dabei vorteilhaft dem
strömenden Kraftstoff ausgesetzt, wodurch eine gute Kühlung
erreicht wird. Die Kunststoffassung für die
Kondensatoreinheit wird gleichzeitig als Gießform zum
Umgießen des stirnseitig eingesetzten Kondensators
verwendet, um den Kondensator druckdicht zu machen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt
die Kontaktplatte in Radialrichtung an dem Gehäuse des
Motors an und wird zwischen Anschlußdeckel und Lagereinheit
eingespannt, wobei das Schaltgerät in der Lagereinheit
spiellos aufgenommen wird. Durch diese Lagereinheit, die
ein Lager für die Rotorwelle trägt, werden Kontaktplatte
und Schaltgerät spiellos im Motorgehäuse axial und radial
gehalten, ohne daß es gesonderter Montagemaßnahmen bedarf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die
Lagereinheit mit der Statorwicklung zugekehrten
Fangtrichtern versehen, an deren Grund Durchtrittsöffnungen
für die Wicklungsenden der Statorwicklung vorgesehen sind,
die mit am Grunde der Anschlußstege eingebrachten
Durchtrittsöffnungen in der Kontaktplatte fluchten. Diese
Fangtrichter erleichtern bei der Montage das Hindurchführen
der Wicklungsenden der Statorwicklung durch die
Kontaktplatte.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Elektromotors zum
Antrieb einer Kraftstoffpumpe für Brennkraftmaschinen ist
gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das
Förderaggregat der Kraftstoffpumpe mit einem Ansaugstutzen
auf der vom Anschlußdeckel abgekehrten Stirnseite des
Motorgehäuses in dieses eingesetzt. Der Anschlußdeckel
weist einen Druckstutzen mit in Strömungsrichtung gesehen
vorgeschaltetem Rückschlagventil auf. Der über den
Ansaugstutzen einströmende Kraftstoff wird im Gehäuseinnern
über Rotor und Stator, Lagereinheit, Schaltgerät und
Kondensatoreinheit sowie Rückschlagventil zum Druckstutzen
hin so geführt, daß Schaltgerät und Kondensator gut gekühlt
werden.
Hierzu sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung in der Lagereinheit Bohrungen für den
Kraftstofffluß längs eines das Rotorwellenlager mit Abstand
umgebenden Lochkreises gleichmäßig verteilt angeordnet.
Zwischen dem Außenrand der Grundplatte des Schaltgeräts und
der diese umgreifenden Innenwand der Lagereinheit sind
Durchbrüche für den Kraftstofffluß vorgesehen, die um
gleiche Umfangswinkel versetzt angeordnet sind. Damit
strömt der Kraftstoff von außen radial zwischen Grundplatte
des Schaltgeräts und Kontaktplatte hindurch zur Mitte und
kann über eine in der Kontaktplatte vorgesehene zentrale
Durchgangsöffnung direkt auf die Stirnseite des
Kondensators am Anschlußdeckel weiterfließen.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Kraftstoffpumpe mit
einem elektronisch kommutierten Elektromotor
für eine Brennkraftmaschine,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer
Lagereinheit des Elektromotors in einer in Fig. 1
von links gesehenen Stirnansicht,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der gleichen
Lagereinheit des Elektromotors in einer in Fig. 1
von rechts gesehenen Stirnansicht,
Fig. 4 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 3 mit
einem in die Lagereinheit eingesetzten
Schaltgerät,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer
Kontaktplatte des Elektromotors in einer in Fig. 1
von links gesehenen Stirnansicht,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der gleichen
Kontaktplatte in einer in Fig. 1 von rechts
gesehenen Stirnansicht,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines
Anschlußdeckels des Elektromotors in einer in Fig. 1
von links gesehenen Stirnansicht,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des gleichen
Stirndeckels in einer in Fig. 1 von rechts
gesehenen Stirnansicht,
Fig. 9 eine Draufsicht eines Kontaktblechs der
Kontaktplatte in Fig. 5 und 6,
Fig. 10 einen Teilschnitt längs der Linie X-X in Fig. 1,
vergrößert dargestellt.
Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Kraftstoffpumpe
für eine Brennkraftmaschine weist einen elektronisch
kommutierten Elektromotor 10 und ein von diesem
angetriebenes Förderaggregat 11 auf. Elektromotor 10 und
Förderaggregat 11 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 12
angeordnet, wobei das Förderaggregat 11 in die linke
Stirnseite des Gehäuses 12 eingesetzt ist. Der Elektromotor
10 weist in bekannter Weise einen im Gehäuse 12 gehaltenen
Stator 13 mit einer mehrphasigen Statorwicklung 14 und
einen im Stator 13 umlaufenden Rotor 15 auf, der drehfest
auf einer Rotorwelle 16 sitzt. Die Rotorwelle 16 ist
einerseits in einer noch näher erläuterten Lagereinheit 17
des Elektromotors 10 und andererseits in einem Radiallager
18 des Förderaggregats 11 drehbar gelagert und nimmt an
ihrem jenseits des Radiallagers 18 liegenden freien Ende
drehfest ein Förderrad oder einen Förderflügel 19 des
Förderaggregats 11 auf. Der Förderflügel 19 ist axial
zwischen zwei im Gehäuse 12 undrehbar gehaltenen
Förderscheiben 20, 21 angeordnet, die jeweils eine axial
durchgehende Durchflußöffnung 22, 23 für den Kraftstoff
aufweisen. Die äußere Förderscheibe 21 trägt einen aus dem
Gehäuse 12 stirnseitig vorstehenden Ansaugstutzen 24 zum
Anschluß an eine Kraftstoffleitung.
Die Lagereinheit 17 weist ein zylinderförmiges
Kunststoffteil 25 auf, daß sich stirnseitig an dem Stator
13 abstützt und zentral ein Kalottenlager 26 zur drehbaren
Aufnahme des einen Endes der Rotorwelle 16 trägt. Das
Kalottenlager 26 ist mittels einer Klemmbrille 27 am
Kunststoffteil 25 festgespannt. Eine Blattfeder 28, die von
der vom Rotor 15 abgekehrten Seite der Lagereinheit 17 in
das Kunststoffteil 25 eingesetzt ist, überspannt das
Stirnende der Rotorwelle 16 und dient zur axialen
Abstützung des Rotors 15. Die Blattfeder 28 ist dabei mit
ihren Federenden auf der dem Rotor 15 zugekehrten Seite des
Kunststoffteils 25 festgeklemmt. In Fig. 2 und 3 ist die
Lagereinheit 17 jeweils perspektivisch in entgegengesetzten
Stirnansichten dargestellt. In Fig. 3 ist dabei die die
Stirnseite der Rotorwelle 16 abstützende Blattfeder 28 und
in Fig. 2 die Rastung der Federenden im Kunststoffteil 25
zu sehen. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind im
Kunststoffteil 25 in Axialrichtung verlaufende Fangtrichter
29 ausgebildet, deren Trichteröffnungen der Statorwicklung
14 zugekehrt sind. Die Fangtrichter 29 grenzen unmittelbar
an die Innenwand des Kunststoffteils 25 an und sind
paarweise gleichmäßig um Umfangswinkel zueinander versetzt
angeordnet. Im Trichtergrund eines jeden Fangtrichters 29
ist eine Bohrung 30 eingebracht, durch welche ein
Wicklungsende 141 (vgl. Fig. 1) einer Wicklungsphase der
mehrphasigen Statorwicklung 14 hindurchgeführt wird. In dem
dargestellten Beispiel des Elektromotors 10 ist die
Statorwicklung 14 vierphasig ausgeführt, so daß sie
insgesamt acht Wicklungsenden 141 aufweist. Entsprechend
sind acht Fangtrichter 29 vorgesehen, die paarweise
angeordnet sind. Die acht jeweils paarweise angeordneten
Bohrungen 30 sind in Fig. 3 zu sehen. Weitere axiale
Durchgangsbohrungen 31 im Kunststoffteil 25, die auf einem
das Kalottenlager 26 mit Abstand umgebenden Lochkreis um
gleiche Umfangswinkel zueinander versetzt angeordnet sind,
dienen dem Durchfluß von Kraftstoff.
Wie Fig. 1 und 4 zeigen, ist auf der von der Statorwicklung
14 abgekehrten Seite der Lagereinheit 17 in das
Kunststoffteil 25 ein Schaltgerät 32 eingesetzt, das darin
radial und axial spiellos aufgenommen ist. Das Schaltgerät
32 besteht aus einem druckdichten Metallgehäuse 33, das von
einer Grundplatte 34 dicht abgeschlossen ist. Im Innern des
Metallgehäuses 33 sind die Bauelemente einer elektronischen
Schaltvorrichtung zur Stromkommutierung in der
Statorwicklung 14 angeordnet. Die elektronische
Schaltvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Drehstellung
des Rotors 15 den Stromfluß in den einzelnen
Wicklungsphasen der Statorwicklung 14 steuert, ist bekannt,
so daß hier nicht näher darauf eingegangen wird. Die
Schaltvorrichtung ist elektrisch an die Statorwicklung 14
sowie an die am Gehäuse 12 zugänglichen Stromanschlüsse
35, 36 für die Stromversorgung des Elektromotors 10
anzuschließen. Außerdem ist eine externe Ansteuerung über
am Gehäuse 10 zugängliche Steueranschlüsse 37, 38
erforderlich. Hierzu sind die Anschlüsse der
Schaltvorrichtung als Anschlußstifte 39 auf die vom
Metallgehäuse 33 abgekehrte Seite der Grundplatte 34
herausgeführt und stehen von dieser rechtwinklig ab.
Aufgrund der vierphasigen Statorwicklung 14 besitzt das
Schaltgerät 32 zur elektrischen Verbindung der
Schaltvorrichtung mit der Statorwicklung 14 und den Strom- und
Steueranschlüssen 35-38 insgesamt acht Anschlußstifte
39, die in einer Reihung von jeweils vier Anschlußstiften
39 auf gegenüberliegenden Seiten der etwa quadratisch
ausgebildeten Grundplatte 34 angeordnet sind, wie dies aus
der perspektivischen Ansicht in Fig. 4 hervorgeht.
Die Strom- und Steueranschlüsse 35-38 sind in einem
Anschlußdeckel 40 aus Kunststoff zusammengefaßt, der
stirnseitig in das Gehäuse 12 eingesetzt ist und mittels
einer nutartigen Einbördelung 41 im Gehäuse 12 axial
unverschieblich gehalten ist. Der Anschlußdeckel 40 ist in
Fig. 7 und 8 jeweils perspektivisch in entgegengesetzten
Stirnansichten dargestellt, wobei Fig. 8 zugleich die
Stirnansicht der Kraftstoffpumpe darstellt. Die als auf der
äußeren Stirnseite des Anschlußdeckels 40 axial vorstehende
Stecker ausgebildeten Strom- und Steueranschlüsse 35-38
setzen sich auf der Innenseite des Anschlußdeckels 40 in
dort wegstrebende Steckteile fort, die im Falle der
Stromanschlüsse 35, 36 als Steckzapfen 42 und im Falle der
Steueranschlüsse 37, 38 als Steckstifte 43 ausgebildet sind.
Die Steckzapfen 42 und Steckstifte 43 reichen bis zu einer
noch näher zu beschreibenden Kontaktplatte 44, die zwischen
der Grundplatte 34 des Schaltgeräts 32 und dem
Anschlußdeckel 40 angeordnet ist. Die Kontaktplatte 44
liegt dabei radial an dem Gehäuse 12 an und wird axial
zwischen einem am Anschlußdeckel 40 ausgebildeten Ringbund
401 (Fig. 7) und am Kunststoffteil 25 der Lagereinheit 17
ausgebildeten Ringbundabschnitten 251 (Fig. 2 und 3) axial
festgespannt, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht.
Auf der Innenseite des Anschlußdeckels 14 ist eine
Aufnahmetasche 45 für eine Kondensatoreinheit 46 zentral,
also koaxial zur Gehäuseachse, angeordnet. Die
Kondensatoreinheit 46 besteht aus einem zur Entstörung des
Elektromotors 10 erforderlichen Kondensators 47, einer den
Kondensator 47 stirnseitig aufnehmenden Kunststoffassung 48
und zwei mit den Anschlußdrähten 471, 472 des Kondensators
47 verbundenen Kontaktbügeln 49, 50, die so ausgebildet
sind, daß sie beim Einsetzen der Kondensatoreinheit 46 in
die Aufnahmetasche 45 sich mit Aussparungen 491 bzw. 501 in
ihren freien Enden auf die beiden Steckzapfen 42 der
Stromanschlüsse 35, 36 aufschieben. Die Kontaktbügel 49, 50
sind mittels einer Tannenbaumverbindung in der
Kunststoffassung 48 gehalten und mit den beiden
Anschlußdrähten 471, 472 des Kondensators 47 verschweißt.
Die Kunststoffassung 48 ist so ausgebildet, daß sie die
Anschlußdrähte 471, 472 bei deren Umbiegen abstützt. Der
Kondensator 47 ist mit Gießharz umgossen, so daß er
druckdicht ist. Die Kunststoffassung 48 dient dabei als
Gießform.
In dem Anschlußdeckel 40 ist ein Druckstutzen 51
eingesetzt, der zum Anschluß einer Kraftstoffleitung auf
der Außenseite des Anschlußdeckels 40 axial vorsteht und im
Innern des Anschlußdeckels 40 mit einem Rückschlagventil 52 (Fig. 1)
abgeschlossen ist, dessen Durchlaßrichtung zum
Druckstutzen 51 hin gerichtet ist. Außerdem ist in dem
Anschlußdeckel 40 noch ein Überdruckventil 53 eingesetzt
und der Anschlußdeckel 40 durch eine Verdrehsicherung 68
gesichert.
Alle elektrischen Verbindungen zwischen der Statorwicklung
14, dem Schaltgerät 32 und den Strom- und Steueranschlüssen
35-38 im Anschlußdeckel 40 sind in einer einzigen Ebene
durch die Kontaktplatte 44 hergestellt. Die Kontaktplatte
44 weist hierzu ein einteilig ausgestanztes Kontaktblech 54
auf, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Das Kontaktblech 54
ist mit Kunststoff umspritzt und anschließend durch
Trennstanzen an ausgewählten Stellen 55 in einzelne
Leiterbahnen 56 unterteilt. Die Trennstanzstellen 55 sind
in Fig. 9 durch strichlinierte Kreise angedeutet, während
sie in Fig. 5 und 6 konstruktiv zu sehen sind. An einzelnen
Leiterbahnen 56 sind insgesamt acht Anschlußstege 57
jeweils vom Leiterbahnende abgewinkelt. Von zwei anderen
Leiterbahnen 56 sind endseitig zwei Fahnen 58 abgewinkelt,
wobei zur Erzeugung eines Federverhaltens der Fahnen 58 die
Abwinkelung bogenförmig ausgeführt ist, wie dies in Fig. 10
zu sehen ist. Weitere Leiterbahnen 59 bilden endseitig
elastische Metallzungen 60, die mit jeweils einem Stanzloch
59 versehen sind. Zwei Metallzungen 60 weisen jeweils ein
weiteres, im Abstand von dem Stanzloch 59 angeordnetes
Stanzloch 64 auf. Die Stanzlöcher 59, 64 bilden eine Art
Lötbuchsen zum Erleichtern von notwendigen Lötungen.
Die Kunststoffschicht 61 überzieht das Kontaktblech 54 auf
beiden Seiten, wobei die Metallzungen 60 ausgespart sind.
Im Bereich der Fahnen 58 sind in der Kunststoffschicht 61
zwei Kunststoffbuchsen 62 einstückig ausgeformt, in welche
die vom Kontaktblech 54 abgebogenen Fahnen 58 hineinragen,
wie dies in Fig. 10 zu sehen ist. Die Anschlußstege 57
ragen durch die Kunststoffschicht 61 hindurch. Am Grunde
der Anschlußstege 57 sind in der Kunststoffschicht 61
Durchtrittsöffnungen 63 ausgespart, die mit den Bohrungen
30 im Trichtergrund der Fangtrichter 29 der Lagereinheit 17
fluchten. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind in die beiden
zusätzlichen Stanzlöcher 64 auf den Metallzungen 60 je eine
Steckbuchse 65 eingelötet, die den Steckstiften 43 an dem
Anschlußdeckel 40 zu deren Aufnahme angepaßt ist. Zentral
in der Kontaktplatte 44 ist in der Kunststoffschicht 61
eine relativ große Durchgangsöffnung 66 vorhanden, in
welche zwei der Trennstanzstellen 55 übergehen. Diese
Durchgangsöffnung 66, die bei montiertem Elektromotor 10
mit dem Kondensator 47 fluchtet und etwa einem dem
Kondensatordurchmesser entsprechende Durchmesser aufweist,
dient dem Durchfluß von Kraftstoff.
Bei der Montage des Elektromotors 10 wird nach Einsetzen
des Stators 13 in das Gehäuse 12 die Lagereinheit 17 in das
Gehäuse 12 eingesetzt, wobei die Wicklungsenden 141 der
Statorwicklung 14 durch die Fangtrichter 29 im
Kunststoffteil 25 der Lagereinheit 17 aufgenommen werden
und durch die Bohrungen 30 am Trichtergrund der
Fangtrichter 29 hindurchtreten. Danach wird das Schaltgerät
32 in die Lagereinheit 17 eingesetzt und von dieser
formschlüssig aufgenommen. Zwischen der Grundplatte 34 des
Schaltgeräts 32 und dem diese übergreifenden Rand des
Kunststoffteils 25 der Lagereinheit 17 vorgesehene
Durchbrüche 67 ermöglichen dabei den Kraftstofffluß aus der
Lagereinheit 17 auf die von dieser abgekehrten Rückseite
der Grundplatte 34. Das Einsetzen des Schaltgeräts 32 kann
auch vor Einschieben der Lagereinheit 17 in das Gehäuse 12
erfolgen. Anschließend wird die Kontaktplatte 44 in das
Gehäuse 12 eingeschoben, wobei die Wicklungsenden 141 der
Statorwicklung 14 durch die Durchtrittsöffnungen 63 in der
Kontaktplatte 44 hindurchgefädelt und die Anschlußstifte 39
des Schaltgeräts 32 durch die Stanzlöcher 59
hindurchgesteckt werden. Die acht Wicklungsenden 141 werden
an den Anschlußstegen 57 und die Anschlußstifte 39 an den
Metallzungen 60 angelötet. Außerdem werden die beiden
Steckbuchsen 65 in die beiden zusätzlichen Stanzlöcher 64
in den beiden mittleren Metallzungen 60 eingelötet. Danach
wird der Anschlußdeckel 40 stirnseitig in das Gehäuse 12
eingesetzt, wobei die Steckzapfen 42 der Stromanschlüsse
35, 36 in die Kunststoffbuchsen 62 hineingleiten und dort
die Fahnen 58 kontaktieren und die Steckstifte 43 der
Steueranschlüsse 37, 38 sich in die Steckbuchsen 65
einschieben. Damit ist die elektrische Verbindung aller
stromführenden Teile im Elektromotor 10 hergestellt und
durch Eindrücken der Einbördelung 41 wird der
Anschlußdeckel 40 im Gehäuse 10 befestigt, wobei zugleich
Kontaktplatte 44 und Lagereinheit 17 festgespannt sind. Von
der anderen Stirnseite des Gehäuses 12 her wird nunmehr der
Rotor 15 mit Rotorwelle 16 und das Förderaggregat 11
eingesetzt, wobei der Förderflügel 19 des Förderaggregats
11 drehfest auf der Rotorwelle 16 befestigt wird. Nach
Einsetzen der äußeren Förderscheibe 21 des Förderaggregats
11 wird der Stirnrand des Gehäuses 12 umbördelt, wodurch
der Stator 13 und das Förderaggregat 11 im Gehäuse 12
festgespannt sind.
Beim Betrieb der Kraftstoffpumpe wird Kraftstoff über den
Ansaugstutzen 24 angesaugt und durchströmt das Innere des
Gehäuses 12 in Fig. 1 von links nach rechts bis hin zum
Druckstutzen 51. Dabei wird der Stator 13 und Rotor 15 von
Kraftstoff umspült, der über die Durchgangsbohrungen 31 im
Kunststoffteil 25 der Lagereinheit 17 an dem Metallgehäuse
33 des Schaltgeräts 32 vorbeiströmt und von hier aus über
die Durchbrüche 67 zwischen Grundplatte 34 des Schaltgeräts
32 und Kunststoffteil 25 der Lagereinheit 17 radial in den
Zwischenraum zwischen der Grundplatte 34 und der
Kontaktplatte 44 einströmt. Die von den Durchbrüchen 67
kommenden Teilströme des Kraftstoffs fließen über die
Durchgangsöffnung 66 in der Kontaktplatte 44 ab und treffen
auf die Stirnseite des Kondensators 47. Von hier aus
verteilt sich der Kraftstoff in den von Kontaktplatte 44
und Anschlußdeckel 40 eingeschlossenen Raum und strömt über
das Rückschlagventil 52 in den Druckstutzen 51 ab. Durch
diese Führung des Kraftstoffs werden das Schaltgerät 32 und
der Kondensator 47 sehr gut gekühlt.
Claims (16)
1. Elektronisch kommutierter Elektromotor, insbesondere
für Kraftstoffpumpen für Brennkraftmaschinen, mit
einem Gehäuse (10) mit herausgeführten Strom- und
Steueranschlüssen (35-38), mit einem im Gehäuse (12)
angeordneten Stator (13), der eine mehrphasige
Statorwicklung (14) trägt, mit einem im Stator (13)
umlaufenden Rotor (15), der drehfest auf einer im
Gehäuse (12) gelagerten Rotorwelle (16) sitzt, und mit
einer an der Statorwicklung (14) und den Strom- und
Steueranschlüssen (35-38) angeschlossenen
Schaltvorrichtung zur elektrischen Kommutierung,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Anschlüsse der
Schaltvorrichtung auf einer Grundplatte (34) eines die
Schaltvorrichtung vorzugsweise druckdicht aufnehmenden
Schaltgeräts (32) zusammengefaßt und als
Anschlußstifte (39) von dieser im wesentlichen nach
außen rechtwinklig abstehen, daß die Strom- und
Steueranschlüsse (35-38) in einem das Gehäuse (12)
stirnseitig abschließenden Anschlußdeckel (40)
zusammengefaßt sind, die sich in auf der Innenseite
des Anschlußdeckels (40) vorstehende Steckteile (42, 43)
zur Herstellung einer Steckverbindung
fortsetzen, und daß im Gehäuse (12) zwischen
Schaltgerät (32) und Anschlußdeckel (40) eine
Kontaktplatte (44) gehalten ist, die Anschlußstege (57)
für die Wicklungsenden (141) der Wicklungsphasen
der Statorwicklung (14), Lötbuchsen (59) zum
Einschieben der Anschlußstifte (39) des Schaltgeräts (32)
und mit den Steckteilen (42, 43) in Steckeingriff
gelangende Steckelemente (65, 58) trägt, sowie
Leiterbahnen (56) enthält, welche die Anschlußstege (57),
Lötbuchsen (59) und Steckelemente (65, 58)
funktionsrichtig elektrisch leitend verbinden.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlußstege (57) einstückig mit den Leiterbahnen (56)
und durch Abwinkelung vom Leiterbahnende gebildet
sind, daß die Lötbuchsen von Stanzlöchern (59) in den
Leiterbahnen (56) gebildet sind und daß Steckelemente
als in Stanzlöchern (64) in den Leiterbahnen (56)
eingelötete Steckbuchsen (65) und als von den
Leiterbahnen (56) abgebogene Fahnen (58), die in an
der Kontaktplatte (44) angeformten Kunststoffbuchsen (62)
hineinragen, ausgebildet sind.
3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leiterbahnen (56) auf beiden Seiten mit Kunststoff
beschichtet sind, wobei die Beschichtung (61) im
Bereich der Stanzlöcher (59, 64) ausgespart ist und
einstückig die Kunststoffbuchsen (62) bildet, daß die
Anschlußstege (57) auf der die Steckelemente (65, 58)
tragenden Seite der Kontaktplatte (44) aus der
Beschichtung (61) vorstehen und daß am Grunde der
Anschlußstege (57) in der Kontaktplatte (44)
Durchtrittsöffnungen (63) für die Wicklungsenden (141)
der Statorwicklung (14) vorgesehen sind.
4. Motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die die als Lötbuchsen fungierenden Stanzlöcher (59)
aufweisenden Leiterbahnen (65) als elastische
Metallzungen (60) ausgebildet sind und daß die
Kunststoffbeschichtung (61) im Bereich der
Metallzungen (60) ausgespart ist.
5. Motor nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (44) ein
einteilig ausgestanztes Kontaktblech (54) aufweist,
das mit Kunststoff umspritzt und anschließend durch
Trennstanzen an ausgewählten Stellen (55) in einzelne
Leiterbahnen (56) verlegt ist.
6. Motor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des
Anschlußdeckels (40) eine vorzugsweise zentral
angeordnete Aufnahmetasche (45) für eine
Kondensatoreinheit (46) vorgesehen ist, daß die
Kondensatoreinheit (46) aus einer den Kondensator (47)
aufnehmenden Kunststoffassung (48) und zwei mit den
Anschlußdrähten (471, 472) des Kondensators (47)
elektrisch leitend verbundenen, in der
Kunststoffassung (48) gehaltenen Kontaktbügeln (49, 50)
besteht, die bei Einsetzen der Kondensatoreinheit (46)
in die Aufnahmetasche (45) mit ihren Bügelenden die
mit den Stromanschlüssen (35, 36) verbundenen
Steckteile (42) des Anschlußdeckels (44) kontaktieren.
7. Motor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß die mit den Stromanschlüssen (35, 36)
im Anschlußdeckel (40) verbundenen Steckteile
als Steckzapfen (42) und die mit den Steueranschlüssen (37, 38)
verbundenen Steckteile als Steckstifte (43)
ausgebildet sind.
8. Motor nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bügelenden der Kontaktbügel (49, 50)
kreisförmige Aussparungen (451, 501) aufweisen, die
sich formschlüssig über die Steckzapfen (42) schieben.
9. Motor nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch
gekennzeichnet, daß der in der Kunststoffassung (48)
eingesetzte Kondensator (47) mit Gießharz umgossen
ist.
10. Motor nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kunststoffassung (48) so
ausgebildet ist, daß sie die Anschlußdrähte (471, 472)
des Kondensators (47) in deren Umbiegung abstützt.
11. Motor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (44) in
Radialrichtung an dem Gehäuse (12) anliegt und axial
zwischen Anschlußdeckel (40) und Lagereinheit (17)
eingespannt ist und daß die ein Lager (26) für die
Rotorwelle (16) des Rotors (15) enthaltende
Lagereinheit (17) das Schaltgerät (32) spiellos
aufnimmt.
12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinheit (17) sich axial am Stator (13)
abstützt und axiale Fangtrichter (29) für die
Wicklungsenden (141) der Statorwicklung (14) aufweist,
die am Trichtergrund mit den Durchtrittsöffnungen (63)
in der Kontaktplatte (44) fluchtende Bohrungen (30)
tragen.
13. Motor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagereinheit (13) ein mit
einer Klemmbrille (27) festgelegtes zentrales
Kalottenlager (26) für die Rotorwelle (16) und eine
endseitig festgespannte Blattfeder (28) zur axialen
Abstützung der Rotorwelle (16) aufweist.
14. Motor nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strom- und Steueranschlüsse (35-38)
jeweils als auf der Außenseite des
Anschlußdeckels (40) rechtwinklig in Axialrichtung des
Gehäuses (12) abstehende Stecker ausgebildet sind.
15. Motor nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Förderaggregat (11) einer
Kraftstoffpumpe mit einem Ansaugstutzen (24) auf der
vom Anschlußdeckel (40) abgekehrten Stirnseite des
Gehäuses (12) in dieses eingesetzt ist, daß der
Anschlußdeckel (40) einen Druckstutzen (51) mit in
Strömungsrichtung vorgeschaltetem Rückschlagventil (52)
trägt und daß der über den Ansaugstutzen (24)
einströmende Kraftstoff im Gehäuseinnern über Rotor (15)
und Stator (13), Lagereinheit (17), Schaltgerät (32)
und Kondensatoreinheit (46) sowie
Rückschlagventil (52) zum Druckstutzen (51) hin so
geführt ist, daß Schaltgerät (32) und Kondensator (47)
gut gekühlt werden.
16. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Lagereinheit (17) Durchgangsbohrungen (31) für den
Kraftstofffluß auf einem das Kalottenlager (26) mit
Abstand umgebenden Lochkreis gleichmäßig verteilt
angeordnet sind, daß zwischen dem Außenrand der
Grundplatte (34) des Schaltgeräts (32) und der diesen
umgreifenden Innenwand der Lagereinheit (17)
Durchbrüche (67) für den Kraftstoff um vorzugsweise
gleiche Umfangswinkel versetzt angeordnet sind und daß
die Kontaktplatte (44) eine mit der Kondensatoreinheit (46)
fluchtende, vorzugsweise koaxiale,
Durchgangsöffnung (66) für den Kraftstoff aufweist.
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