CN104350668A - 具有热保护的电动马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于驱动机动车部件的电动马达(1)，尤其是用于水冷的风扇马达，其具有带接触弹簧(24)的热熔保险(12)，该接触弹簧的固定端部(25a、25b)分别与电流迹线区段(19、20)接触，在这些电流迹线区段之间形成有中断部位(21)，其中，接触弹簧(24)的弹簧端部(28a、28b)通过钎焊连接在弹簧预紧下相互接触，并且其中，热熔保险(12)构造成具有塑料载体(18)的保险模块，电流迹线区段(19、20)以如下方式部分埋入塑料载体中，即，一方面使接触弹簧(24)嵌入窗口状的载体开口(22)中，而另一方面使电流迹线区段(19、20)的联接端部(19a、20b)从塑料载体(18)伸出。

Description

具有热保护的电动马达

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的电动马达。电动马达在此优选是用于驱动机动车部件的电动马达，尤其是用于机动车的水冷的直流风扇马达。

背景技术

机动车的电动运行的调整系统，像例如车窗升降器、座椅调整装置、门驱动器和滑动天窗驱动器或冷却器风扇驱动装置都具有受控制的电动马达，其通常是具有配设绕组的转子、由永磁体形成的定子以及电刷系统的整流子式马达，该电刷系统的电刷滑动地扫过整流子片以将马达电流传递到转子绕组中。除了干扰抑制元件外，在电刷系统内部通常设置有钎焊部或钎焊连接部形式的、由弹簧加载的热熔保险作为过载保护。当在特定的时间上有过载电流流过的情况下，钎料被熔化，从而由于热熔保险的弹簧预紧而自发地中断导体迹线。

由WO 2011/103947 A1公知了一种带有两个接触臂的接触弹簧形式的热熔保险，这两个接触臂的固定端部分别与引导马达电流的电流迹线的电流迹线端部导电地连接，该电流迹线本身就是塑料包封的引线框架的一部分。在这样压入电绝缘部中的电流迹线的两个电流迹线端部之间引入中断部位，该中断部位由接触弹簧桥接。接触弹簧的接触臂的与固定端部对置的弹簧端部在弹簧预紧下彼此钎焊在一起，其中，钎焊连接在过载的情况下熔化并由此使热熔保险断开。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，说明一种本文开头所述类型的电动马达，尤其是用于机动车的直流风扇马达，其带有尤其在安装耗费和/或材料耗费方面得到改进的热熔保险(热保护)。

按照本发明，该技术问题通过权利要求1的特征来解决。有利的设计方案、改进方案和变型方案是从属权利要求的主题。

为此，特别是无电子器件地(elektroniklos)且沿仅一个转动方向运行的电动马达在马达壳体中具有带整流子的转子，至少一个电刷接触式地贴靠在该整流子上。具有由两个设有各一个固定端部和弹簧端部的接触臂形成的接触弹簧的热熔保险构造成保险模块且具有塑料载体，电流迹线区段以如下方式部分埋入该塑料载体中，即，一方面使接触弹簧嵌入窗口状的载体开口中，而另一方面使电流迹线区段的联接端部从塑料载体伸出。接触弹簧的接触臂的固定端部分别与电流迹线区段接触，在这些电流迹线区段之间形成有中断部位。接触弹簧的接触臂的弹簧端部通过钎焊连接在弹簧预紧下相互接触。

优选接触弹簧的两个接触臂中仅一个是弯折的，以便在两个接触臂的钎焊状态下提供接触弹簧的用于断开保险模块的弹簧预紧力或复位力。另一接触臂以适当的方式在接触部位的区域中成型为凹陷的，以便容纳用于建立与在产生弹簧预紧的情况下弯曲的接触臂的弹簧端部的钎焊连接的钎料。

接触弹簧在保险模块的电流迹线区段上的保持一方面以适当的方式通过组合的卡扣或卡锁连接来实现，而另一方面通过熔焊或钎焊连接来实现。为此，接触弹簧的接触臂分别具有基本上呈U形的基础区段，该基础区段具有两个通过中央的固定板彼此相间隔的固定接片。彼此相间隔的、弹簧弹性的且弯折的固定接片设置和设立成用于在保险模块组装的过程中形状配合地(formschlüssig)和/或力锁合地(kraftschlüssig)卡入各自的电流迹线区段的对应的卡锁或卡扣开口中。以这种方式实现了接触臂在保险模块中的可靠的固定以及特别是定位。为了附加的熔焊或钎焊连接，在相应的接触臂的固定板中引入一定数量的开口，以便确保在熔焊或钎焊过程中的可靠的排气。

在一种有利的设计方案中，电流迹线区段的从保险模块的塑料载体伸出的联接端部设计成用于建立与引导马达电流的构件的熔焊或钎焊连接。在此，其中第一联接端部设置和设立成用于在保险模块的装入状态下与引导电流的供电导线的第一导体芯线直接接触。换句话说，这个第一联接端部提供用于引导马达电流的供电导线的第一导体芯线的接触部位。在该实施方式中，第一联接端部在保险模块的装入状态下以适当的方式与第一干扰抑制元件，尤其是与电容器的联接销直接接触。

按照另一适宜的设计方案，保险模块的电流迹线区段中的一个具有从塑料载体伸出的联接片，该联接片设置和设立成用于建立与壳体接地部，特别是与马达壳体的壳体盖的直接的接地连接。

另一电流迹线区段的(第二)联接端部以适当的方式设置和设立成用于在保险模块的装入状态下与第二干扰抑制元件，特别是与扼流线圈的绕组端部直接接触。

在保险模块的一种特别有利的改进方案中，在其塑料载体上成型有一定数量的、优选两个或三个卡锁元件。卡锁元件以适当的方式实施成卡钩的形式。这些卡锁元件设置和设立成用于与由绝缘材料制成的电刷架的对应的卡锁元件、优选卡槽配合作用，并在马达壳体内部固定保险模块，也就是说模块式的热熔保险。为了确保在热熔保险断开的情况下接触弹簧的预紧的弹簧端部能自由地弹出，热熔保险的塑料载体的窗口状的载体开口在其长度尺寸和宽度尺寸方面相应地设计。

另一设计方案规定，保险模块布置在电刷附近以及在此优选布置在电刷之上或之下。在此，保险模块以适当的方式如下这样布置在电刷架中，即，使得电刷布置在中断部位以及进而保险模块的接触弹簧的弹簧端部的钎焊连接部之下或之上。由此，以简单且可靠的方式实现了使电刷的不容许地或不期望地强的、也就是说强烈的热生成导致安装在电刷架内的保险模块的钎焊连接的熔化以及因此导致热熔保险断开。

利用本发明实现的优势特别在于，通过提供接下来被称为保险模块的模块化的热熔保险，该热熔保险可以预制成单独的构件，从而使得热熔保险或保险模块可以作为结构组件灵活地应用在这种电动马达的电刷系统上。此外，保险模块的装入明显简化，这特别是因为在保险模块的在装入位置中以限定方式定位的联接端部上能够实现与按规定设置的构件的特别简单且故障安全的接触。此外，不必提供耗费材料的引线框架来进行马达电流的电流引导。

此外，在接触弹簧的接触臂的固定接片中的开口能够实现在钎焊过程期间的排气。此外，借助相应的从塑料载体伸出的联接片能够实现保险模块到壳体接地部的特别简单的直接的接地连接。由此，能够特别简单且可靠地识别出马达绕组或转子绕组的线圈短路或绕组短路。

因此，这种保险模块特别适合使用在没有控制电子器件以及仅有一个驱动方向(转动方向)的直流电动马达中，以及因此尤其适用于机动车的冷却器风扇马达。这种风扇马达正好可能会导致提高的起火危险，这尤其是因为当使用者已经将车辆停止并离开时，这个风扇马达为了必需的水冷可能仍然处于运行中。

附图说明

接下来借助附图详细阐释本发明的实施例。附图中：

图1在立体图中示出了带有马达壳体以及电源接头的电动马达；

图2在俯视图中示出了按图1的没有马达壳体的电动马达的电刷系统的承载按本发明的保险模块的电刷架；

图3在仰视图中示出了按图2的没有电刷架的电刷系统，该电刷系统具有保险模块到马达壳体的壳体盖上的接地连接；

图4在局部分解图中示出了保险模块；

图5在俯视图中示出了保险模块；

图6在仰视图中示出了保险模块；以及

图7以截段形式示出了电刷架，其中可以看到已安装好的保险模块的三个卡锁连接装置。

彼此对应的部分在所有图中都用相同的附图标记标注。

具体实施方式

图1示出了接下来被称为电动马达的电动驱动器1，其具有由金属制成的马达壳体2以及供电缆线3，其导线(图2和3)通入具有壳体盖4的马达壳体2。

在图2和3中以电刷架5的俯视图(图2)或观察没有电刷架5但有壳体盖4的对置的底侧(图3)，示出了没有马达壳体的电动马达1的电刷系统。电刷架5由不导电的材料，尤其是塑料制成。在制造为注塑件的电刷架5的底侧(图3)上，在电动马达1的未详细示出的转子的圆周上，两个作为滑动接触件的碳刷6在弹簧预紧下被朝向相对转子固定的、具有一定数量的整流子片的整流子7引导。为此，借助弹簧元件8预紧的碳刷6处在刷筒9中。

碳刷6分别与干扰抑制扼流圈(扼流线圈)10、11导电地连接，其中，用附图标记10标注的干扰抑制扼流圈通过接下来被称为保险模块的热熔保险12与供电缆线3的一根导线3a连接。保险模块12在导体联接侧具有直接与壳体盖4接触的接地联接件13。此外，保险模块12在导体联接侧还与电容器14的一个联接销连接，该电容器的另一联接销与电流迹线或汇流排15连接。该电流迹线或汇流排通过布置在电阻壳体16中的看不到的扁平电阻导向第二汇流排17，干扰抑制扼流圈11与该第二汇流排接触。汇流排15、17与供电缆线3的其他导线3b或3c连接。扁平电阻被用于电动马达1的分级的转速调节。

由图3可以较为清楚地看到，保险模块12布置在电刷6附近并且在此大致布置在电刷架5与电刷6之间，也就是说按观察的不同布置在电刷6之上或之下。在此，保险模块12以如下方式布置，即，使得电刷6被布置在中断部位12以及进而接触弹簧24的钎焊连接部之下或之上。由此，确保了电刷6的不容许地高的热生成会导致安装在电刷架5内的保险模块12的钎焊连接部熔化并因此导致热熔保险断开。

图4至6在不同的图示中示出了模块化的热熔保险，亦即保险模块12。保险模块12包括塑料载体18，两个电流迹线区段19、20在空出或形成中断部位21的情况下埋入该塑料载体中。在中断部位21的区域中，在塑料载体18中空出窗口状的载体开口22。在形成了电流迹线区段19内的卡槽19a以及电流迹线区段20内的卡槽20a的情况下，该载体开口延伸经过电流迹线区段19、20的一部分。

电流迹线区段20用联接端部20b从塑料载体18伸出。类似的是，电流迹线区段19用第一联接端部19b从塑料载体18伸出。与此平行地从塑料载体18伸出了联接片13作为接地连接，该联接片同样是电流迹线区段19的一部分。在保险模块12的安装状态下，在马达壳体2中以及在那里在电刷架5上，这个联接片13与马达壳体2的壳体盖4导电地接触。电流迹线区段19的联接端部19b提供了两个联接部位或接触部位23a和23b，用于一方面与电容器14接触或另一方面与导线3a接触。另一电流迹线区段20的联接端部20b提供了用于按图3的干扰抑制扼流圈10的接触面23c。

此外，保险模块12还包括带第一接触臂24a以及第二接触臂24b的接触弹簧24。两个接触臂24a和24b具有基本上呈U形的基础区段，这些基础区段分别具有两个通过中间的固定板25a、25b彼此相间隔的固定接片26a或26b。固定接片对26a和26b对应于在塑料载体18的窗口状的载体开口22内的电流迹线区段19或20的卡槽19a和20a。

图5和6在俯视图中或在仰视图中示出了接触臂24a、24b与各自的电流迹线区段19或20卡锁的状态。在保险模块12组装好的状态下，接触臂24a、24b附加地与各自的电流迹线区段19或20钎焊在一起。为了在钎焊过程期间排气，一定数量的开口27被引入各基础区段中并在那里被引入中间的固定板25a或25b中，这些开口在图5中可以较为清楚地看到。

与接触臂24a或24b的实际上是接触臂24a、24b的固定端部的基础区段不同的是，接触臂24a或24b的弹簧自由端部28a、28b被设计为不同的。因此，接触臂24b具有弯折的舌形簧片作为弹簧端部28b，而接触臂24b的弹簧端部28b则被设计成凹陷的。

由图5和图6可以看到，接触弹簧24的构造成舌形簧片的弹簧端部28b在弹簧预紧下嵌入接触弹簧24的另一接触臂24a的凹陷的弹簧端部28a中以及在那里用限定的钎料量进行钎焊。在保险模块断开的情况下，接触弹簧24的处在弹簧预紧下的弹簧端部28b可以在钎焊连接打开的情况下由于窗口状的载体开口22而自由地弹出。

优选由铍铜合金制成的接触弹簧24以适当的方式用电镀的分离层涂层，优选用镍涂层。这样涂层的且由铍铜合金制成的接触弹簧24以适当的方式额外地进行镀锡。

在保险模块12的塑料载体18上成型有在本实施例中数量为三个的卡钩29，这些卡钩从塑料载体18的以及电流迹线区段19、20的平面基本上垂直地伸出。由图7可以看到，借助这些卡钩29实现了保险模块12在电刷架5上的简单且可靠的固定。电刷架5具有与之对应的卡槽30，这些卡槽配设有卡销31，这些卡销在所示的卡锁状态下被卡钩从后方或上方搭接。

本发明并不局限于前述实施例。具体而言，技术人员也可以由此推导出本发明的其他变型方案，而不脱离本发明的主题。此外，所有结合实施例所描述的单个特征也可以按其他方式相互组合，而不脱离本发明的主题。

附图标记列表

1      驱动器/电动马达   19       电流迹线区段

2      马达壳体          19a      卡口

3      供电缆线          19b      联接端部

3a-3c  导线              20       电流迹线区段

4      壳体盖            20a      卡口

5      电刷架            21       中断部位

6      电刷              22       载体开口

7      整流子            23a-c    联接部位/接触部位

8      弹簧元件          24       接触弹簧

9      刷筒              24a、24b 接触臂

10、11 干扰抑制扼流圈    25a、25b 固定板

12     热熔保险/保险模块 26a、26b 固定接片

13     联接片            27       开口

14     电容器            28a      弹簧端部/舌形簧片

15     汇流排            28b      弹簧端部

16     电阻壳体          29       卡钩

17     汇流排            30       卡槽

18     塑料载体          31       卡销

Claims (12)

1.一种用于驱动机动车部件的电动马达(1)，尤其是用于水冷的风扇马达，所述电动马达在马达壳体(2)中具有带整流子(7)的转子，至少一个电刷(6)接触式地贴靠在所述整流子上，并且所述电动马达具有热熔保险(12)，所述热熔保险具有由两个设有各一个固定端部(25a、25b)和弹簧端部(28a、28b)的接触臂(24a、24b)形成的接触弹簧(24)，其中，所述固定端部(25a、25b)分别与电流迹线区段(19、20)接触，在所述电流迹线区段之间形成有中断部位(21)，并且其中，所述弹簧端部(28a、28b)通过钎焊连接在弹簧预紧下相互接触，

其特征在于具有构造成保险模块的热熔保险(12)，所述热熔保险具有塑料载体(18)，所述电流迹线区段(19、20)以如下方式部分埋入所述塑料载体中，即，一方面使所述接触弹簧(24)嵌入窗口状的载体开口(22)中，而另一方面使所述电流迹线区段(19、20)的联接端部(19a、20b)从所述塑料载体(18)伸出。

2.按权利要求1所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述电流迹线区段(19、20)的联接端部(19b、20b)实施成用于建立与引导马达电流的构件(3a、10、14)的钎焊或熔焊连接。

3.按权利要求1或2所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述联接端部中的第一联接端部(19b)设置和设立成用于在所述保险模块(12)的装入状态下直接与引导马达电流的供电缆线(3)的第一导体芯线(3a)接触。

4.按权利要求3所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述第一联接端部(19b)在所述保险模块(12)的装入状态下与第一干扰抑制元件(14)，特别是电容器的联接销直接接触。

5.按权利要求1至4中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述电流迹线区段中的一个电流迹线区段(19)具有从所述塑料载体(18)伸出的联接片(13)，所述联接片设置和设立成用于建立与壳体接地部，尤其是所述马达壳体(2)的壳体盖(4)的直接的接地连接。

6.按权利要求1至5中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述联接端部中的第二联接端部(20b)设置和设立成用于在所述保险模块(12)的装入状态下与第二干扰抑制元件，尤其是扼流线圈(10)的绕组端部直接接触。

7.按权利要求1至6中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，在所述塑料载体(18)上成型有一定数量的、优选两个或三个卡锁元件(29)、优选是卡钩，所述卡锁元件设置和设立成用于与由绝缘材料制成的电刷架(5)的对应的卡锁元件(19a、20a)、优选是卡槽配合作用，并在所述马达壳体(2)内部固定所述保险模块(12)。

8.按权利要求1至7中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述保险模块(12)布置在所述电刷(6)附近，优选布置在所述电刷之上或之下。

9.按权利要求8所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述保险模块(12)在所述电刷架(5)中以如下方式布置，即，使所述电刷(6)布置在所述中断部位(21)和/或所述保险模块(12)的接触弹簧(24)的弹簧端部(28a、28b)的钎焊连接部之下或之上。

10.按权利要求1至9中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述塑料载体(18)的窗口状的载体开口(22)设计成使所述接触弹簧(24)的处于弹簧预紧下的弹簧端部(28b)在钎焊连接打开的情况下自由地弹出。

11.按权利要求1至10中任一项所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述接触弹簧(24)的接触臂(24a、24b)分别具有基本上呈U形的基础区段，所述基础区段具有两个通过中间的固定板(25a、25b)彼此相间隔的固定接片(26a、26b)，其中，在所述固定板(25a、25b)中引入一定数量的开口(27)，所述开口用以使钎焊或熔焊材料贯穿到各自配属的电流迹线区段(19、20)。

12.按权利要求11所述的电动马达(1)，

其特征在于，所述固定接片(26a、26b)构造成用于与各自的电流迹线区段(19、20)中的开口(19a、20a)相对应以建立起卡扣或卡锁连接。