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CN111801878A - 机动车辅助机组电动机 - Google Patents

机动车辅助机组电动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机动车辅助机组电动机(10)具有永磁的电机转子(14)、电机定子(12)、电机电子单元(18)和接触弹簧(42)，所述电机定子(12)具有铁磁的定子体和具有至少一个定子绕组(24)，所述电机电子单元具有外部的接地连接部(32)和内部的接地触头(40)，所述外部的接地连接部(32)用于所述电机电子单元(18)与外部的车辆接地部(34)的电连接，所述内部的接地触头(40)与所述外部的接地连接部(32)电连接，其中，所述电机电子单元(18)与所述定子绕组(24)电连接，用于控制所述定子绕组(24)，并且所述接触弹簧(42)实现所述电机电子单元(18)的所述内部的接地触头(40)和所述定子体(20)之间的直接的电连接。

Description

机动车辅助机组电动机
本发明涉及一种机动车辅助机组电动机，其例如用于机动车(KFZ)的电动的气泵。
此类的电动机包括永磁的电机转子以及具有铁磁定子体和至少一个定子绕组的电机定子。此外，电动机具有电机电子单元，该电机电子单元与定子绕组电连接，用于控制定子绕组并且由此驱动电机转子。电机电子单元包括外部的接地连接部，使得电机电子单元与外部的车辆接地部连接。
如同所有的电子设备，电动机也发射电磁干扰辐射，该电磁干扰辐射能够导致电动机周围环境中的电子设备的功能故障或者失效，例如能够干扰机动车的电机控制电子装置。由此原因，电子设备必须满足有关电磁兼容性(EMV)的应用特定的规定。
因此本发明所要解决的技术问题在于提供一种机动车辅助机组电动机，其具有持续良好的EMV性能。
此技术问题通过具有权利要求1的技术特征的机动车辅助机组电动机来解决。
根据本发明的机动车辅助机组电动机包括永磁电机转子和具有铁磁定子体和至少一个定子绕组的电机定子。电机转子可以优选是具有单独的永磁体的铁磁示转子体。电子转子还可以备选地具有一体式的永磁转子体。
根据本发明的机动车辅助机组电动机包括电机电子单元，该电机电子单元与定子绕组电连接，用于控制定子绕组并且由此驱动电机转子。电机转子包括多个功率半导体，使得用于控制定子绕组的电能得以整流。电机电子单元经由外部的接地连接部与外部的车辆接地部电连接，用于实现对电机电子单元的能量供应。此外，电机电子单元具有内部的接地触头，该内部的接地触头经由低电阻的电气连接直接与外部的接地连接部电连接。
根据本发明的机动车辅助机组电动机包括接触弹簧，所述接触弹簧实现了定子体和电机电子单元的内部的接地触头之间以及定子体和车辆接地部之间的直接的低电阻的电连接。由此，定子体能够起到电磁屏蔽的作用，从而急剧减少了电动机发射的电磁辐射，随之显著提高了电动机的电磁兼容性。在即使使用了不能发挥到电磁屏蔽作用的电绝缘的塑料壳体的情况下，并且即使在电磁干扰辐射特别明显的高发动机转速下，根据本发明的机动车辅助机组电动机也尤其能够可靠且持久地实现较好的EMV性能。
由于接触弹簧的机械灵活性，尤其能够补偿电动电子元件和定子体之间的轴向移动，由此能够避免内部的接地触头和定子体之间的电连接的中断，例如由于电动机震颤时或者电动机中的振动时钎焊连接的断裂导致的中断。因此，根据本发明的机械灵活的接触弹簧实现了内部的接地触头和定子体之间的特别可靠的电连接。
电机定子的定子体优选由叠片组构成，由此使定子体中的涡流最小化。这实现了电动机的高效率。叠片组中的各个叠片在此相互电连接，例如通过利用相应冲压所实现的形状配合的连接而相互电连接。
在本发明的优选实施方式中，定子仅具有一个唯一的定子绕组。这实现了电动机的极紧凑的和成本低廉的实施方式。
接触弹簧优选是螺旋弹簧，该螺旋弹簧在轴向方向上以及在径向方向上具有高灵活性，从而能够补偿内部的接地触头和定子体之间的轴向和径向的移动。这实现了内部的接地触头和定子体之间的特别可靠的和永久的电连接。
在优选的实施方式中，电机电子具有电路板，在所述电路板上布置内部的接地触头。电路板允许电子元件的特别简单的布置方式。电路板例如由纤维增强的塑料制成并且包括用于电连接每个电子部件的印制电路。
在特别优选的实施方式中，内部的接地触头通过电路板的非绝缘的印制电路区域构造，该非绝缘的印制电路区域直接与外部的接地连接部电连接。这允许内部的接地触头的简单并且成本低廉的实施方式，无需为此设置额外的接触元件。
接触弹簧优选固定、例如通过钎焊连接固定在电路板上，并且仅贴靠在定子体上。这实现了接触弹簧的极简单的安装。此外，通过接触弹簧的单侧固定能够避免接触弹簧或者其固定部的因应力导致的机械损坏。尽管是单侧的固定，通过接触弹簧的合适的轴向预应力也能确保内部的接地触头和定子体之间的可靠的电连接。
以下参照附图说明本发明的实施例，该附图示出根据本发明的机动车辅助机组电动机的示意性的侧视图。
附图示出机动车辅助机组电动机10，其例如应用在机动车燃料箱的排气泵中。此类的排气泵将以转速大于10000rpm运行，从而特别强烈地倾向于产生电磁干扰辐射。
电动机10包括在本发明的实施例中由电绝缘的塑料制成的壳体11、电机定子12、具有转子轴16的永磁的电机转子14和电机电子单元18。
电机定子12包括定子体20和唯一的定子绕组24，所述定子体20由多个相互电连接的铁磁叠片22组成的叠片组构成。
电机电子单元18包括电路板28，在所述电路板28上布置电机电子元件30。电机电子元件30经由连接元件26与定子绕组24电连接，从而控制定子绕组24并且由此驱动电机转子14。电机电子单元18包括外部的接地连接部32，其与外部的车辆接地部34电连接。电路板28包括印制电路36，该印制电路36将外部的接地连接部32与电机电子元件30电连接。电路板28包括印制电路36的非绝缘的印制电路区域38，该印制电路区域38构成电机电子单元18的内部的接地触头40。
内部的接地触头40经由接触弹簧42与定子体20电连接，该接触弹簧42在本发明的实施例中是由具有高导电性的材料制成的螺旋弹簧。接触弹簧42在第一轴向端部44上固定在内部的接地触头40上，例如通过钎焊连接进行固定，并且在对置的第二轴向端部46上接触定子体20。接触弹簧在轴向上预紧，使得能够补偿定子体20和电机电子单元18之间的轴向和径向的移动，并且从而确保内部的接地触头40和定子体20之间的可靠的电连接。此外，通过接触弹簧42的单侧固定，即使在定子体20和电机电子单元18之间的移动较强的情况下也能够避免对接触弹簧42或者其固定部的机械损坏。
接触弹簧40实现了定子体20和内部的接地触头40之间的电的电位平衡，并且进而实现定子体20和车辆接地部34之间的电位平衡。因此，定子体20能够起到电磁屏蔽的作用，从而显著提高了电动机10的EMV性能。
附图标记列表
10 机动车辅助机组电动机
11 壳体
12 电机定子
14 电机转子
16 转子轴
18 电机电子单元
20 定子体
22 铁磁的叠片
24 定子绕组
26 连接元件
28 电路板
30 电机电子元件
32 外部的接地连接部
34 外部的车辆接地部
36 印制电路
38 非绝缘的印制电路区域
40 内部的接地触头
42 接触弹簧
44 接触弹簧的第一轴向端部
46 接触弹簧的第二轴向端部

Claims (7)

1.一种机动车辅助机组电动机(10)具有：
永磁的电机转子(14)；
电机定子(12)，所述电机定子(12)具有铁磁的定子体(20)和具有至少一个定子绕组(24)；
电机电子单元(18)，所述电机电子单元具有外部的接地连接部(32)和内部的接地触头(40)，所述外部的接地连接部(32)用于使所述电机电子单元(18)与外部的车辆接地部(34)的电连接，所述内部的接地触头(40)与所述外部的接地连接部(32)电连接，其中，所述电机电子单元(18)与所述定子绕组(24)电连接，用于控制所述定子绕组(24)；和
接触弹簧(42)，所述接触弹簧(42)实现所述电机电子单元(18)的所述内部的接地触头(40)和所述定子体(20)之间的直接的电连接。
2.根据权利要求1所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述定子体(20)由叠片组构成。
3.根据前述权利要求之一所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述定子(12)仅具有一个唯一的定子绕组(24)。
4.根据前述权利要求之一所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述接触弹簧(42)是螺旋弹簧。
5.根据前述权利要求之一所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述电机电子单元(18)具有电路板(28)，在所述电路板(28)上布置所述内部的接地触头(40)。
6.根据权利要求5所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述内部的接地触头(40)通过所述电路板(28)的非绝缘的印制电路区域(38)构成。
7.根据权利要求5或6所述的机动车辅助机组电动机(10)，其中，
所述接触弹簧(42)固定在所述电路板(28)上并且贴靠在所述定子体(20)上。
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