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WO2017149020A1 - Elektromotor für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Elektromotor für ein kraftfahrzeug Download PDF

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Publication number
WO2017149020A1
WO2017149020A1 PCT/EP2017/054785 EP2017054785W WO2017149020A1 WO 2017149020 A1 WO2017149020 A1 WO 2017149020A1 EP 2017054785 W EP2017054785 W EP 2017054785W WO 2017149020 A1 WO2017149020 A1 WO 2017149020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric motor
housing
circuit board
electrical
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/054785
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Hübner
Bernd Mack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of WO2017149020A1 publication Critical patent/WO2017149020A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Definitions

  • the invention relates to an electric motor for a motor vehicle and a motor vehicle with such an electric motor.
  • Electric motors are used in motor vehicles in many forms application.
  • an electric motor for driving a fan of an air conditioning system present in the motor vehicle may be mentioned as an example.
  • pumping devices - such as an oil or fuel pump - for conveying a fluid is known.
  • Conventional electric motors include a stator and a rotor rotatable relative to the stator.
  • the rotor In DC motors, the rotor is electrically energized and generates in this way a magnetic field, which generates by interaction with the magnetic field of the stator, a torque that drives the rotor.
  • the basic idea of the invention is accordingly to arrange a printed circuit board with electrical components for suppressing the electric motor directly on the housing flange or another housing section of the housing of an electric motor.
  • said electrical components are electrically connected via an electrically conductive layer of the printed circuit board to the electrical terminals of the electric motor.
  • the printed circuit board is connected by means of an electrically conductive, preferably by means of an electrically conductive and cohesive, connection with the at least one electrical connection element of the electric motor.
  • a particularly preferred cohesive connection in the present case is a welded connection, in particular a laser welding connection, ie a welded joint produced by laser welding.
  • a low-impedance electrical connection between the circuit board and the electrical connection element can be achieved, which significantly increases the interference suppression effect of the above-mentioned electrical components.
  • electrical conduction paths can also be kept short and a high component density can be achieved.
  • An inventive electric motor in particular for a motor vehicle, comprises a housing in which a stator relative to the housing and, rotatably adjustable relative to the stator, a rotor are arranged.
  • the housing has a housing flange.
  • the housing flange may be formed by a front-side housing wall of the housing.
  • At least one electrical connection element for supplying the electric motor with electrical energy is provided on the housing, preferably on the housing flange.
  • a circuit board is arranged, which has an electrically insulating substrate.
  • electrically insulating substrate electrical components are arranged, which serve to suppress interference of the electric motor.
  • These electrical components are electrically connected to the at least one electrical connection element via an electrically conductive layer of the printed circuit board.
  • Said electrical components for suppressing the electric motor may in particular comprise ohmic resistors and capacitors. These can act as an electrical low pass with suitable electrical wiring and thus filter out high-frequency interference signals.
  • the printed circuit board preferably the electrically conductive layer or at least one electrical component, by means of an electrically conductive, and preferably cohesive, connection to the at least one electrical connection element is connected. This allows an advantageous, low-impedance electrical connection of the electrical components with the connection elements of The electric motor.
  • the electrically conductive connection is a solder joint.
  • the printed circuit board comprises a flexible and / or elastic material or consists of such a flexible and / or elastic material.
  • the circuit board may be formed as a sheet-like board.
  • the formation of the printed circuit board as a sheet-like circuit board means that no thermally induced expansion effects in the printed circuit board can cause the electrical connection or cohesive connection with the at least one connection element - such as cracking or mechanical breakage - damaged or even destroyed.
  • Another advantage of the formation of the printed circuit board as a sheet-like circuit board is that the requirements in terms of tolerated manufacturing tolerances in the manufacture of the board over conventional printed circuit boards are reduced from a rigid printed circuit board material.
  • the electrical series inductance is reduced, resulting in an advantageous, low-impedance connection.
  • the printed circuit board is arranged directly on the housing flange, in particular without the formation of a gap.
  • the space required for the printed circuit board axial space can be kept low, ie such a trained electric motor is axially very compact.
  • the electrically conductive layer is electrically connected to all connecting elements present on the housing or on the housing flange
  • the electrically conductive layer to form an electrical ground connection, preferably cohesively, electrically connected to the housing, preferably with the housing flange.
  • the electrical components if necessary, can be electrically grounded with little electrical wiring overhead.
  • an electrical circuit board connection element assigned to the at least one electrical connection element is provided on the circuit board, which is electrically conductively connected to the electrical connection element of the housing, preferably the housing flange. In this way, to be realized between the circuit board and the electrical connection elements of the electric motor electrical conduction paths can be kept small.
  • the electrically conductive layer of the printed circuit board comprises copper or consists of copper.
  • the use of such an electrically conductive layer made of copper or copper leads to considerable cost advantages in the production of the printed circuit board, since the provision of separate electrical connections, such as cables or the like, can be omitted in large part or even completely.
  • the electrically conductive connection is a welded joint, in particular a laser welding joint, or a solder joint.
  • a welded joint can be realized by means of a conventional welding or soldering device with little technical effort and thus cost.
  • the housing flange is formed as a housing plate, on the outside of the circuit board is arranged.
  • the design as a housing plate allows a realization of the electric motor with a particularly small space requirement.
  • the particularly preferred special case of an angular housing plate allows an adaptation of the housing flange to a variety of space geometries, as these typically occur in a motor vehicle.
  • the electric motor can be designed as a DC motor (DC motor).
  • the at least one electrical connection element is designed as a pin or as a pin, which protrudes from the housing flange. This allows quasi an electrical and mechanical implementation of the connection element through the circuit board, so that their electrical components for interference suppression of the electric motor, the electrical connection of the electric motor to an electrical system or to an electrical power supply unit or only to a limited extent.
  • the electrical components comprise at least one ohmic resistance and at least one capacitor. This allows a simple and thus cost-effective way to realize an electrical low-pass filter to achieve the desired interference suppression effect.
  • the invention further relates to a motor vehicle with at least one electric motor presented above.
  • the advantages explained above with reference to the electric motor are therefore also transferred to the motor vehicle according to the invention.
  • Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
  • Fig. 4 shows a second example of the possible electrical wiring of electrical components on the circuit board.
  • 1 shows an example of an electric motor 1 according to the invention for a motor vehicle in a perspective view.
  • the electric motor 1 comprises a housing 2 in which a stationary relative to the housing 2, a stator and a rotatable adjustable relative to the stator, a rotor is arranged (rotor and stator of the electric motor 1 are not visible in the outside view of Figure 1).
  • the rotor is rotatably connected to a outwardly out of the housing 2 out drive shaft 15.
  • the electric motor 1 is preferably designed as a DC motor (DC motor).
  • the housing 2 has a housing flange 3 with two apertures 9 for fastening the housing 2 to a suitable component of a motor vehicle.
  • the housing flange 3 may be formed by a front-side housing wall 23 of the housing 2.
  • FIG 2. shows an electric motor 1 according to the invention in the region of the housing flange 3 in a schematic representation. It can be seen that two electrical connection elements 4 for supplying the electric motor with electrical energy are present on the housing flange 3.
  • the housing flange 3 is formed as a housing plate 10, on the outside thereof
  • a part of the housing plate 10 - and thus also of the housing flange 3 - can by a front-side housing wall 23 of the housing
  • the printed circuit board 5 comprises an electrically insulating substrate 12, on which electrical components 6 are arranged, in particular in the form of ohmic resistors and capacitors.
  • electrically insulating substrate 12 is in particular an electrically insulating paint layer into consideration.
  • These components 6 are used with suitable electrical circuitry for suppression of the electric motor 1 when it is put into operation.
  • Said electrical components 6 are electrically connected to the electrical connection elements 4 of the housing flange 3 via an electrically conductive layer 7 of the printed circuit board 5.
  • the electrically conductive layer 7 consists of copper as an electrically conductive material.
  • an electrical circuit board connection element 8 assigned to the respective electrical connection element 4 is provided on the flexible printed circuit board 5.
  • the electrical connection elements 4 can be designed as pins or as pins which protrude from the housing flange 3.
  • the printed circuit board connection elements 8 are joined to the electrical connection elements 4 of the housing flange 3 by means of an electrically conductive connection (this is indicated only schematically in FIG. 2 and designated by the reference numeral 16).
  • Said electrically conductive connection 16 between the electrical connection elements 4 and the printed circuit board connection elements 8 may be a welded connection, in particular a laser welding connection, or a solder connection or another electrically conductive cohesive connection.
  • the electrical components 6 are used for electrical suppression of the electric motor 1 and cause an improvement in the electromagnetic (EMC) compatibility of the electric motor 1, in particular if this is installed in a motor vehicle and used there as an electric drive unit.
  • EMC electromagnetic
  • the printed circuit board 5 can be deformed by bending without causing breakage of the printed circuit board 5.
  • the printed circuit board 5 can be designed in particular as a foil-like printed circuit board and for this purpose a flexible and / or elastic plate - or Plati- NEN material or even from a flexible or elastic Plattenmp. Board material consist.
  • the printed circuit board 5 as a sheet-like board has the advantage that no thermally induced expansion effects in the circuit board 5 cause the electrical connection or integral connection with the electrical connection elements 4 - as by cracking or mechanical breakage - damaged or even gets destroyed.
  • Another advantage in the formation of the circuit board 5 as a sheet-like circuit board is that the requirements concerning manufacturing tolerances in the manufacture of the board compared to conventional, mechanically rigid circuit boards is reduced.
  • the electrical series inductance is reduced in a film-like board over conventional printed circuit boards, which allows an advantageous, low-impedance connection.
  • the circuit board 5 but also stiff, so non-flexible, be formed.
  • the design as a flexible printed circuit board 5 makes it possible to adapt the printed circuit board 5 to the surface geometry of the housing plate 10 or the housing flange 3.
  • the flexible printed circuit board 5 can be deformed by bending. This proves to be particularly advantageous if the housing plate 10 and the housing flange 3 is formed angularly, that has at least one plate or flange portion which protrudes angularly from another plate or flange portion.
  • the printed circuit board 5 is applied and arranged directly on the housing flange 3, ie without the formation of a gap.
  • the electrically conductive layer 7 is preferably electrically connected to all the electrical connection elements 4 present on the housing 2 or on the housing flange 3, in other words in the example scenario with the two electrical connection elements 4. the.
  • the electrically conductive layer 7 may be electrically connected to the housing flange 3 of the housing 2 to form an electrical ground connection, cohesively.
  • FIGS. 3 and 4 each show an example of a possible electrical wiring of the electrical components 6 on the printed circuit board 5. It can be seen that in addition to ohmic resistors 17, capacitors 18 in the form of capacitors 21 and inductors 19 between the electrical connections 4 and the motor housing 20 with stator and rotor can be wired together.
  • the wiring examples of FIGS. 3 and 4 both follow the operating principle of an electrical low-pass filter and suppress interference signals generated by the electric motor during operation partially or even completely.

Landscapes

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  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, - mit einem Gehäuse (2), in welchem ortsfest relativ zum Gehäuse (2) ein Stator und, drehverstellbar relativ zum Stator, ein Rotor angeordnet ist, - wobei das Gehäuse (2) einen Gehäuseflansch (3) aufweist, wobei am Gehäuse, vorzugsweise am Gehäuseflansch (3), wenigstens ein elektrisches Anschlusselement (4), vorzugsweise zwei Anschlusselemente (4), zum Versorgen des Elektromotors (1 ) mit elektrischer Energie vorhanden ist/sind, - wobei am Gehäuse (2), vorzugsweise auf dem Gehäuseflansch (3), eine Leiterplatte (5) angeordnet ist, die ein elektrisch isolierendes Substrat (12) aufweist, auf welchem elektrische Bauelemente (6) zum Entstören des Elektromotors (1) angeordnet sind, - wobei die elektrischen Bauelemente (6) über eine elektrisch leitende Schicht (7) der Leiterplatte (5) elektrisch mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement (4) verbunden sind, - wobei die Leiterplatte (5), vorzugsweise die elektrisch leitende Schicht (7) oder wenigstens ein elektrisches Bauelement (6), mittels einer, vorzugsweise stoffschlüssigen, elektrisch leitenden Verbindung (16), mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement (4) verbunden ist.

Description

Elektromotor für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Elektromotor.
Elektromotoren finden in Kraftfahrzeugen in vielerlei Form Anwendung. Rein beispielhaft sei etwa ein Elektromotor zum Antreiben eines Lüfterrads einer im Kraftfahrzeug vorhandenen Klimatisierungsanlage genannt. Auch die Verwendung in Pumpvorrichtungen - etwa einer Öl- oder Kraftstoffpumpe - zum Fördern eines Fluids ist bekannt.
Herkömmliche Elektromotoren umfassen einen Stator und einen relativ zum Stator drehverstellbaren Rotor. In Gleichstrom-Motoren wird der Rotor elektrisch bestromt und auf diese Weise ein magnetisches Feld erzeugt, welches durch Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Stators ein Drehmoment erzeugt, das den Rotor antreibt.
Als problematisch können sich dabei vom Elektromotor im Betrieb erzeugte elektrische Störsignale erweisen, die in das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs einkoppeln und dort Betriebsstörungen in weiteren elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs zur Folge haben können.
Um dem entgegenzuwirken und die sogenannte elektromagnetische Verträglichkeit des Elektromotors zu verbessern, sind aus dem Stand der Technik elektrische Spezialbauteile zur Entstörung des Elektromotors bekannt. Diese bestehen aus einem Stanzgitter mit bedrahteten elektrischen Bauelementen. Allerdings sind solche Stanzgitter aus physikalischen Gründen nicht zur Entstörung hochfrequenter Störungen im GHz-Bereich geeignet. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausfüh- rungsform für einen Elektromotor zu schaffen, welcher eine verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit, insbesondere hinsichtlich hochfrequenter elektrischer Störungen im GHz-Bereich, besitzt. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem solchen Elektromotor bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist demnach, direkt am Gehäuseflansch oder einem anderen Gehäuseabschnitt des Gehäuses eines Elektromotors eine Leiterplatte mit elektrischen Bauteilen zum Entstören des Elektromotors anzuordnen. Hierzu sind besagte elektrische Bauelemente über eine elektrisch leitende Schicht der Leiterplatte elektrisch mit den elektrischen Anschlüssen des Elektromotors verbunden. Werden nun die elektrischen Anschlüsse des Elektromotors an eine elektrische Energieversorgungseinheit oder an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen, so können die ebenfalls elektrisch mit der Energieversorgungseinheit bzw. dem Bordnetz verbundenen elektrischen Bauelemente ihre erfindungsgemäße Wirkung entfalten und vom Elektromotor im Betrieb erzeugte Störsignale teilweise oder sogar vollständig unterdrücken.
Erfindungsgemäß ist die Leiterplatte dabei mittels einer elektrisch leitfähigen, vorzugsweise mittels einer elektrisch leitfähigen und stoffschlüssigen, Verbindung mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement des Elektromotors verbunden. Eine besonders bevorzugte stoffschlüssige Verbindung ist im vorliegenden Fall eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, also eine Schweißverbindung, die mittels Laserschweißens erzeugt ist. In allen Fällen kann eine niederimpedante elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem elektrischen Anschlusselement erreicht werden, was die Entstörwirkung der oben genannten elektrischen Bauelemente maßgeblich erhöht. Darüber hinaus können bei der hier vorgestellten, erfindungsgemäßen Lösung auch elektrische Leitungswege kurz gehalten und eine hohe Komponentendichte erreicht werden.
Ein erfindungsgemäßer Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst ein Gehäuse, in welchem ortsfest relativ zum Gehäuse ein Stator und, drehverstellbar relativ zum Stator, ein Rotor angeordnet sind. Das Gehäuse weist einen Gehäuseflansch auf. Der Gehäuseflansch kann durch eine stirnseitige Gehäusewand des Gehäuses gebildet sein. Am Gehäuse, vorzugsweise am Gehäuseflansch, ist wenigstens ein elektrisches Anschlusselement zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie vorgesehen. Am Gehäuse, vorzugsweise auf dem Gehäuseflansch, ist eine Leiterplatte angeordnet, die ein elektrisch isolierendes Substrat aufweist. Auf besagtem, elektrisch isolierendem Substrat sind elektrische Bauelemente angeordnet, die zum Entstören des Elektromotors dienen. Diese elektrischen Bauelemente sind die über eine elektrisch leitende Schicht der Leiterplatte elektrisch mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement verbunden. Besagte elektrische Bauelemente zum Entstören des Elektromotors können insbesondere ohmsche Widerstände und Kondensatoren umfassen. Diese können bei geeigneter elektrischer Verdrahtung als elektrischer Tiefpass wirken und somit hochfrequente Störsignale ausfiltern. Weiterhin ist die Leiterplatte, vorzugsweise die elektrisch leitende Schicht oder wenigstens ein elektrisches Bauelement, mittels einer elektrisch leitenden, und vorzugsweise stoffschlüssigen, Verbindung mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement verbunden. Dies ermöglicht eine vorteilhafte, niederimpedante elektrische Verbindung der elektrischen Bauelemente mit den Anschlusselementen des Elektromotors. Bevorzugt ist die elektrisch leitende Verbindung eine Lötverbindung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leiterplatte ein flexibles und/oder elastisches Material oder besteht aus einem solchen, flexiblen und/oder elastischen Material. Somit besteht nicht die Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung der elektrischen Verbindung bzw. Lötverbindung aufgrund von Wärmeausdehnung bzw. Wärmekontraktion der Leiterplatte bei Temperaturänderungen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Leiterplatte als folienartige Platine ausgebildet sein. Die Ausbildung der Leiterplatte als folienartige Platine führt dazu, dass keine thermisch bedingten Ausdehnungseffekte in der Leiterplatte dazu führen können, dass die elektrische Verbindung bzw. stoffschlüssige Verbindung mit dem wenigstens einen Anschlusselement - etwa durch Rissbildung oder mechanischen Bruch - beschädigt oder sogar zerstört wird. Ein weiterer Vorteil bei der Ausbildung der Leiterplatte als folienartige Platine besteht darin, dass die Anforderungen hinsichtlich einzuhaltender Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Platine gegenüber herkömmlichen Leiterplatten aus einem starren Leiterplattenmaterial reduziert sind. Außerdem ist bei einer folienartigen Platine gegenüber herkömmlichen Leiterplatten die elektrische Serieninduktivität reduziert, was zu einem vorteilhaften, nieder-impedanten Anschluss führt.
Besonders zweckmäßig ist die Leiterplatte direkt, insbesondere ohne Ausbildung eines Zwischenraums, auf dem Gehäuseflansch angeordnet. Auf diese Weise kann der für die Leiterplatte benötigte axiale Bauraum gering gehalten werden, d.h. ein derart ausgebildeter Elektromotor baut axial besonders kompakt. Besonders zweckmäßig ist die elektrisch leitende Schicht elektrisch mit allen am Gehäuse bzw. am Gehäuseflansch vorhandenen Anschlusselementen verbunden
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die elektrisch leitende Schicht zur Ausbildung einer elektrischen Masseverbindung, vorzugsweise stoffschlüssig, elektrisch mit dem Gehäuse, vorzugsweise mit dem Gehäuseflansch verbunden. Auf diese Weise können die elektrischen Bauelemente, falls erforderlich, mit nur geringem elektrischem Verdrahtungsaufwand elektrisch geerdet werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf der Leiterplatte ein dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement zugeordnetes elektrisches Leiterplatten-Anschlusselement vorgesehen, welches elektrisch leitend mit dem elektrischen Anschlusselement des Gehäuses, vorzugsweise des Gehäuseflansches, verbunden ist. Auf diese Weise können die zwischen der Leiterplatte und den elektrischen Anschlusselementen des Elektromotors zu realisierenden elektrischen Leitungswege klein gehalten werden.
Besonders bevorzugt umfasst die elektrisch leitende Schicht der Leiterplatte Kupfer oder besteht aus Kupfer. Die Verwendung einer derartigen, elektrisch leitenden Schicht aus Kupfer oder mit Kupfer führt zu erheblichen Kostenvorteilen bei der Herstellung der Leiterplatte, da die Bereitstellung separater elektrischer Verbindungen, etwa in der Art von Kabeln o.ä., zum großen Teil oder sogar vollständig entfallen kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die elektrisch leitende Verbindung eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, oder eine Lötverbindung. Eine solche Schweißverbindung lässt sich mittels einer herkömmlichen Schweiß- oder Lötvorrichtung mit geringem technischem Aufwand und somit kostengünstig realisieren. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäuseflansch als Gehäuseplatte ausgebildet, auf dessen Außenseite die Leiterplatte angeordnet ist. Die Ausbildung als Gehäuseplatte erlaubt eine Realisierung des Elektromotors mit besonders geringem Bauraumbedarf. Der besonders bevorzugte Spezialfall einer winkeligen Gehäuseplatte erlaubt eine Anpassung des Gehäuseflansches an vielfältige Bauraum-Geometrien, wie diese in einem Kraftfahrzeug typischerweise auftreten.
Besonders zweckmäßig kann der Elektromotor als Gleichstrommotor (DC-Motor) ausgebildet sein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist das wenigstens eine elektrische Anschlusselement als Zapfen oder als Pin ausgebildet, der vom Gehäuseflansch absteht. Dies ermöglicht quasi eine elektrische und mechanische Durchführung des Anschlusselements durch die Leiterplatte hindurch, so dass deren elektrische Bauteile zur Entstörung des Elektromotors den elektrischen Anschluss des Elektromotors an ein Bordnetz oder an eine elektrische Energieversorgungseinheit nicht oder nur in geringem Maße behindern.
Besonders zweckmäßig umfassen die elektrischen Bauelemente wenigstens einen ohmschen Widerstand und wenigstens einen Kondensator. Dies erlaubt auf einfache und somit kostengünstige Weise die Realisierung eines elektrischen Tiefpasses zur Erzielung der gewünschten Entstör-Wirkung.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem vorangehend vorgestellten Elektromotor. Die vorangehend mit Bezug auf den Elektromotor erläuterten Vorteile übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 den Elektromotor im Bereich des Gehäuseflansches in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 ein erstes Beispiel für eine mögliche elektrische Verdrahtung von elektrischen Bauelementen auf der Leiterplatte,
Fig. 4 ein zweites Beispiel für die mögliche elektrische Verdrahtung von elektrischen Bauelementen auf der Leiterplatte. Die Figur 1 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors 1 für ein Kraftfahrzeug in einer perspektivischen Darstellung. Der Elektromotor 1 umfasst ein Gehäuse 2, in welchem ortsfest relativ zum Gehäuse 2 ein Stator und drehverstellbar relativ zum Stator ein Rotor angeordnet ist (Rotor und Stator des Elektromotors 1 sind in der Außenansicht der Figur 1 nicht erkennbar). Der Rotor ist drehfest mit einer nach außen aus dem Gehäuse 2 heraus geführten Antriebswelle 15 verbunden. Der Elektromotor 1 ist vorzugsweise als Gleichstrommotor (DC- Motor) ausgebildet. Wie Figur 1 erkennen lässt, besitzt das Gehäuse 2 einen Gehäuseflansch 3 mit zwei Durchbrüchen 9 zum Befestigen des Gehäuses 2 an einer geeigneten Komponente eines Kraftfahrzeugs. Der Gehäuseflansch 3 kann durch eine stirnseitige Gehäusewand 23 des Gehäuses 2 gebildet sein.
Im Folgenden werden die erfindungswesentlichen Bestandteile des Elektromotors
I anhand der Figur 2 erläutert. Diese zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromotor 1 im Bereich des Gehäuseflansches 3 in einer schematischen Darstellung. Man erkennt, dass am Gehäuseflansch 3 zwei elektrische Anschlusselemente 4 zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie vorhanden sind. Der Gehäuseflansch 3 ist als Gehäuseplatte 10 ausgebildet, auf dessen Außenseite
I I eine flexible Leiterplatte 5 angeordnet ist (die erfindungswesentliche Leiterplatte 5 ist der Übersichtlichkeit halber in der perspektivischen Darstellung der Figur
1 weggelassen). Ein Teil der Gehäuseplatte 10 - und somit auch des Gehäuseflansches 3 - kann durch eine stirnseitige Gehäusewandung 23 des Gehäuses
2 gebildet sein.
Gemäß Figur 2 umfasst die Leiterplatte 5 ein elektrisch isolierendes Substrat 12, auf welchem elektrische Bauelemente 6 angeordnet sind, und zwar insbesondere in Form von ohmschen Widerständen und Kondensatoren. Als elektrisch isolierendes Substrat 12 kommt insbesondere eine elektrisch isolierende Lackschicht in Betracht. Diese Bauelemente 6 dienen bei geeigneter elektrischer Verschaltung zur Entstörung des Elektromotor 1 , wenn dieser in Betrieb gesetzt ist. Besagte elektrische Bauelemente 6 sind über eine elektrisch leitende Schicht 7 der Leiterplatte 5 elektrisch mit den elektrischen Anschlusselementen 4 des Gehäuseflansches 3 verbunden. Im Beispielszenario besteht die elektrisch leitende Schicht 7 aus Kupfer als elektrisch leitendem Material.
Für jedes auf dem Gehäuseflansch 3 vorhandene elektrische Anschlusselement 4 ist auf der flexiblen Leiterplatte 5 ein dem jeweiligen elektrischen Anschlusselement 4 zugeordnetes elektrisches Leiterplatten-Anschlusselement 8 vorgesehen. Die elektrische Anschlusselemente 4 können als Zapfen oder als Pins ausgebildet sein, die vom Gehäuseflansch 3 abstehen. Die Leiterplatten-Anschlusselemente 8 sind mittels einer elektrisch leitenden Verbindung - diese ist in Figur 2 nur schematisch angedeutet und mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet - an die elektrischen Anschlusselemente 4 des Gehäuseflansches 3 gefügt. Besagte elektrisch leitende Verbindung 16 zwischen den elektrischen Anschlusselementen 4 und den Leiterplatten-Anschlusselementen 8 kann eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, oder eine Lötverbindung oder eine andere elektrisch leitende stoffschlüssige Verbindung sein.
Die elektrischen Bauelemente 6 dienen zur elektrischen Entstörung des Elektromotors 1 und bewirken eine Verbesserung der elektromagnetischen (EMV- )Verträglichkeit des Elektromotors 1 , insbesondere wenn dieser in einem Kraftfahrzeug verbaut und dort als elektrische Antriebseinheit eingesetzt werden soll.
Unter„flexibler Leiterplatte 5" wird vorliegend verstanden, dass die Leiterplatte 5 mittels Biegens verformt werden kann, ohne dass damit ein Bruch der Leiterplatte 5 einherginge. Die Leiterplatte 5 kann hierfür insbesondere als folienartige Platine ausgebildet sein und hierfür ein flexibles und/oder elastisches Platten- bzw. Plati- nen-Material umfassen oder sogar aus einem flexiblen bzw. elastischen Plattenbzw. Platinen-Material bestehen.
Mit einer Ausbildung der Leiterplatte 5 als folienartige Platine geht der Vorteil einher, dass keine thermisch bedingten Ausdehnungseffekte in der Leiterplatte 5 dazu führen, dass die elektrische Verbindung bzw. stoffschlüssige Verbindung mit den elektrischen Anschlusselementen 4 - etwa durch Rissbildung oder mechanischen Bruch - beschädigt oder sogar zerstört wird. Ein weiterer Vorteil bei der Ausbildung der Leiterplatte 5 als folienartige Platine besteht darin, dass die Anforderungen betreffend Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Platine gegenüber herkömmlichen, mechanisch starren Leiterplatten reduziert ist. Außerdem ist bei einer folienartigen Platine gegenüber herkömmlichen Leiterplatten die elektrische Serieninduktivität reduziert, was einen vorteilhaften, nieder- impedanten Anschluss erlaubt.
In einer Variante des Beispiels kann die Leiterplatte 5 aber auch steif, also nichtflexibel, ausgebildet sein. Die Ausbildung als flexible Leiterplatte 5 erlaubt es, die Leiterplatte 5 der Oberflächengeometrie der Gehäuseplatte 10 bzw. dem Gehäuseflansch 3 anzupassen. Hierzu kann die flexible Leiterplatte 5 mittels Biegens verformt werden. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die Gehäuseplatte 10 bzw. der Gehäuseflansch 3 winkelig ausgebildet ist, also wenigstens einen Platten- bzw. Flanschabschnitt aufweist, welcher winkelig von einem anderen Platten- bzw. Flanschabschnitt absteht.
Wie Figur 2 erkennen lässt, ist die Leiterplatte 5 direkt, also ohne Ausbildung eines Zwischenraums, auf dem Gehäuseflansch 3 aufgebracht und angeordnet. Bevorzugt ist die elektrisch leitende Schicht 7 elektrisch mit allen am Gehäuse 2 bzw. am Gehäuseflansch 3 vorhandenen elektrischen Anschlusselementen 4, im Beispielszenario also mit den beiden elektrischen Anschlusselemente 4, verbun- den. Die elektrisch leitende Schicht 7 kann zur Ausbildung einer elektrischen Masseverbindung, stoffschlüssig, elektrisch mit dem Gehäuseflansch 3 des Gehäuses 2 verbunden sein.
In den Figuren 3 und 4 ist jeweils ein Beispiel für eine mögliche elektrische Verdrahtung der elektrischen Bauelemente 6 auf der Leiterplatte 5 gezeigt. Man erkennt, dass neben ohmschen Widerständen 17 auch Kapazitäten 18 in Form von Kondensatoren 21 sowie Induktivitäten 19 zwischen den elektrischen Anschlüssen 4 und dem Motorgehäuse 20 mit Stator und Rotor miteinander verdrahtet sein können. Die Verdrahtungsbeispiele der Figuren 3 und 4 folgen beide dem Wirkprinzip eines elektrischen Tiefpasses und unterdrücken vom Elektromotor im Betrieb erzeugte Störsignale teilweise oder sogar vollständig unterdrücken.

Claims

Ansprüche
1 . Elektromotor (1 ), insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
mit einem Gehäuse (2), in welchem ortsfest relativ zum Gehäuse (2) ein Stator und, drehverstellbar relativ zum Stator, ein Rotor angeordnet ist, wobei das Gehäuse (2) einen Gehäuseflansch (3) aufweist, wobei am Gehäuse, vorzugsweise am Gehäuseflansch (3), wenigstens ein elektrisches Anschlusselement (4), vorzugsweise zwei Anschlusselemente (4), zum Versorgen des Elektromotors (1 ) mit elektrischer Energie vorhanden ist/sind, wobei am Gehäuse (2), vorzugsweise auf dem Gehäuseflansch (3), eine Leiterplatte (5) angeordnet ist, die ein elektrisch isolierendes Substrat (12) aufweist, auf welchem elektrische Bauelemente (6) zum Entstören des Elektromotors (1 ) angeordnet sind,
wobei die elektrischen Bauelemente (6) über eine elektrisch leitende Schicht (7) der Leiterplatte (5) elektrisch mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement (4) verbunden sind,
wobei die Leiterplatte (5), vorzugsweise die elektrisch leitende Schicht (7) o- der wenigstens ein elektrisches Bauelement (6), mittels einer, vorzugsweise stoffschlüssigen, elektrisch leitenden Verbindung (16), mit dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement (4) verbunden ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (5) als folienartige Platine ausgebildet ist.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (5), insbesondere die folienartige Platine, ein flexibles und/oder elastisches Material umfasst, oder dass
die Leiterplatte (5), insbesondere die folienartige Platine, aus einem flexiblen und/oder elastischen Material besteht.
4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (5) direkt, insbesondere ohne Ausbildung eines Zwischenraums, auf dem Gehäuseflansch (3) angeordnet ist.
5. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrisch leitende Schicht (16) elektrisch mit allen am Gehäuse (2) bzw. am Gehäuseflansch (3) vorhandenen Anschlusselementen (4) verbunden ist.
6. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrisch leitende Schicht (16) zur Ausbildung einer elektrischen Masseverbindung (22), vorzugsweise stoffschlüssig, elektrisch mit dem Gehäuse (2), vorzugsweise mit dem Gehäuseflansch (3), verbunden ist.
7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Leiterplatte (5) ein dem wenigstens einen elektrischen Anschlusselement (4) zugeordnetes elektrisches Leiterplatten-Anschlusselement (8) vorgesehen ist, welches, vorzugsweise stoffschlüssig elektrisch leitend mit dem elektrischen Anschlusselement (4) des Gehäuses (2), vorzugsweise des Gehäuseflansches (3), verbunden ist.
8. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrisch leitende Schicht (7) Kupfer umfasst oder aus Kupfer besteht.
9. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrisch leitende Verbindung (16) eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, oder eine Lötverbindung ist.
10. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Elektromotor (1 ) als Gleichstrommotor (DC-Motor) ausgebildet ist.
1 1 . Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine elektrische Anschlusselement (4) als Zapfen oder als Pin ausgebildet ist, der vom Gehäuseflansch (3) absteht.
12. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrischen Bauelemente (6) wenigstens einen ohmschen Widerstand und/oder wenigstens einen Kondensator umfassen.
13. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3105637B1 (fr) * 2019-12-20 2022-02-11 Thales Sa Filtrage d'une charge dans une architecture electrique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010042072A1 (de) * 2010-10-06 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Gleichstromelektromaschine
WO2015082188A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verbindungsvorrichtung elektrischer leitungen mit elektrischen kontakten
DE112014002168T5 (de) * 2013-04-26 2016-01-07 Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co., Ltd. Elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355076B4 (de) * 2003-11-24 2016-03-24 Minebea Co., Ltd. Elektromotor mit Sensor zur Erfassung der Rotorlage
DE102006044304A1 (de) * 2006-09-16 2008-03-27 Pierburg Gmbh Anordnung einer Entstörschaltung für einen Gleichstrommotor
DE102009010424A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-02 Pierburg Gmbh Kfz-Aggregat-Elektromotor
DE102012104259B4 (de) * 2012-05-16 2020-09-03 Pierburg Gmbh Gleichstrommotor zum Antrieb von Aggregaten eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010042072A1 (de) * 2010-10-06 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Gleichstromelektromaschine
DE112014002168T5 (de) * 2013-04-26 2016-01-07 Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co., Ltd. Elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter
WO2015082188A1 (de) * 2013-12-06 2015-06-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verbindungsvorrichtung elektrischer leitungen mit elektrischen kontakten

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