DE102005059179A1

DE102005059179A1 - Gleichstrommotor mit Entstöreinrichtung

Info

Publication number: DE102005059179A1
Application number: DE102005059179A
Authority: DE
Inventors: Claus Schmiederer; Tobias Kuechen; Gersom Zotzmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-07-05
Also published as: WO2007068516A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor (1) mit einem Motorgehäuse (2), das ein Polgehäuse (3) und zumindest ein Lagerschild oder ein Polgehäuse (3) und zumindest einen Polgehäusedeckel (4) aufweist, wobei mindestens eine eine Durchführung elektrischer Anschlussleitungen in das Polgehäuse ermöglichende Öffnung (6) im Motorgehäuse ausgebildet ist, und mit einer der Reduzierung und/oder Eliminierung von leitungsgebundenen elektrischen Störsignalen dienenden Entstöreinrichtung (15), die mindestens einen Durchführungskondensator (18) in einem elektrischen Pfad mindestens einer der Anschlussleitungen (10) aufweist und einem Masseelement zugeordnet ist, wobei der Durchführungskondensator (18) der Öffnung (6) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor mit einem Motorgehäuse und einer der Reduzierung und/oder Eliminierung von leitungsgebundenen elektrischen Störsignalen dienenden Entstöreinrichtung gemäß Anspruch 1.

Es sind Gleichstrommotoren bekannt, beispielweise in der Ausführung als zweipoliger Bürsten-Gleichstrommotor, die eine Vielzahl von Anwendungen aufweisen und insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik in einer elektromagnetisch entstörenden Bauweise verwendet beziehungsweise benötigt werden. Dabei wird eine Entstöreinrichtung verwendet, die aus mehreren Elementen besteht, die in mindestens einem Pfad einer elektrischen Anschlussleitung liegen. Für die Entstörung im Mittelwellen-, Kurzwellen- und Ultrakurzwellenbereich wird in jedem Anschlusspfad eine Drossel in Reihe geschaltet und zur Entstörung im Langwellenbereich ein Kondensator parallel geschaltet. Ein Nachteil der Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist, dass relativ viele Einzelbauteile verwendet werden und bei der Herstellung eines solchen Gleichstrommotors eine Vielzahl von Verarbeitungsschritten unter Einsatz verschiedener Verbindungsprozesse erforderlich sind. Dabei müssen die einzelnen Bauteile größtenteils manuell positioniert und montiert werden. Dadurch gestaltet sich eine Automatisierung des Fertigungsprozesses als sehr aufwendig und ist nur mit einem erheblichen Kostenaufwand möglich.

Erfindungsgemäß weist der Gleichstrommotor mindestens eine, eine Durchführung elektrischer Anschlussleitungen in das Polgehäuse ermöglichende, Öffnung im Motorgehäuse auf, welches aus einem Polgehäuse und einem Lagerschild oder einem Polgehäuse und einem Polgehäusedeckel besteht, wobei ein der Entstöreinrichtung zugehöriger Durchführungskondensator sich in einem elektrischen Pfad mindestens einer der Anschlussleitungen befindet und der genannten Öffnung zugeordnet ist. Dem Durchführungskondensators ist dabei ein Masseelement zugeordnet. Durch die Verwendung eines Durchführungskondensators lässt sich die genannte Entstörvorrichtung besonders einfach herstellen.

Der Durchführungskondensator kann dabei am Polgehäuse, Lagerschild oder Polgehäusedeckel angeordnet sein oder sich an einer Schnittstelle zwischen Polgehäuse und Lagerschild oder Polgehäuse und Polgehäusedeckel befinden. Dies kann zu Vorteilen bei der Konstruktion eines Systems mit einem Gleichstrommotor führen. Bei einem einseitig offenen Polgehäuse, zum Beispiel, bleibt die (Tauch-) Dichtheit des Systems (z.B. eines ABS/ASR/ESP-Systems) erhalten beziehungsweise unberührt.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung besteht die Entstöreinrichtung aus mindestens zwei seriell geschalteten Durchführungskondensatoren, wobei diese einem gemeinsamen oder jeweils einem Masseelement zugeordnet sind.

Vorteilhafterweise ist das Masseelement als Masseblech ausgebildet, welches durch geeignete Adapterelemente am Motorgehäuse integrierbar ist, wie zum Beispiel durch Ein- oder Verpressen mit der genannten Öffnung im Motorgehäuse.

Das Masseblech weist vorteilhafterweise Blechlappen, Halte- und/oder Rastelemente auf, zum Einschieben, Klemmen und/oder stecken des Masseblechs in die Öffnung des Motorgehäuses. Dabei ist es insbesonders vorteilhaft, wenn das Masseblech an den äußeren Rändern federnde Blechlappen aufweist, die so ausgeformt sind, dass sie unter Vorspannung am Motorgehäuse befestigt werden und somit dort eine dauerhafte Masseanbindung gewährleisten. Das Masseblech und der zugeordnete Durchführungskondensator können so auf einfache Art und Weise in der Öffnung befestigt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Masseblech Kontaktabschnitte, -bereiche oder Kontaktzonen zur elektrischen Kontaktierung aufweist. Insbesondere gilt das für den Fall, wenn der Durchführungskondensator beziehungsweise das Masseblech an Bauteilen aus elektrisch nicht leitfähigen Materialien angeordnet ist. Wird das Masseblech z.B. an einem Kunststoffbauteil mittels Heißverprägung befestigt, so kann die elektrische Anbindung des Masseblechs über die Kontaktabschnitte, -bereiche oder Kontaktzonen erfolgen.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird ein mehrstufiger Entstörfilter gebildet, indem der Durchführungskondensator mit mindestens einem weiteren Entstörbauteil, insbesondere mindestens einer konventionellen Entstörinduktivität und/oder mindestens einer konventionellen Entstörkapazität, im Pfad zumindest einer der elektrischen Anschlussleitungen kombiniert wird. In ein solches Filternetzwerk kann auch ein Varistor (abschaltspannungspulsbegrenzendes Bau teil) mit einbezogen werden. Durch einen mehrstufigen Filter mit konventionellen Entstörbauteilen kann eine verstärkte Filterwirkung erreicht werden, die vom Gesetzgeber und/oder Kunden gefordert wird.

In einer vorteilhaften Weiterführung der Erfindung sind Kontaktelemente, die zur Kontaktierung eines dem Gleichstrommotor zugehörigen Kollektors dienen, mit einem Anschluss des Durchführungskondensators mittels mindestens einer Kontakt-/Verbindungsbrücke und/oder mit mindestens einem Entstörbauteil form- und kraftschlüssig verbunden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann sich die Entstöreinrichtung innerhalb und/oder außerhalb des Motorgehäuses des Gleichstrommotors befinden. Zum Beispiel kann der Durchführungskondensator in einem ABS/ASR/ESP-System innerhalb oder außerhalb einer zum System gehörenden Hydraulikeinheit angeordnet sein, oder auch innerhalb eines zum System gehörenden Steuergerätes oder dessen Schnittstelle zur Hydraulikeinheit. Bei einer Anordnung innerhalb der Hydraulikeinheit kann zum Beispiel der Durchführungskondensator in Komponenten integriert sein, insbesondere in einen sogenannten Kontaktierungsstecker, die mit dem Gleichstrommotor oder mit dem Steuergerät fest verbunden sind und der elektrischen Kontaktierung dienen. Dieses Kontaktierungselement kann auch als eigenständiges Bauteil ausgeführt sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das Masseelement von mindestens einem Wandungsbereich des Motorgehäuses gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Konstruktion und Montage eines Mas seblechs, welches in einer Öffnung des Motorgehäuses befestigt wird, entfällt.

Vorteilhafterweise nimmt der Wandungsbereich den Durchführungskondensator zumindest teilweise auf. Dadurch erhält der Durchführungskondensator eine elektrische Verbindung zu dem Gehäuse beziehungsweise zu dem Massepotential und kann leichter in das System integriert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Wandungsbereich wannenförmig ausgebildet, so dass der Durchführungskondensator komplett in das Motorgehäuse aufgenommen wird.

Figuren:
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Möglichkeiten für die Ausbildung einer Öffnung im Motorgehäuse eines Gleichstrommotors,
2 ein Masseblech am Motorgehäuse angeordnet, dem ein Durchführungskondensator zugeordnet ist und
3a) und 3b) mögliche Anordnung des Durchführungskondensators an einem das Masseelement bildenden Wandungsbereich des Motorgehäuses.
1 zeigt einen Gleichstrommotor 1 mit einem Motorgehäuse 2, bestehend aus dem Polgehäuse 3 und, je nach Ausführungsform, zumindest einem Lagerschild oder einem Polgehäusedeckel 4, und mit einer Abtriebswelle 5. Eine Durchführung elektrischer Anschluss leitungen in das Polgehäuse 3 ermöglichende Öffnung 6 ist als Viereck mit gestrichelter Umrandung dargestellt. So kann die Öffnung 6 erfindungsgemäß im Polgehäuse 3, im Polgehäusedeckel 4 oder an einer Schnittstelle von Polgehäuse 3 und Polgehäusedeckel 4 angeordnet sein. Die Form der Öffnung 6 ist dabei nicht auf eine viereckige Form beschränkt, sondern kann auch eine beliebig andere herstellbare Form aufweisen und sich an einer beliebigen Stelle der jeweiligen Komponente des Motorgehäuses (2) befinden.
2 zeigt einen Gleichstrommotor 1, wobei lediglich die bezüglich der Erfindung relevanten Elemente dargestellt wurden. Es sei darauf hingewiesen, dass einige Bestandteile des Gleichstrommotors 1, insbesondere ein Stator, zum Zwecke der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt wurden. Der Gleichstrommotor 1 weist folgende Elemente auf: Einen Teil des Motorgehäuses 2, einen Kollektor 7 mit mehreren Kollektorlamellen 8, zwei der Kontaktierung des Kollektors 7 beziehungsweise der Kollektorlamellen 8 dienende Kontaktelemente 9, die in 1 genannte Öffnung 6 zur Durchführung elektrischer Anschlussleitungen 10, nämlich eine Plusleitung 11 und eine Minusleitung 12, wobei jede Anschlussleitung 10 einen Leiter 13 und eine den Leiter 13 umgebende Isolierung 14 aufweist, und eine in die Öffnung 6 eingesetzte Entstörvorrichtung 15.
Die prinzipielle Funktionsweise eines Gleichstrommotors 1 ist bekannt und soll hier nicht weiter erläutert werden. Es sei lediglich erwähnt, dass während des Betriebes des Gleichstrommotors 1, wenn sich also der Kollektor 7 dreht, die Kollektorlamellen 8 sich an den Kontaktelementen 9, hier als Kohlebürsten 16 ausgeführt, vorbeibewegen, so dass die Kontaktelemente 9 im zeitlichen Verlauf zu unterschiedlichen Paaren von Kollektorlamellen 8 Kontakt haben. Ins besondere während des Wechsels von einem Lamellenpaar zum anderen entstehen eine Störstrahlung und leitungsgebundene Störsignale. Da diese Störsignale entlang der elektrischen Anschlussleitungen 10 aus dem Gleichstrommotor 1 hinauspropagieren und ein elektrisches System, an das der Gleichstrommotor 1 angeschlossen ist, stören können, ist es erforderlicht, entstörende Maßnahmen zu ergreifen. Dies wird hier mittels der erfindungsgemäßen als Masseblech ausgeführten Entstörvorrichtung 15 erreicht, die in der Öffnung 6 mittels Haltelementen 17, hier als Blechlappen ausgeführt, klemmend gehalten ist. Wie bereits erwähnt, muss die Öffnung 6 keinen viereckigen und/oder rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, vielmehr ist jede beliebige, herstellbare Form der Öffnung (6) und des darin angeordneten Masseblechs denkbar. Dabei ist ein Durchführungskondensator 18 im Pfad der Plusleitung 11 in die Entstörvorrichtung 15 integriert.
3a) und 3b) zeigen im Querschnitt Beispielhafte Anordnungen des Durchführungskondensators 18 in einem das Masseelement bildenden Wandungsbereich 20 des Motorgehäuses 2.
Der Durchführungskondensator 18, hier zylindrisch dargestellt, kann auf zwei unterschiedliche Art und Weisen in eine Ausbildung 19 integriert werden. Nach 3a) liegt der Durchführungskondensator 18 mit seiner Achse (nicht dargestellt) parallel zur Achse des Gleichstrommotors 1 (nicht dargestellt) in der Ausbildung 19, die hier wannenförmig ausgebildet ist. Hierbei können Anschlussleitungen 10 (nicht dargestellt) des Durchführungskondensators 18 sowohl außerhalb des Motorgehäuses 2 liegen, als auch durch mindestens eine zusätzliche Bohrung (nicht dargestellt) in das Motorgehäuse 2 geführt werden.
Die zweite Möglichkeit, in 3b) dargestellt, besteht darin, dass ein Durchführungskondensator 18 senkrecht zu einer Oberfläche des Motorgehäuses 2, in einer Vertiefung 21, die zum Beispiel als Sacklochbohrung ausgebildet ist, angeordnet ist. Um die vollständige Kontaktierung des Durchführungskondensators 18 zu ermöglichen ist eine Durchbohrung 22 koaxial zur Vertiefung 21 ausgebildet. So kann die Anschlussleitung 10 durch den Durchführungskondensator 18 und das Motorgehäuse 2 geführt werden.

Claims

Gleichstrommotor (1) mit einem Motorgehäuse (2), das ein Polgehäuse (3) und mindestens ein Lagerschild oder ein Polgehäuse (3) und mindestens einen Polgehäusedeckel (4) aufweist, wobei mindestens eine eine Durchführung elektrischer Anschlussleitungen in das Polgehäuse ermöglichende Öffnung (6) im Motorgehäuse ausgebildet ist und mit einer der Reduzierung und/oder Eliminierung von leitungsgebundenen elektrischen Störsignalen dienenden Entstöreinrichtung (15), die mindestens einen Durchführungskondensator (18) in einem elektrischen Pfad mindestens einer der Anschlussleitungen (10) aufweist und einem Masseelement zugeordnet ist, wobei der Durchführungskondensator (18) der Öffnung (6) zugeordnet ist.
Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungskondensator (18) am Polgehäuse (3), Lagerschild oder Polgehäusedeckel (4) angeordnet ist oder sich an einer Schnittstelle zwischen Polgehäuse (3) und Lagerschild oder Polgehäuse (3) und Polgehäusedeckel (4) befindet.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstöreinrichtung (15) aus mindestens zwei seriell geschalteten Durchführungskondensatoren (18) besteht, wobei diese einem gemeinsamen oder jeweils einem Masseelement zugeordnet sind.
Gleichstrommotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseelement als Masseblech ausgebildet ist.
Gleichstrommotor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseblech Blechlappen, Halte- und/oder Rastelemente zur Befestigung in der Öffnung (6) aufweist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseblech Kontaktabschnitte/-bereiche oder Kontaktzungen zur elektrischen Kontaktierung aufweist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktabschnitte/-bereiche oder Kontaktzungen mindestens einen spitzen oder scharfen Vorsprung aufweisen.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungskondensator (18) mit mindestens einem weiteren Entstörbauteil, insbesondere mindestens einer Entstörinduktivität und/oder mindestens einer Entstörkapazität in zumindest einer der elektrischen Anschlussleitungen (10) kombiniert ist.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktelemente (9), die zur Kontaktierung eines dem Gleichstrommotor (1) zugehörigen Kollektors (7) dienen, mit mindestens einem Anschluss des Durchführungskondensators (18) mittels mindestens einer Kontakt- /Verbindungsbrücke und/oder mit mindestens einem Entstörbauteil form- und kraftschlüssig verbunden sind.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Entstöreinrichtung (15) innerhalb und/oder außerhalb des Motorgehäuses (2) des Gleichstrommotors (1) befindet.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseelement von mindestens einem Wandungsbereich (20) des Motorgehäuses (2) gebildet wird.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandungsbereich (20) den Durchführungskondensator (18) zumindest teilweise aufnimmt.
Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandungsbereich (20) wannenförmig ausgebildet ist.