J ll. Bibliographic data Page 1 of 1

esp@cenet

—

imber:WO0235681(A2) ite: 2002-05-02

OBERLE HANS-JUERGEN[DE];HUESGESMARIO[DE]

BOSCHGMBH ROBERT[DE];OBERLE HANS JUERGEN [DE];HUESGESMARIO[DE]

-international: F16D1/112; H02K1/28; H02K5/16; H02K11/00;H02K13/00;

F16D1/00;H02K1/28; H02K5/16; H02K11/00; H02K13/00;

(IPC1-7):H02K

-European: H02K11/00F1B;F16D1/112;H02K1/28;H02K5/16C;

H02K13/00C Applicationnumber:WO2001 DE0400220011025 Prioritynumber(s):DE20001 053245 20001 026

"E WO0235681(A3)

HdE10053245(A1)

!

_j US6013961(A)

J ^{FR2487459(A1)}

llWO9504398(A1) JP4183245(A) JP61031719(A)

AbstractofWO0235681(A2) Inan armature accordingtoprior art,components are insufficientlysecuredtothe rotor shaft.Withthe inventivearmature(1),thecomponents(7,20) are atleast partiallyarranged togetherina positivefit andaremaintainedina rotationally fixedmanner by components(13,23)whichare rigidlyconnectedto the rotorshaft(3).

Data supplied fromtheesp@cenetdatabase—Worldwide

http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?KC=A2&date=20020502&NR=023568.. 1/13/2009

(12)NACHDEM VERTRAG UBERDIEINTERNATIONALEZUSAMMENARBEITAUFDEMGEBIET DES PATENTVVESENS(PCT)VEROFFENTLICHTE INTERNATIONALEANMELDUNG

(19)WeltorganisationfiirgeistigesEigentum Internationales Biiro

(43) InternationalesVeroffentlichungsdatum (10) InternationaleVeroffentlichungsnummer

2.Mai2002(02.05.2002)

PCT WO

A2

(51)Internationale Patentklassifikation⁷: H02K

(21)Internationales Aktenzeichen: PCT/DEO1/04002

(22)InternationalesAnmeldedatmn:

25.October 2001(25.10.2001)

(25)Einreichungssprache:

(26)Veroffentlichungssprache:

Mario[DE/DE]; Hindcnburgslr. 129,77830Buehlertal (DE).

(81)Bestiinmungsstaateii(national):CN,JP,KR, US.

(84)BestiminuiigssUialenirw ^il):europalsches Patent (AT, BE,CH,CY,DE,DK,ES,FI,FR,GB, GR,IE, IT,LU,MC, NL,PT,SE, TR).

Veroffentlicht:

—

(71)\niwhki ; ' < umm item iusru i

US):ROBERTBOSCHGMBH[DE/DE];Poslfach30 02 20,70442Stuttgart(DE).

[(72)Erfinder;und

i(75)Erfmder/Anmelder (nwfUr^US):OBERLE,Hans-Juer-

l gen[DE/DE]; Badstr.4,76437Rastatt(DE).HUESGES,

ZurErklarung der Zweibuchstaben-Codesundderanderen AbldirzungenwirdaufdieErklarungen ("Guidance Notes on CodesandAbbreviations")amAnfangjederregularenAusgabe der PCT-Gazettevt

(54)Title:ARMATURE

:(54) Bezeichnung:ANKER

13,20

23,20

"J(57) Abstract:In an armature accordingtopriorart,componentsareinsufficientlysecured totherotorshaft.Withtheinventive

3 armature(1),thecomponents(7,20) areat least partiallyarranged togetherina positivefitand are maintained in arotationallyfixed Imanner bycomponents (13,23) which arerigidlyconnectedtothe rotorshaft (3).

*)(57)Zusaminenfassung:BeieinemAnkernachdemStand der TechnikwerdenBauteileauf einer Rotorwelle nicht ausreichend gesichert.BeieinemerfindungsgemassenAnker(1)bilden Bauteile(7,20) zumindest teilweise untereinander einen Formschluss

*tniteinanderundwerden durch mit der Rotorwelle(3) festverbundene Bauteile(13,23) drehfest gehaltcn.

WO

10 Anker

Stand der Technik

DieErfindung gent aus von einem Anker nach der Gattung des 15 Anspruchs 1

.

Aus derUS-PS 5,565,721 ist ein Anker mit einer Rotorwelle bekannt, auf der ein Magnetf eldgeber angeordnetist. Der Magnetfeldgeber soli durch ein Halteelement, das drehfest, 20 also radialund axial gesichert, auf der Rotorwelle

befestigtist, mit zumindest einem Klipsvorsprung, der den Magnetfeldgeber umgreift, gehalten werden. Durch dieseArt derHalterung kannes passieren, dass der Magnetfeldgeber nicht drehfest gehalten ist und nicht dieselbe Drehung wie 25 das Halteelement mitmacht, well aufgrund von Toleranzen oder

Dehnungen der Klipsvorsprtlnge die Kraft auf den Magnetfeldgeber nicht mehr grossgenug ist.

AusderDE 197 100 15Al ist ein Anker mit einer Rotorwelle 3 0 bekannt, aufdem ein Halteelement drehfest angeordnetist,

wobeidas Halteelement einen Magnetfeldgeber umfasst. Auch hier ist der Magnetfeldgeber nicht drehfest gehalten.

Ausder DE 198 15 702 Al ist ein Anker mit einem 35 Magnetfeldgeber bekannt, der aufder Rotorwelle drehfest

WO

gesichertist. Dabei wirken Krafte auf den Magnetf eldgeber, die denMagnetf eldgeber, beispielsweiseals Permanentmagnet ausgebildet, mechanisch stark belasten.

5 Aus der DE198 46 501Al ist einAnker mit einer Rotorwelle bekannt, aufder ein Halteelement angeordnet ist. Aufdem Halteelement ist ein Ringmagnet angeordnet, derdurch Rippen, die eine leichte Pressungauf denRingmagnet austiben, aufdem Halteelement gesichert ist. Es besteht 10 keine Verbindung zwischen Halteelement und Kommutator.

Vorteile derErfindung

Dererfindungsgemasse Anker mit den kennzeichnenden Merkmalen desAnspruchs 1 hat demgegeniiberden Vorteil, dass auf einfache Art und Weise Bauteile auf einer Rotorwelle eines Ankers drehfest angeordnet werden.

Durch dieinden abhangigen Anspruchen aufgefiihrten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des imAnspruch 1genannten Ankers moglich.

Wenn einBlechpaket als ein Bauteil drehfest auf einer Rotorwelle befestigt ist, kann der Kommutator auf vorteilhafte Weise durch ein Halteelement, das mit dem Kommutator einen Formschluss bildet, und auf der Rotorwelle drehfest befestigt ist, ebenfalls drehfest angeordnet sein.

Dadurch muss der Kommutator nicht mehr direkt auf der Rotorwelle drehfest befestigt sein.

Wennals weiteres Bauteil einMagnetf eldgeber zwischen Kommutator und Halteelement auf der Rotorwelle angeordnet ist, kann der Magnetf eldgeber und/oder der Kommutator durch

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PCT/DE01/04002

dasHalteelement auf der Rotorwelle axial und radial gesichert werden. DerMagnetf eldgeber und/oder der Kommutator muss nicht durch eine Presspassung auf der Rotorwelle befestigt werden.

Qabeiistes vorteilhaft, wenn das Halteelement mit dem Magnetf eldgeber einen Formschluss bildet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Formf lusses istdurch eine Verzahnung gegeben.

Fur eine Montage eines Biirstenhalters ist es vorteilhaft, wenn das Halteelement eine Kegelbuchse bildet, well dadurch die Montage sehr vereinfacht ist.

Zeichnung

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachf olgenden Beschreibung naher erlautert.

Es zeigen

Figur 1 einen erf indungsgemassen Anker mit Kommutator und Halteelement,

Figur 2 ein Halteelement,

Figur3 einen erf indungsgemassen Anker mit Kommutator, Magnetfeldgeber und Halteelement,

Figur4 einHalteelement und einen Magnetfeldgeber, die durch eine Verzahnung einen Formschluss bilden, Figur 5 ein weiteres Ausf iihrungsbeispiel eines erf indungsgemassen Ankers im Querschnitt.

WO

- 4 -

Beschreibung der Ausfiihrungsbeispiele

Figur 1 zeigteinen erf indungsgemassen Anker 1. Ein solcher Anker 1wird beispielsweise fur eine elektrische Maschine Oder eine Antriebsvorrichtung benutzt.

Der Anker1 umfasst mehrere Bauteile 20, u.a. eine Rotorwelle 3, auf der bspw. einKommutator 7 angeordnet ist.

Auf dem Kommutator7 laufen nicht dargestellteBiirsten, die

•einenelektrischen Stromin die Wicklung11, dieaufeinem Blechpaket 13 aufgewickeltist, leiten. DerKommutator7 ist auf einer Seite des Blechpakets 13 angeordnet.

Auf der anderen Seite des Blechpakets 13ist weiterhin bspw.

ein Lager 15 und bspw. eine Schnecke 17 fiirein Getriebe der Antriebsvorrichtung vorhanden.

DasBlechpaket 13 ist mit derRotorwelle 3 fest verbunden.

Dies kannbeispielsweise durch eine Presspassung erfolgen.

DerKommutator 7 kannebenfalls mit der Rotorwelle 3 fest verbundensein, d.h. er istdann drehfest auf der Rotorwelle 3befestigt.

Auf der dem Blechpaket 13abgewandten Seite des Kommutators 7 ist alsein weiteres Bauteil 20 bspw. einHalteelement 23 angeordnet. Das Halteelement 23bildet mit dem Kommutator7 an denKontaktf lachen bspw. einen Formschluss. Das Halteelement 23 ist auf derRotorwelle 3 drehfest befestigt und sichert so den Kommutator7 an dieser Seite axial.

DerKommutator 7 kann anseinen beiden Stirnseitenrait dem Blechpaket13 und dem Halteelement 23 einen Formschluss bilden. Indiesem Fallbraucht der Kommutator7 nicht fest auf derRotorwelle 3 angeordnet zu sein.

Wenn der Kommutator 7 an demBlechpaket 13und dem Halteelement 23 anliegt und bspw. mit dem Blechpaket 13 einen Formschluss bildet, braucht das Halteelement 23keinen

WO

Formschlussmitdem Kommutator 7 bilden und umgekehrt, urn den Kommutator 7 axial und radial zusichern.

WenndasHalteelement 23als Kegelbuchse ausgebildetist, werden bei der Montage eines Burstenhalters dieBtirstenin ihre Kocher zuruckgedriickt und dieBiirstenkonnen auf einfache Art und Weise auf den Kommutator 7 aufgeschoben werden.

Figur2 zeigt ein Halteelement23, das als Kegelbuchse ausgebildet ist, d.h. an einer Seite ist ein Konus24 vorhanden. DieKontaktf lache mit einem Bauteil 20, d.h. die dem Konus24 abgewandte Stirnf lache des Halteelements23 wirdbspw. durch zwei ilbereinanderliegende Ringe gebildet

.

Das Halteelement 23 weist an dieser Kontaktf lache zumindest eine.Kontur aus Erhebungen und Vertiefungen, z.B. eine Verzahnung 25, auf, diemit dem entsprechende Erhebungen und Vertief ungen, z.B. in Form einer Verzahnung, aufweisenden Bauteil 20, an dem es auf der Rotorwelle 3 anliegen soil, einen Formschluss bildet.

Figur3 zeigt ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel eines erfindungsgemassen Ankers 1.

Indiesem Ausfuhrungsbeispiel ist zwischen Kommutator7 und Halteelement 23 bspw. einMagnetf eldgeber28 angeordnet, der zurErfassung einer Drehfrequenz und ahnlichemdes Ankers dient. DerMagnetf eldgeber28 bildet mit dem Kommutator7 undbspw. mit dem Halteelement23 oder umgekehrt an den jeweiligen Berilhrungsf lachen einen Formschluss, der beispielsweise durch die Verzahnung25 an zumindest einer der einander zugewandten Stirnf lachen von Kommutator 7, Magnetf eldgeber 28und Halteelement 23 gebildetist.

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PCT/DE01/04002

DerMagnetfeldgeber 28 kann beispielsweise als Ringmagnet ausgebildet sein, derbeispielsweise als Plastoferrit hergestellt wordenist.

Wenn der Kommutator 7 unddas Halteelement23 festmit der Rotorwelle 3verbunden sind, braucht derMagnetfeldgeber 28 nicht mit derRotorwelle 3 festverbunden zusein, d.h. er kann mit einer Spielpassung. auf der Rotorwelle 3 sitzen, weil erdurch den Formschluss mit dem Kommutator 7 und/oder demHalteelement 23 drehfest auf der Rotorwelle angeordnet ist.

Wenn derKommutator 7mitdem Blechpaket 13 einen Formschluss bildet, brauchen sowohl Kommutator 7 alsauch derMagnetfeldgeber 28nichtfestmit derRotorwelle 3 verbunden sein und sind trotzdem unter der weiteren Mitwirkung des Halteelements23 axial und radial gesichert.

Figur4 zeigt ein Halteelement23und einenMagnetfeldgeber 28, als Ringmagnet ausgebildet. DieBeriihrungsflachen von Magnetfeldgeber 28und Halteelement 23bilden durchdie Verzahnung 25 einen Formschluss.

Figur 5 zeigtein Ausf uhrungsbeispiel eines

erfindungsgemassen Ankers 1 gemass Beschreibung zu Figur 1 imaxialen Querschnitt. In diesem Ausfiihrungsbeispielmuss derKommutator 7 nicht fest mit der Rotorwelle 3 verbunden sein, weil das Blechpaket13und das Halteelement 23andem Kommutator 7 anliegen, wobei derKommutator7 mit dem Halteelement 23 und/oder dem Blechpaket 13durch einen Formschluss, z.B. in FormeinerVerzahnung25, gehaltenist.

WO

10 Anspruche

1.Anker fur.eineelektrische Maschine, zumindest umfassend

eine Rotorwelle, und

15 zumindest zwei Bauteile, die auf der Rotorwelle angeordnet sind undvon denen zumindest zwei auf der Rotorwelle befestigt sind,

dadurch gekennzeichnet, dass 20

zumindest einBauteil (20) mit zumindesteinem anderen Bauteil (2 0) einen Forms chluss bildet.

25 2.Anker nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass

zumindesteinBauteil (20) einKommutator (7) ist.

30

WO

3.Anker nach Anspruch 1 Oder 2

,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Bauteil (20) einBlechpaket (13) ist.

5

4.Anker nach einem oder mehreren derAnspriiche1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass

10 zumindest ein Bauteil (20) ein Lager (15) ist.

5.Ankernach einem oder mehreren derAnspriiche1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Bauteil (20) ein Halteelement (23) ist.

S.Anker nach einem oder mehreren derAnspriiche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest ein Bauteil (20) einMagnetf eldgeber (28) ist.

7.Anker nach Anspruch1

,

dadurch gekennzeichnet, dass

dasauf der Rotorwelle (3) befestigte Bauteil (20) durch Presspassung auf der Rotorwelle (3) befestigtist.

WO

8.Anker nachAnspruch1

,

dadurch gekennzeichnet,

dassauf der Rotorwelle (3) als Bauteil (20) zuerstein Blechpaket (13), dann ein Kommutator (7) und dann ein Halteelement (2 3) angeordnet ist, und

dass das Blechpaket (13) und das Halteelement (23) auf der Rotorwelle (3) befestigt sind.

9.Anker nachAnspruch 1

,

dadurch gekennzeichnet,

dassauf derRotorwelle (3) alsBauteil (20) zuerstein Blechpaket (13), dann ein Kommutator (7) unddann ein Halteelement (23) angeordnetist, und

dassdas Blechpaket (13), der Kommutator (7) unddas Halteelement (23) auf derRotorwelle (3) befestigt sind.

10.Anker nachAnspruch1, dadurch gekennzeichnet,

dass aufderRotorwelle (3) alsBauteil (20) zuerst ein Blechpaket (13), dann ein Kommutator (7), dann ein Magnetfeldgeber (28) und dann ein Halteelement (23) angeordnet ist, und

dassdasBlechpaket (13) und das Halteelement (23) auf der Rotorwelle (3) befestigt sind.

WO

- 10 ^-

PCT7DE01/04002

11. Anker nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet

,

dass auf derRotorwelle (3) alsBauteil (20) zuerstein Blechpaket (13), dann ein Kommutator (7), dannein

Magnetfeldgeber (28) und dann ein Halteelement (23) angeordnet ist, und

dass das Blechpaket (13), derKommutator (7) unddas Halteelement (23) auf derRotorwelle (3) befestigt sind.

12. Anker nach einem oder mehreren derAnspriiche 5, 8 bis11, dadurch gekennzeichnet, dass

dasHalteelement (23) eine Kegelbuchse bildet

.

13. Anker nach einem oderzwei derAnspriiche6, 10oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass

derMagnetfeldgeber (28) alsRingmagnet ausgebildet ist.

14. Anker nach einem oder mehreren derAnspriiche6, 10, 11 oder13, dadurch gekennzeichnet, dass

derMagnetfeldgeber (28) als Plastoferrit ausgebildet ist.

WO

15. Anker nach einem oder mehreren derAnsprilche 2, 5, 8Oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass

derKommutator (7) und einHalteeleraent (23) einen Formschluss bilden.

16. Anker nach einem oder mehreren derAnsprilche2, 3, 8,9 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass

derKommutator (7) und ein Blechpaket (13) einen Formschluss bilden.

17. Anker nach einem oder zwei derAnsprilche10, 11oder16, dadurch gekennzeichnet, dass

das Halteelement (23) und der Magnetf eldgeber (28) einen Formschluss bilden.

18. Anker nach einem oder mehreren derAnsprilche 10, 11, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass

der Magnetf eldgeber (28) und der Kommutator (7) einen Formschluss bilden.

9. Anker nach einem oder mehreren derAnsprilche1oder15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass

derFormschluss durch eine Verzahnung (25) gebildet ist

.

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PCT/DE01/04002

ERSATZBLATT(REGEL26)

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ERSATZBLATT(REGEL26)

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ERSATZBLATT(REGEL26)