DE102019100021A1

DE102019100021A1 - Pump comprising an electric motor with a compact busbar unit

Info

Publication number: DE102019100021A1
Application number: DE102019100021.1A
Authority: DE
Inventors: Pascual Guardiola; Thomas Kübler
Original assignee: Nidec GPM GmbH
Current assignee: Nidec GPM GmbH
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2020-07-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe (22) aufweisend einen Elektromotor (23) mit einem Rotor (24), der um eine Drehachse (100) drehbargelagert ist, und einem den Rotor (24) außen umgebenden Stator (1), der einen Statorkern (2) und auf dem Statorkern (2) gewickelte Spulen (3) aufweist, wobei die Wicklungen aus einem Wicklungsdraht mit Wicklungsdrahtendabschnitten (9) gebildet sind und die Wicklungsdrahtendabschnitte (9) elektrisch mit Sammelschienen stirnseitig kontaktiert sind, wobei die Sammelschienen zumindest teilweise in einem Sammelschienenhalter (2) gehalten sind, und mit einem Kontaktmittel (16), und wobei das Kontaktmittel (16) zur Verbindung des Stators (1) mit einem Massepotential ausgeformt ist, wobei das Kontaktmittel (16) einen ersten Endbereich aufweist, der in eine auf der Außenseite des Statorkerns (3) angeordnete Längsnut (15) aufgenommen ist.

The invention relates to a pump (22) comprising an electric motor (23) with a rotor (24) which is rotatably mounted about an axis of rotation (100) and a stator (1) which surrounds the rotor (24) and which has a stator core (2 ) and coils (3) wound on the stator core (2), the windings being formed from a winding wire with winding wire end sections (9) and the winding wire end sections (9) being electrically contacted on the end face with busbars, the busbars being at least partially in a busbar holder ( 2) are held, and with a contact means (16), and wherein the contact means (16) is formed for connecting the stator (1) to a ground potential, the contact means (16) having a first end region which extends into an on the outside of the stator core (3) arranged longitudinal groove (15) is received.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a pump with the features of the preamble of claim 1.

Pumpen werden in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Ölpumpen eingesetzt. Sie weisen häufig bürstenlose Gleichstrommotoren auf. Die Gleichstrommotoren umfassen einen Rotor, der mit einer Motorwelle verbunden ist und in einem Gehäuse drehbar gelagert ist. Der Rotor ist mit Permanentmagneten versehen. Um den Motor herum ist ein Stator angeordnet, der auf einem Eisenkern eine Anzahl von Wicklungen trägt. Bei geeigneter Ansteuerung erzeugen die Wicklungen ein Magnetfeld, das den Rotor zur Rotation antreibt. Die Wicklungen werden üblicherweise dreiphasig gewickelt und werden dementsprechend mit drei elektrischen Anschlüssen versehen, über die die Wicklungen mit einer Steuereinheit (ECU) verbunden werden können. Bei geringen Leistungen können die Stromschienen als Leiterbahnfolien ausgeführt werden. Bei höheren Leistungen, wie sie hier angenommen werden, werden die Wicklungsanschlussdrähte über Sammelschienen aus Kupferblech kontaktiert.Pumps are used in motor vehicles, for example, as oil pumps. They often have brushless DC motors. The DC motors comprise a rotor which is connected to a motor shaft and is rotatably mounted in a housing. The rotor is provided with permanent magnets. A stator is arranged around the motor and carries a number of windings on an iron core. With appropriate control, the windings generate a magnetic field that drives the rotor to rotate. The windings are usually wound in three phases and are accordingly provided with three electrical connections via which the windings can be connected to a control unit (ECU). If the power is low, the conductor rails can be designed as conductor foil. For higher powers, as they are assumed here, the winding connection wires are contacted via busbars made of copper sheet.

Zum Zwecke der geometrischen Beschreibung des Elektromotors wird zum einen die Drehachse des Motors als Mittelachse und Symmetrieachse angenommen. Der Stator ist konzentrisch mit der Drehachse und dem Rotor angeordnet. Die Drehachse definiert gleichzeitig eine Axialrichtung. Außerdem wird bezüglich der Mittelachse von einer Radialrichtung gesprochen, die den Abstand von der Mittelachse angibt, sowie von einer Umfangsrichtung, die tangential zu einem bestimmten in Radialrichtung angeordneten Radius ausgezeichnet ist. Die Anschlussseite des Stators, an der die Wicklungsdrähte mit der Stromschienenanordnung verbunden werden, wird als Oberseite des Stators beschrieben.For the purpose of the geometric description of the electric motor, the axis of rotation of the motor is assumed to be the central axis and the axis of symmetry. The stator is arranged concentrically with the axis of rotation and the rotor. The axis of rotation also defines an axial direction. In addition, reference is made to a radial direction with respect to the central axis, which indicates the distance from the central axis, and to a circumferential direction, which is marked tangentially to a certain radius arranged in the radial direction. The connection side of the stator on which the winding wires are connected to the busbar arrangement is described as the top of the stator.

Werden zur Ansteuerung der Phasen, insbesondere bei der Verwendung von Pulsweitenmodulation im kHz- bis MHz-Bereich elektrische Sprungsignale erzeugt, die beispielsweise eine sinusförmige Ansteuercharakteristik möglichst genau nachbilden sollen, ist mit der Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen im Bereich der Wicklungen und der Zuleitungen zu rechnen. Die Abstrahlung ist hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) des Gleichstrommotors sowie der umliegenden Elektronik bei einem Einbau des Gleichstrommotors in einem Kraftfahrzeugs als kritisch anzusehen. Deshalb tritt die Forderung nach erhöhter elektromagnetischer Verträglichkeit bzw. einer möglichst geringen Sendeaktivität immer weiter in den Vordergrund. Entsprechend sind diese bürstenlosen Gleichstrommotoren gut zu entstören.If electrical jump signals are generated to control the phases, particularly when using pulse width modulation in the kHz to MHz range, which, for example, should simulate a sinusoidal control characteristic as precisely as possible, radiation of electromagnetic waves in the area of the windings and the supply lines must be expected. The radiation is to be regarded as critical with regard to the electromagnetic compatibility (EMC) of the direct current motor and the surrounding electronics when the direct current motor is installed in a motor vehicle. For this reason, the demand for increased electromagnetic compatibility or the lowest possible transmission activity is becoming increasingly important. Accordingly, these brushless DC motors are easy to suppress.

Herkömmlicherweise werden metallische Gehäuse zur Abschirmung verwendet.Metallic housings are commonly used for shielding.

Ohne metallische Gehäuse entfällt die Möglichkeit Kondensatoren elektrisch wirksam an ein Motorgehäuse zu kontaktieren, wenn das Gehäuse elektrisch nichtleitend ist. Aus der Offenlegungsschrift EP 2 911 278 A2 ist ein Kreiselpumpenmotor mit einem negative und einem positive elektrischen Anschluss, die mit dem Statorkern über einen Y-Kondensator elektrisch verbunden sind, bekannt. Eine bevorzugte Ausführung zur Kontaktierung des Stators besteht darin, dass zwischen der Leiterplatte und dem Statorkern eine elektrische Verbindung besteht, die über ein Kontaktmittel hergestellt ist. Dabei sind im Leiterplattenlayout der Leiterplatte die elektrischen Verbindungsleitungen zu den Y-Kondensatoren vorgesehen und die Y-Kondensatoren auf der Leiterplatte angeordnet. Das Kontaktmittel ist dabei in einem Leiterkanal eines Isolierstoffkörpers im Inneren des Statorkerns aufgenommen.Without a metallic housing, there is no possibility of electrically contacting capacitors to a motor housing if the housing is electrically non-conductive. From the published application EP 2 911 278 A2 is known a centrifugal pump motor with a negative and a positive electrical connection, which are electrically connected to the stator core via a Y capacitor. A preferred embodiment for contacting the stator is that there is an electrical connection between the printed circuit board and the stator core, which is produced via a contact means. The electrical connection lines to the Y capacitors are provided in the printed circuit board layout of the printed circuit board and the Y capacitors are arranged on the printed circuit board. The contact means is received in a conductor channel of an insulating body inside the stator core.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Pumpe aufweisend einen Elektromotor so weiterzubilden, dass die Erzeugung störender elektromagnetischer Abstrahlungssignale durch wirksame Verbindung von Teilen des Elektromotors mit einem Massepotential minimiert wird. Dabei ist die Masseverbindung möglichst einfach, zuverlässig und montagefreundlich auszugestalten.It is an object of the present invention to further develop a pump having an electric motor in such a way that the generation of disturbing electromagnetic radiation signals is minimized by effectively connecting parts of the electric motor to a ground potential. The ground connection should be as simple, reliable and easy to assemble as possible.

Diese Aufgabe wird von einer Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved by a pump with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent subclaims.

Demnach ist ein Pumpe aufweisend einen Elektromotor mit einem Rotor, der um eine Drehachse drehbargelagert ist, und einem den Rotor außen umgebenden Stator, der einen Statorkern und auf dem Statorkern gewickelte Spulen aufweist, wobei die Wicklungen aus einem Wicklungsdraht mit Wicklungsdrahtendabschnitten gebildet sind und die Wicklungsdrahtendabschnitte elektrisch mit Sammelschienen stirnseitig kontaktiert sind, wobei die Sammelschienen zumindest teilweise in einem Sammelschienenhalter gehalten sind, und mit einem Kontaktmittel, vorgesehen, wobei das Kontaktmittel zur Verbindung des Stators mit einem Massepotential ausgeformt ist, wobei das Kontaktmittel einen ersten Endbereich aufweist, der in eine auf der Außenseite des Statorkerns angeordnete Längsnut aufgenommen ist. Das Kontaktmittel stellt auf einfache und zuverlässige Art und Weise eine Verbindung mit dem Stator her. Eine der in dem Statorkern vorhandenen Längsnuten wird dabei zur Kontaktierung genutzt.Accordingly, a pump is an electric motor with a rotor, which is rotatably mounted about an axis of rotation, and a stator surrounding the outside of the rotor, which has a stator core and coils wound on the stator core, the windings being formed from a winding wire with winding wire end sections and the winding wire end sections are electrically contacted with busbars on the end face, the busbars being at least partially held in a busbar holder, and provided with a contact means, the contact means for connecting the stator being shaped to a ground potential, the contact means having a first end region which leads into one arranged on the outside of the stator core arranged longitudinal groove. The contact means establishes a connection to the stator in a simple and reliable manner. One of the longitudinal grooves in the stator core is used for contacting.

Bevorzugt weist die Pumpe eine Leiterplatte mit einer Steuereinheit für den Elektromotor auf, wobei das Kontaktmittel die Leiterplatte zur Verbindung des Stators mit einem Massepotential elektrisch kontaktiert.The pump preferably has a printed circuit board with a control unit for the electric motor, the contact means for connecting the printed circuit board of the stator electrically contacted with a ground potential.

Vorzugsweise ist das Kontaktmittel Teil des Sammelschienenhalters. Der Sammelschienenhalter ist bevorzugt in einem Spritzgussverfahren geformt, wobei das Kontaktmittel von dem Kunststoff umspritzt ist. Da das Kontaktmittel in dem Sammelschienenhalter integriert ist, lässt sich beim Aufsetzen des Sammelschienenhalters auf eine Oberseite des Stators auch das Kontaktmittel besonders einfach in die Längsnut einbringen.The contact means is preferably part of the busbar holder. The busbar holder is preferably molded in an injection molding process, the contact means being encapsulated by the plastic. Since the contact means is integrated in the busbar holder, the contact means can also be introduced particularly easily into the longitudinal groove when the busbar holder is placed on an upper side of the stator.

Zum Einbringen des Kontaktmittels in die Längsnut weist das Kontaktmittel bevorzugt einen Einpress-Kontaktabschnitt mit wenigstens einer gezackten Seitenfläche in dem ersten Endbereich auf. Vorzugsweise lässt sich so eine feste Pressverbindung herstellen.To introduce the contact means into the longitudinal groove, the contact means preferably has a press-in contact section with at least one serrated side surface in the first end region. A firm press connection can preferably be produced in this way.

Vorzugsweise weist das Kontaktmittel in einem zweiten dem ersten Endbereich gegenüberliegenden Endbereich einen Abschnitt, insbesondere ein Pressfit-Abschnitt mit einem Einpressstift, zur festen Verbindung mit der die Steuereinheit tragenden Leiterplatte auf.In a second end region opposite the first end region, the contact means preferably has a section, in particular a press-fit section with a press-in pin, for fixed connection to the printed circuit board carrying the control unit.

Bevorzugt sind die beiden Endbereiche des Kontaktmittels über eine Kröpfung miteinander verbunden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die beiden Endbereiche in einer gemeinsamen Ebene liegen und das Kontaktmittel somit gerade bzw. plan ausgeformt ist.The two end regions of the contact means are preferably connected to one another via an offset. However, it can also be provided that the two end regions lie in a common plane and the contact means is thus straight or flat.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich der erste und der zweite Endbereich des Kontaktmittels im eingebauten Zustand parallel zur Längsachse des Elektromotors.In an advantageous embodiment, the first and the second end region of the contact means in the installed state extend parallel to the longitudinal axis of the electric motor.

Zur einfachen Herstellung kann vorgesehen sein, dass das Kontaktmittel ein ausgestanztes und umgeformtes Leitblech ist.For simple manufacture, it can be provided that the contact means is a stamped and formed guide plate.

Vorzugsweise besteht der Statorkern aus einem gestapelten Blechpaket, bei welchem die Einzelbleche untereinander flächig elektrisch isoliert, wobei das Kontaktmittel mindestens 10% aller Einzelbleche miteinander elektrisch verbindet.The stator core preferably consists of a stacked stack of laminations, in which the individual sheets are electrically insulated from one another over a large area, the contact means electrically connecting at least 10% of all individual sheets to one another.

Der Sammelschienenhalter ist bevorzugt an der Oberseite des Stators befestigt, wobei die Leiterplatte oberhalb des Sammelschienenhalters angeordnet ist.The busbar holder is preferably fastened to the top of the stator, the circuit board being arranged above the busbar holder.

Die Spulen sind vorzugsweise in Richtung des Radius gesehen auf der Außenseite von einem Positionierungsmittel umgeben, an dem der Sammelschienenhalter gehalten ist.When viewed in the direction of the radius, the coils are preferably surrounded on the outside by a positioning means on which the busbar holder is held.

Vorzugsweise weist der Elektromotor ein aus einem spritzgusstechnisch verarbeitbaren Kunststoffmaterial bestehendes nichtleitendes Motorgehäuse auf.The electric motor preferably has a non-conductive motor housing consisting of a plastic material that can be processed by injection molding.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe eine Ölpumpe für Kraftfahrzeuge. Sie ist vorzugsweise als Trockenläufer ausgestaltet.In a preferred embodiment, the pump is an oil pump for motor vehicles. It is preferably designed as a dry runner.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleichartige oder gleichwirkende Bauteile werden in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen:

1: eine perspektivische Darstellung eines Stators eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit Sammelschieneneinheit und Kontaktmittel,
2: eine perspektivische Darstellung einer Sammelschieneneinheit mit Kontaktmittel,
3: eine perspektivische Darstellung des Kontaktmittels, sowie
4: einen Längsschnitt durch eine Ölpumpe.

A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Components of the same type or having the same function are designated in the figures with the same reference symbols. Show it:

1 1 shows a perspective illustration of a stator of a brushless DC motor with busbar unit and contact means,
2nd : a perspective view of a busbar unit with contact means,
3rd : a perspective view of the contact means, as well
4th : a longitudinal section through an oil pump.

Die 1 zeigt einen Stator 1 mit montiertem, im Wesentlichen ringförmigem Sammelschienenhalter 2. Der Stator 1 weist einen Statorkern 3 auf, welcher sich koaxial zu einer Längsachse 100 erstreckt und eine Mehrzahl von nicht dargestellten Statorkernsegmenten aufweist, um welche herum jeweils Spulen 4 gewickelt sind. Die Spulen 4 sind lediglich schematisch dargestellt. Die Spulen 4 werden in Richtung des Radius gesehen, auf der Außenseite von einem Positionierungsmittel 5 umgeben. Die Positionierungsmittel 5 können aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein, um Kurzschlüsse zwischen Wicklungsdrähten unterschiedlicher Phasen zu vermeiden. Die Statorkernsegmente sind aufeinanderfolgend in der Umfangsrichtung des Stators 1 angeordnet. Die Statorkernsegmente können wenigstens teilweise aus einem ferromagnetischen Material, wie etwa aus ferromagnetischem Stahl, hergestellt sein. Der Stator 1 wird fest innerhalb eines Gehäuses eines Elektromotors montiert und ist dazu eingerichtet, ein zeitveränderliches Magnetfeld mittels der Spulen 4 zu erzeugen. Ein nicht dargestellter magnetisierter Rotor wird dabei in der zentralen Öffnung 6 des Stators 1 montiert. Er ist dazu eingerichtet, durch eine Wechselwirkung mit dem von den Spulen 4 erzeugten zeitveränderlichen Magnetfeld gedreht zu werden. Eine Sammelschieneneinheit 7 ist dazu eingerichtet, die Spulen 4 des Stators mittels nicht dargestellter Sammelschienen elektrisch zu kontaktieren. Die Sammelschieneneinheit 7 umfasst den Sammelschienenhalter 2 und an dem Sammelschienenhalter 2 gehaltene Sammelschienen. Die Sammelschienen sind aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, vorzugsweise Metall, insbesondere Kupfer. Der Sammelschienenhalter 2 besteht wenigstens zum Teil oder vollständig aus einem elektrisch isolierenden Material, so dass Kurzschlüsse zwischen den Sammelschienen effektiv verhindert werden können. Der Sammelschienenhalter 2 ist bevorzugt durch Spritzgießen hergestellt und erstreckt sich über wenigstens einen Teil der Sammelschienen. Auf diese Weise kann eine feste und wohldefinierte physische Verbindung zwischen dem Sammelschienenhalter 2 und den Sammelschienen bereitgestellt werden. Der Sammelschienenhalter 2 ist dazu eingerichtet, auf einer axialen Seite des Stators (Oberseite) positioniert zu werden.The 1 shows a stator 1 with mounted, essentially ring-shaped busbar holder 2nd . The stator 1 has a stator core 3rd on which is coaxial to a longitudinal axis 100 extends and has a plurality of stator core segments, not shown, around each of which coils 4th are wrapped. The spools 4th are only shown schematically. The spools 4th are seen in the direction of the radius, on the outside by a positioning means 5 surround. The positioning means 5 can be made of an electrically insulating material in order to avoid short circuits between winding wires of different phases. The stator core segments are consecutive in the circumferential direction of the stator 1 arranged. The stator core segments can be made at least partially of a ferromagnetic material, such as ferromagnetic steel. The stator 1 is permanently mounted within a housing of an electric motor and is set up to generate a time-varying magnetic field using the coils 4th to create. A magnetized rotor, not shown, is in the central opening 6 of the stator 1 assembled. It is set up to interact with that of the coils 4th generated time-varying magnetic field to be rotated. A busbar unit 7 is set up the coils 4th to contact the stator electrically by means of busbars (not shown). The busbar unit 7 includes the busbar holder 2nd and on the busbar holder 2nd held busbars. The busbars are made of an electrically conductive material, preferably metal, especially copper. The busbar holder 2nd consists at least partially or completely of an electrically insulating material, so that short circuits between the busbars can be effectively prevented. The busbar holder 2nd is preferably produced by injection molding and extends over at least part of the busbars. This allows a firm and well-defined physical connection between the busbar holder 2nd and be provided to the busbars. The busbar holder 2nd is designed to be positioned on an axial side of the stator (top side).

Die Sammelschieneneinheit 7 weist in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Arme 8 auf, die an ihrem Ende abgewinkelt sind und mit ihrem Ende in Anlage mit dem Positionierungsmittel 5 zur Befestigung an dem Stator 1 liegen und bevorzugt geclippt werden. Die Spulen 4 sind in drei Phasengruppen U, V, W gruppiert. Die Spulen der jeweiligen Phasengruppen U, V, W sind durch einen Wicklungsdraht gebildet, welcher um die entsprechenden Statorkernsegmente des Statorkerns 3 gewickelt ist und welcher mit einer Leistungsquelle mittels Wicklungsdrahtendabschnitten 9 verbunden werden kann. Dazu weist jede der Sammelschienen ein Leistungsquellenverbindungsanschlusselement 10 auf, welches dazu eingerichtet ist, mit einer Leistungsquelle elektrisch verbunden zu werden, und mehrere Spulenverbindungsanschlusselemente 11, die jeweils dazu eingerichtet sind, mit einer Spule des Stators elektrisch verbunden zu werden, auf.The busbar unit 7 has arms equally spaced in the circumferential direction 8th which are angled at their end and with their end in contact with the positioning means 5 for attachment to the stator 1 lie and are preferably clipped. The spools 4th are grouped into three phase groups U, V, W. The coils of the respective phase groups U, V, W are formed by a winding wire which extends around the corresponding stator core segments of the stator core 3rd is wound and which with a power source by means of winding wire end portions 9 can be connected. For this purpose, each of the busbars has a power source connection connection element 10th which is configured to be electrically connected to a power source and a plurality of coil connection connection elements 11 , each configured to be electrically connected to a coil of the stator.

Die Spulenverbindungsanschlusselemente 11 weisen eine im Wesentlichen U-förmige oder V-förmige Gestalt auf und erstrecken sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 100. In anderen Worten, die Spulenverbindungsanschlusselemente 11 weisen ein im Querschnitt zur Längsachse 100 U-förmiges oder V-förmiges Profil auf und umgreifen jeweils einen im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung verlaufenden Wicklungsdrahtendabschnitt 9.The coil connector fittings 11 have a substantially U-shaped or V-shaped shape and extend in a plane perpendicular to the longitudinal axis 100 . In other words, the coil connection terminals 11 have a cross-section to the longitudinal axis 100 U-shaped or V-shaped profile and each encompass a winding wire end section running essentially parallel to the longitudinal direction 9 .

Die Spulenverbindungsanschlusselemente 11 sind bevorzugt als Crimpelemente ausgebildet, die um die Wicklungsdrahtendabschnitte 9 gecrimpt werden. Auf diese Weise könne die Wicklungsdrahtendabschnitte 9 elektrisch mit den Sammelschiene einfach durch eine mechanische Verformung der jeweiligen Spulenverbindungsanschlusselemente 11 elektrisch verbunden werden. Der Sammelschienenhalter 2 weist eine Statorfläche 12 auf, die in Anlage mit der Stirnseite des Stators (Oberseite) 13 steht.The coil connector fittings 11 are preferably designed as crimping elements, which around the winding wire end portions 9 be crimped. In this way, the winding wire end sections 9 electrically with the busbar simply by mechanically deforming the respective coil connection connection elements 11 be electrically connected. The busbar holder 2nd has a stator surface 12th on, which is in contact with the front of the stator (top) 13 stands.

Um ein hohes Maß an elektromagnetischer Verträglichkeit sicherzustellen, ist es wünschenswert den Stator zuverlässig und über einen möglichst geringen elektrischen Widerstand mit einem Massepotential zu verbinden. Ein Kontaktmittel 16 verbindet den Statorkern 3 unmittelbar mit einem Masseelement bzw. Massekontakt einer nicht dargestellten auf einer Leiterplatte angeordneten Steuereinheit. Der Statorkern 3 weist paketierte Statorbleche 14 auf. Der Statorkern 3 bzw. die Statorbleche 14 sind auf der Außenseite genutet. Die Nuten 15 sind Längsnuten. Sie erstrecken sich in Längsrichtung, bevorzugt über die komplette Höhe des Statorkerns und sind gleichmäßig entlang des Umfangs zueinander beabstandet angeordnet. Das Kontaktmittel 16 ist in einer Längsnut 15 aufgenommen. Das Kontaktmittel 16 weist einen Einpress-Kontaktabschnitt 17 in einem ersten Endbereich auf, der mit einer gezackten Kontur, insbesondere Widerhaken 18 versehen ist um sich in einer Längsnut 15 des Stators zur Herstellung einer Pressverbindung festkrallen zu können. Der Einpress-Kontaktabschnitt 17 ist flach, insbesondere blechförmig, wobei die Seitenfläche entlang der Längsrichtung die gezackte oder gezahnte Oberfläche trägt.In order to ensure a high degree of electromagnetic compatibility, it is desirable to connect the stator reliably and with the lowest possible electrical resistance to a ground potential. A means of contact 16 connects the stator core 3rd directly with a ground element or ground contact of a control unit, not shown, arranged on a printed circuit board. The stator core 3rd has packetized stator laminations 14 on. The stator core 3rd or the stator sheets 14 are grooved on the outside. The grooves 15 are longitudinal grooves. They extend in the longitudinal direction, preferably over the entire height of the stator core, and are evenly spaced from one another along the circumference. The contact agent 16 is in a longitudinal groove 15 added. The contact agent 16 has a press-in contact section 17th in a first end region with a serrated contour, in particular barbs 18th is provided around itself in a longitudinal groove 15 the stator to make a press connection. The press-in contact section 17th is flat, in particular sheet-shaped, the side surface bearing the serrated or serrated surface along the longitudinal direction.

Wie in den 2 und 3 im Detail dargestellt, weist das Kontaktmittel 16 in einem zweiten dem ersten Endbereich gegenüberliegenden Endbereich einen Pressfit-Abschnitt 19 zur festen Verbindung mit der Leiterplatte auf. Der Pressfit-Abschnitt 19 weist einen Einpressstift 20 auf, der eine größere Ausdehnung in einer Einpresszone im Vergleich zu einem Loch in der Leiterplatte aufweist. Beim Einpressen wird der Einpressstift plastisch verformt und ein gasdichter Kontakt mit niederohmigem Widerstand mit der Leiterplatte sichergestellt. Es sind nur geringe Einpresskräfte bei gleichzeitig hohen Haltekräften notwendig. Die beiden Endbereiche des Kontaktmittels 16 sind über eine Kröpfung 21 miteinander verbunden. Das Kontaktmittel 16 ist in den Sammelschienenhalter 2 integriert. Bevorzugt wird bei der Herstellung des Sammelschienenhalters 2 das Kontaktmittel 16 zumindest teilweise umspritzt, dabei stehen die beiden Endbereiche über das Spritzgussteil hinaus. Der erste und der zweite Endbereich des Kontaktmittels 16 erstrecken sich im eingebauten Zustand parallel zur Längsachse 100.As in the 2nd and 3rd Shown in detail, the contact means 16 in a second end area opposite the first end area, a press-fit section 19th for a firm connection to the circuit board. The pressfit section 19th has a press-in pin 20 which has a larger expansion in a press-fit zone compared to a hole in the circuit board. When pressing in, the press-in pin is plastically deformed and a gas-tight contact with low-resistance is ensured with the circuit board. Only low press-in forces are required with high holding forces. The two end areas of the contact means 16 are about a bend 21st connected with each other. The contact agent 16 is in the busbar holder 2nd integrated. Is preferred in the manufacture of the busbar holder 2nd the contact agent 16 at least partially overmolded, the two end regions projecting beyond the injection molded part. The first and the second end region of the contact means 16 extend parallel to the longitudinal axis when installed 100 .

Das Kontaktmittel erlaubt den Stator zuverlässig und über einen möglichst geringen elektrischen Widerstand mit einem Massepotential bzw. der Leiterplatte zu verbinden. Es vereinfacht den Montageprozesses. Beim Aufsetzen der Sammelschieneneinheit auf die Oberseite des Stators wird das Kontaktmittel in Längsrichtung in die Längsnut eingepresst und eine sichere Verbindung hergestellt. Mit der Sammelschieneneinheit wird die Leiterplatte der Steuereinheit bevorzugt über Press-Fit-Technologie verbunden. Die Leistungsquellenverbindungsanschlusselemente 10 und der Pressfit-Abschnitt 19 des Kontaktmittels 16 sind dabei parallel zur Längsachse 100 ausgerichtet, so dass sie auf einfache Art und Weise durch entsprechende Öffnungen einer Leiterplatte geführt und mit dieser zur elektrisch Kontaktierung verbunden werden können. Die Leiterplatte erstreckt sich dabei bevorzugt parallel zur Oberseite des Stators bzw. des Sammelschienenhalters.The contact means allows the stator to be connected reliably to a ground potential or the printed circuit board via the lowest possible electrical resistance. It simplifies the assembly process. When the busbar unit is placed on the top of the stator, the contact means is pressed into the longitudinal groove in the longitudinal direction and a secure connection is established. The circuit board of the control unit is preferably connected to the busbar unit using press-fit technology. The power source connector fittings 10th and the pressfit section 19th of the contact agent 16 are parallel to the longitudinal axis 100 aligned so that they can be easily guided through corresponding openings in a printed circuit board and connected to it for electrical contacting. The Printed circuit board preferably extends parallel to the top of the stator or busbar holder.

Der Stator mit Sammelschieneneinheit kann in einen nicht gezeigten Elektromotor eingebaut werden. Der Elektromotor wird bevorzugt im Automotive-Bereich eingesetzt, insbesondere in einer Pumpe, bevorzugt in einer elektrischen Ölpumpe.The stator with busbar unit can be installed in an electric motor, not shown. The electric motor is preferably used in the automotive sector, in particular in a pump, preferably in an electric oil pump.

4 zeigt eine Ölpumpe 22 mit einem zuvor beschriebenen Elektromotor 23 aufweisend einen Rotor 24 und den Stator 1 mit Sammelschieneneinheit. Die Ölpumpe ist als Trockenläufer ausgebildet. Der Elektromotor 23 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor. Die Ölpumpe 22 wird insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt. 4th shows an oil pump 22 with a previously described electric motor 23 having a rotor 24th and the stator 1 with busbar unit. The oil pump is designed as a dry runner. The electric motor 23 is a brushless DC motor. The oil pump 22 is used in particular in motor vehicles.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2911278 A2 [0006]

Claims

Pump (22) comprising an electric motor (23) with a rotor (24) which is rotatably mounted about an axis of rotation (100) and a stator (1) surrounding the rotor (24) on the outside, which has a stator core (2) and on which Stator core (2) has wound coils (3), the windings being formed from a winding wire with winding wire end sections (9) and the winding wire end sections (9) being electrically contacted on the end face with busbars, the busbars being at least partially held in a busbar holder (2) , and with a contact means (16), characterized in that the contact means (16) is formed for connecting the stator (1) to a ground potential, the contact means (16) having a first end region which extends into one on the outside of the stator core (3) arranged longitudinal groove (15) is added.

Pump after Claim 1 , characterized in that the pump has a circuit board with a control unit for the electric motor, the contact means (16) making electrical contact with the circuit board for connecting the stator (1) to a ground potential.

Pump after Claim 1 or 2nd , characterized in that the contact means (16) is part of the busbar holder (2).

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the busbar holder (2) is molded in an injection molding process and the contact means (16) is encapsulated by the plastic.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the contact means (16) has a press-in contact section (17) with at least one serrated side surface in the first end region.

Pump according to one of the previous ones Claims 2 to 5 , characterized in that the contact means (16) in a second end region opposite the first end region has a section (19) for fixed connection to a circuit board carrying the control unit.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the section (19) is a press-fit section with a press-in pin (20).

Pump after Claim 6 or 7 , characterized in that the two end regions of the contact means (16) are connected to one another via a crank (21).

Pump according to one of the previous ones Claims 6 to 8th , characterized in that the first and the second end region of the contact means (16) in the installed state extend parallel to the longitudinal axis (100) of the electric motor.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the contact means (16) is a stamped and formed guide plate.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the stator core (3) consists of a stacked stack of sheets, in which the individual sheets are electrically insulated from one another, the contact means electrically connecting at least 10% of all individual sheets.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the busbar holder (2) is fastened to the top of the stator (1) and that the printed circuit board is arranged above the busbar holder (2).

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the coils (4), viewed in the direction of the radius, are surrounded on the outside by a positioning means (5) on which the busbar holder (2) is held.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor has a non-conductive motor housing consisting of a plastic material which can be processed by injection molding.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump (16) is an oil pump for motor vehicles.

Pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump (16) is a dry runner.