DE102007018462A1

DE102007018462A1 - Gleichstrommotor mit einem Durchführungskondensator

Info

Publication number: DE102007018462A1
Application number: DE102007018462A
Authority: DE
Inventors: Fernando Silva
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-10-30
Also published as: WO2008128838A1; JP4991932B2; US20100141068A1; EP2140541A1; US8378538B2; CN101675573A; JP2010525770A; CN101675573B

Abstract

Es wird ein Gleichstrommotor, insbesondere für eine Gebläseeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen mit einem Polgehäuse (10) und einem am Polgehäuse angeordneten Masseblech (44) zur Aufnahme wenigstens eines in einer Anschlussleitung (40) des Motors angeordneten Durchführungskondensators (30) einer Entstörvorrichtung (18). Erfindungsgemäß besitzt der Durchführungskondensator (30) ein metallisches Gehäuse (32) mit mindestens einem Kontaktabschnitt (36, 42) zur Kontaktierung des Polgehäuses (10) und/oder des Masseblechs (44). Hierdurch wird eine kompakte, preiswert zu fertigende und einfach zu montierende Entstörvorrichtung realisiert.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Gleichstrommotor, insbesondere einem Gleichstrommotor zum Antrieb eines Gebläses eines Kraftfahrzeuges, nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Ein derartiger Gleichstrommotor ist aus der DE 10 2004 046 299 A1 bekannt. Der dort beschriebene Motor besitzt ein Polgehäuse mit einer Öffnung für die Durchführung elektrischer Anschlussleitungen zu den Motorbürsten, wobei im Bereich der Polgehäuseaussparung eine Entstörvorrichtung zur Reduzierung und/oder Eliminierung von leitungsgebundenen elektrischen Störsignalen angeordnet ist. Teil dieser Entstörvorrichtung ist ein Durchführungskondensator, der in einem elektrischen Pfad mindestens einer Anschlussleitung angeordnet und auf einem in der Aussparung des Polgehäuses sitzenden Masseblech befestigt ist. Diese bekannte Anordnung soll hinsichtlich ihrer Entstörwirkung verbessert werden.
Offenbarung der Erfindung
Die vorgeschlagene Gestaltung des Gleichstrommotors mit den Merkmalen des Anspruches 1 hat insbesondere den Vorteil, dass durch die verbesserte Gestaltung der Kontaktierung nahe bei dem metallischen Gehäuse des Durchführungskondensators und mit einer Anordnung des Masseblechs in gutem elektrischen Kontakt zum Polgehäuse des Motors die Entstörung des Motors deutlich verbessert wird. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse des Durchführungskondensators zylindrisch ausgebildet ist, weil dann eine gleichmäßige Massekontaktierung über dem gesamten Außenumfang des Kondensators in besonders einfacher Weise erreicht werden kann.
Vorzugsweise besitzt das Gehäuse des Durchführungskondensators einen Kontaktflansch mit symmetrisch zur Durchführungsachse des Kondensators angeordneten Kontaktabschnitten, wobei die zugehörige Anschlussleitung des Motors in der Durchführungsachse verläuft. Besonders zweckmäßig für eine optimale Entstörung ist es hierbei, wenn ein kreisringförmiger Kontaktflansch eines zylindrischen Gehäuses des Durchführungskondensators konzentrisch zur Durchführungsachse angeordnete Kontaktabschnitte aufweist, sodass die Massekontaktierungen des Kondensatorgehäuses in gleichem Abstand die Anschlussleitung umgeben. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zur Vereinfachung der Blechschnitte für das Kondensatorgehäuse und den Kontaktflansch eine quadratische oder rechteckförmige Gestalt zu wählen.
Hinsichtlich der Montage des Masseblechs am Polgehäuse des Motors ist es vorteilhaft, wenn das Masseblech mit einem im Wesentlichen U-förmigen Randabschnitt das Polgehäuse übergreift und dieser Randabschnitt vorzugsweise durch ein Lagerschild des Motors an das Polgehäuse angepresst wird, wodurch eine sichere Arretierung und eine gute elektrische Kontaktierung zwischen dem Masseblech und dem Polgehäuse sichergestellt werden.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Gleichstrommotors,
2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß gestalteten Durchführungskondensators,
3 eine perspektivische Darstellung eines Masseblechs zur Halterung und Kontaktierung eines Durchführungskondensators und einer weiteren Anschlussleitung zum Motor,
4 einen Teilschnitt durch das Polgehäuse eines Gleichstrommotors mit einer Durchführungsanordnung mit einem einen Kondensator tragenden Masseblech, welches durch einen Lagerschild des Motors arretiert und mit dem Polgehäuse kontaktiert ist,
5 eine Teilansicht des Polgehäuses des Gleichstrommotors mit eingesetzter Entstörvorrichtung und
6 eine Darstellung der Entstörvorrichtung des Motors mit den Anschlussleitungen zu den Motorbürsten.
Ausführungsform der Erfindung
In 1 ist mit 10 ein Polgehäuse eines Gleichstrommotors bezeichnet, wie er zum Beispiel für Heiz- oder Klimagebläse von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Das Polgehäuse 10 ist zweilagig ausgebildet mit einem inneren Gehäuseblech 12 und einem äußeren Gehäuseblech 14, welche dauerhaft miteinander verbunden, zum Bespiel verschweißt sind. Im Polgehäuse sind Aussparungen 16 vorgesehen für die Durchführung von Anschlussleitungen 40 und 52, welche in 1 nicht dargestellt sind.
Im Bereich der Aussparungen 16 im Polgehäuse 10 wird eine Entstörvorrichtung 18 platziert, welche während der Montage an einem Bürstenträger 20 gehalten ist. Die Befestigung des Bürstenträgers 20 mit der Entstörvorrichtung 18 im Polgehäuse erfolgt mittels eines Lagerschildes 22, welcher im Bereich von Vorsprüngen 23 am Polgehäuse 10 durch Verstemmen dauerhaft arretiert wird und hierbei die Entstörvorrichtung 18 im Bereich der Aussparungen 16 des Polgehäuses positioniert und kontaktiert. Im Polgehäuse 10 ist ein Rotor 24 mit einem Kollektor 26 und einer Abtriebswelle 28 angeordnet, welche eine nicht dargestellte Gebläseeinrichtung eines Kraftfahrzeuges antreibt.
2 zeigt in vergrößerter perspektivischer Darstellung einen Durchführungskondensator 30 der Entstörvorrichtung 18 mit einem zylindrischen, topfförmigen Gehäuse 32. Der Ausdruck Durchführungskondensator steht hierbei für eine Mehrzahl von auf einer Leiterplatte verschalteten Kondensatorelementen, welche in einer Vergussmasse 34 eingebettet sind. Die Vergussmasse kann entfallen, wenn das Gehäuse auf andere Art abgedichtet wird. Das Gehäuse 32 des Kondensators 30 besitzt einen im Wesentlichen kreisringförmigen Kontaktflansch 36, welcher konzentrisch zur Durchführungsachse 38 angeordnet ist. In der Durchführungsachse 38 liegt die Anschlussleitung 40 zum nicht dargestellten Pluspol der Gleichspannungsversorgung des Motors. Der Kontaktflansch 36 ist dabei in einzelne Kontaktabschnitte 42 unterteilt, welche jeweils einen gegen das Gehäuse abgewinkelten Lappen 44 zur Kontaktierung des Polgehäuses 10 aufweisen.
3 zeigt ein Masseblech 44 mit einer ersten Öffnung 46 zur Aufnahme des in der Anschlussleitung 40 angeordneten Durchführungskondensators 30. Hierbei ist das Gehäuse 32 des Kondensators zwischen gleichartigen, am Umfang der Öffnung 46 vorspringenden Kontaktzungen 48 arretiert, zentriert und kontaktiert. Die Kontaktzungen 48 sind gleichmäßig und symmetrisch zur Durchführungsachse 38 des Kondensators 30 und seines Gehäuses 32 am Umfang der Aussparung 46 verteilt. Durch eine zweite Öffnung 50 im Masseblech 44 verläuft eine in 3 nicht dargestellte, mit Masse verbundene Minusleitung als weitere Anschlussleitung des Motors. Diese ist an einer Haltelippe 54 des Masseblechs 44 zum Beispiel durch Verklemmen befestigt und elektrisch kontaktiert. Anstelle der zweiten Öffnung 50 könnte zur Verbesserung der Entstörwirkung jedoch auch eine zweite Öffnung in der Ausführung wie die Öffnung 46 mit einem weiteren Kondensator 30 vorgesehen werden.
Oberhalb der Aussparungen 46 und 50 besitzt das Masseblech 44 einen im Wesentlichen U-förmig gebogenen Randabschnitt 56, mit dem es das Polgehäuse 10 übergreift und mit diesem elektrisch kontaktiert ist, wie dies im Folgenden noch näher dargestellt und erläutert ist.
4 zeigt einen Teilschnitt durch das Polgehäuse 10 des Gleichstrommotors und durch die Entstörvorrichtung 18. In dieser Darstellung ist deutlich zu erkennen, wie die symmetrisch und gleichmäßig von dem Kontaktflansch 36 vorspringenden Kontaktabschnitte 42 am inneren Gehäuseblech 12 des Polgehäuses 10 anliegen und so eine sichere Masseverbindung vom Gehäuse 32 des Kondensators 30 zum Polgehäuse herstellen. Die elektrische Kontaktierung erfolgt hierbei symmetrisch und konzentrisch zur Anschlussleitung 40, wodurch die Entstörwirkung optimiert wird. Die Kontaktierung zwischen dem Masseblech 44 und dem Polgehäuse 10 ist sichergestellt durch die Anpressung des Lagerschildes 22 gegen den Mittelteil des U-förmigen Randabschnittes 56 des Masseblechs 44.
In 4 ist weiterhin eine Isolierstoffhalterung 58 dargestellt, welche die Anschlussleitung 40 umgibt und einerseits in dem U-förmigen Randabschnitt 56 des Masseblechs 44 und andererseits in den Aussparungen 16 des Polgehäuses 10 fixiert ist. Durch diese Isolierstoffhalterung 58 ist die Lage der Anschlussleitungen 40 und 52 definiert und die Isolierung der Leitungen im Durchführungsbereich sichergestellt, gegebenenfalls auch beim Einsatz flexibler Litzenseile für die Anschlussleitungen. Die Verwendung von Litzenseilen zum Anschluss der Kohlenbürsten und der Einsatz flexibler Anschlussleitungen 40, 52 verringert dabei auch die Geräuschübertragung des Motors nach außen.
5 zeigt in schematisierter Darstellung einen Teil des Polgehäuses 10 mit dem inneren Gehäuseblech 12, dem äußeren Gehäuseblech 14 und dem das innere Gehäuseblech 12 mit seinem U-förmigen Randabschnitt 56 übergreifenden Masseblech 44. Die Anschlussleitungen 40 und 52 sind hierbei ohne die Isolierstoffhalterung 58 dargestellt. Die Ausrichtung und Positionierung des Masseblechs 44 erfolgt dabei durch den nach oben herausragenden Vorsprung 23 des inneren Gehäuseblechs 12, welcher nach dem Aufsetzen und Verstemmen des Lagerschildes 22 die sichere Arretierung und Kontaktierung des Masseblechs 44 im Auflagepunkt 60 und der Entstörvorrichtung 18 im Polgehäuse 10 gewährleistet.
6 zeigt in einer weiteren perspektivischen Darstellung die Entstörvorrichtung 18 mit der positiven Anschlussleitung 40 und der negativen Anschlussleitung 52, welche im Bereich der Aussparung 16 des Polgehäuses durch die Isolierstoffhalterung 58 in ihrer Lage und Ausrichtung gesichert sind. Die Anschlussleitungen 40 und 52 sind in dieser Ausführung innerhalb des Motors durch Klemmbuchsen 64 und 66 mit Zuleitungen 68 und 70 zu den Bürsten 72 und 74 des Motors verbunden. Auf diese Weise können einerseits für die äußeren Anschlussleitungen 40 und 52 und andererseits für die Zuleitungen 68 und 70 zu den Motorbürsten unterschiedliche Zuleitungsarten gewählt werden, insbesondere litzenförmige Zuleitungen 68 und 70 zu den Bürsten und massive Anschlussdrähte für die äußeren Anschlussleitungen des Motors. Im Übrigen entspricht die Anordnung in 6 der Ausführungsform in den vorhergehenden Darstellungen.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Entstörvorrichtung 18 eines Gleichstrommotors kann einerseits der Aufwand für die Entstörung des Motors deutlich reduziert und andererseits die Qualität der Entstörung insbesondere hinsichtlich hoher Störfrequenzen deutlich verbessert werden. Die bei bekannten Entstörvorrichtungen von Gleichstrommotoren verwendeten Entstördrosseln und Kondensatoren können entfallen und der Verschaltungs- und Montageaufwand deutlich reduziert werden, wodurch die Systemkosten für die Produktion des Motors insgesamt bei gleich bleibender oder verbesserter Entstörung gesenkt und schärfere Forderungen für die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllt werden können. Außerdem kann der vorgeschlagene neue Entstörmodul mit handelsüblichen, nur leicht modifizierten Komponenten realisiert werden, so dass sich eine insgesamt preiswerte Fertigung und verbilligte Montage ergibt und eine gute Entstörung bis zu Frequenzen in der Größenordnung von 2 GHz erreicht wird, wie sie insbesondere bei Mobiltelefonen auftreten.
Zusätzlich wird durch die erfindungsgemäße Lösung ohne Mehraufwand eine Zugentlastung für die Anschlussleitungen 40 und 52 realisiert. Bei unterschiedlichen Motorbauarten und Motorgrößen ist die Gestaltung des Masseblechs 44 dabei leicht an die Motorbauform adaptierbar ohne Änderung der restlichen Komponenten der Entstörvorrichtung 18, wobei das Masseblech 44 die Aussparungen 16 im Polgehäuse 10 im Wesentlich spaltfrei abdeckt und somit auch die Entstörung hinsichtlich nicht leitungsgebundener Störungen verbessert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004046299 A1 [0001]

Claims

Gleichstrommotor, insbesondere für eine Gebläseeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Polgehäuse (10) und einem am Polgehäuse (10) angeordneten Masseblech (44) zur Aufnahme wenigstens eines, in einer Anschlussleitung (40) des Motors angeordneten Durchführungskondensators (30) einer Entstörvorrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungskondensator (30) ein metallisches Gehäuse (32) besitzt mit mindestens einem Kontaktabschnitt (36, 42) zur Kontaktierung des Polgehäuses (10) und/oder des Masseblechs (44).
Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) des Durchführungskondensators (30) zylindrisch ausgebildet ist
Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) des Durchführungskondensators (30) quaderförmig ausgebildet ist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) des Durchführungskondensators (30) einen Kontaktflansch (36) aufweist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das an dem Kontaktflansch (36) symmetrisch zur Durchführungsachse (38) des Kondensators (30) Kontaktabschnitte (42) angeordnet sind.
Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein kreisringförmiger Kontaktflansch (36) eines zylindrischen Gehäuses (32) des Durchführungskondensators (30) konzentrisch zur Durchführungsachse (38) angeordnete Kontaktabschnitte (42) aufweist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte (42) als von einem Gehäuseflansch (36) des Durchführungskondensators (30) abgewinkelte Lappen ausgebildet sind.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungskondensator (30) mit seinem Gehäuse (32) in einer Öffnung (46) des Masseblechs (44) durch symmetrisch am Rand der Öffnung (46) vorspringende Kontaktzungen (48) arretiert, zentriert und kontaktiert ist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseblech (44) mit einem im Wesentlichen U-förmigen Randabschnitt (56) das Polgehäuse (10) übergreift.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randabschnitt (56) des Masseblechs (44) durch einen Lagerschild (22) des Motors an das Polgehäuse (10) angepresst ist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Öffnung (46) des Masseblechs (44) ein in die Plusleitung (40) des Motors eingefügter Durchführungskondensator (30) und in einer zweiten Öffnung (50) des Masseblechs (44) eine Masseleitung (52) des Motors angeordnet sind, wobei die Masseleitung (52) im Bereich der zweiten Öffnung (50) mit dem Masseblech (44) mechanisch und elektrisch kontaktiert ist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Öffnung (46, 50) des Masseblechs (44) eine Isolierstoffhalterung (58) für wenigstens eine Anschlussleitung (40, 52) des Motors zugeordnet ist.