EP2384535A2

EP2384535A2 - Entstörungsanordnung für eine elektrische maschine

Info

Publication number: EP2384535A2
Application number: EP09744419A
Authority: EP
Inventors: Armin Stubner; Richard Hurst; Norbert Martin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-11-09
Also published as: KR20110119632A; JP5502894B2; WO2010076070A2; US20120013226A1; WO2010076070A3; JP2012514966A; CN102273052B; DE102009000024A1; CN102273052A; KR101663967B1

Abstract

Eine Entstörungsanordnung (86) für eine elektrische Maschine (10) umfasst eine ein- oder mehrstückige Gehäusekomponente (56) und eine ein- oder mehrstückige Abschirmungskomponente (30). Die Gehäusekomponente (56) bildet gemeinsam mit der Abschirmungskomponente (30) einen Faraday-Käfig (84). Der Faraday-Käfig (84) umhüllt mindestens eine erste Entstördrossel (44). Eine elektrische Maschine, insbesondere Wischermotor, umfasst eine wie zuvor beschriebene Entstörungsanordnung (86).

Description

Entstörungsanordnung für eine elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft eine Entstörungsanordnung für eine elektrische Maschine. Die Entstörungsanordnung umfasst eine ein- oder mehrstückige Gehäusekomponente und eine ein- oder mehrstückige Abschirmungskomponente, wobei die Gehäusekomponente gemeinsam mit der Abschirmungskomponente einen Fa- raday-Käfig bildet. Außerdem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere einen Wischermotor.

DD 12956 beschreibt ein konventionelles Entstörglied. Hierbei ist in der Wan- düng eines metallischen Abschirmgehäuses eines Scheibenwischermotors ein

Gewindestutzen befestigt, der zwischen dem Innenraum des Abschirmgehäuses und seiner Umgebung eine rohrartige Verbindung bereitstellt. In die rohrartige Verbindung ist ein Durchführungskondensator eingesetzt, der die rohrartige Verbindung vollständig ausfüllt. Durch den Durchführungskondensator ist eine Plus- Zuleitung für den Scheibenwischermotor geführt. Das konventionelle Entstörglied genügt den gestiegenen Anforderungen an elektromagnetische Verträglichkeit mit heutigen Funkdiensten und Fahrzeugsystemen nicht mehr.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Entstö- rungsanordnung bereitzustellen, die den gestiegenen Anforderungen an elektromagnetische Verträglichkeit mit heutigen Funkdiensten und Fahrzeugsystemen Rechnung trägt. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine, insbesondere einen Wischermotor, mit diesem Vorteil bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche ge- löst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Entstörungsanordnung dadurch auf, dass der Faraday-Käfig mindestens eine erste Entstördrossel umhüllt. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Faraday-Käfig einen Bürstenapparat der elektrischen Maschine vollständig umhüllt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform umhüllt der Faraday-Käfig eine Masseleitung der elektrischen Maschine, wobei der Faraday-Käfig mit der Masseleitung elektrisch verbunden ist.

Eine auch bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass in der Masseleitung die erste Entstördrossel oder eine weitere Entstördrossel eingefügt ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass in einer Wandung des Faraday-Käfigs mindestens ein Durchführungskondensator angeordnet ist.

Vorzugsweise kann die Entstörungsanordnung dadurch gekennzeichnet sein, dass der Durchführungskondensator ein auf einer Rohrinnenseite und/oder auf einer Rohraußenseite metallisiertes Keramikröhrchen umfasst.

Es ist von Vorteil, wenn die Gehäusekomponente und/oder die Abschirmungskomponente eine Aufnahme zum Einpressen des Durchführungskondensators, insbesondere in einer axialen und/oder in einer radialen Richtung, aufweist.

Auch ist es besonders bevorzugt, wenn der Faraday-Käfig eine erste Entstörkapazität umhüllt.

Außerdem baut die Erfindung auf einer gattungsgemäßen elektrischen Maschine dadurch auf, dass die elektrische Maschine, insbesondere der Wischermotor, eine erfindungsgemäße Entstörungsanordnung umfasst.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Figuren anhand beson- ders bevorzugter Ausführungsformen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Prinzipschaltbild zur Erläuterung einer erfindungs- gemäßen elektrischen Verschaltung der Entstörkomponenten; Fig. 2 eine perspektivische schematische Skizze einer erfindungsgemäßen räumlichen Anordnung von Entstörkomponenen im Bereich des Abschirmbleches; und

Fig. 3 eine perspektivische Skizze von einem Durchführungskondensator und einer erfindungsgemäßen räumlichen Anordnung des Durchführungskondensators im Heckelement.

Kleinmotoren 10 werden üblicherweise mit einer einfachen L/C-Entstörung ver- sehen, um elektrische Störungen zu unterdrücken, die durch das Bürstenfeuer verursacht werden. In einem Standard-Wischermotor 10 werden die zwei vom Gesetzgeber geforderten Wischgeschwindigkeiten üblicherweise mittels zwei Plus-Bürsten 12, 14 verwirklicht. Typischerweise steht eine erste der beiden Plus-Bürsten 12, 14 einer Massebürste 16 diametral gegenüber, während die andere in einem spitzen Umfangswinkel von beispielsweise 70° zu der ersten

Plus-Bürste 12 angeordnet ist. Folglich ist die andere der beiden Bürsten 12, 14 der Massebürste 16 nicht diametral gegenüber angeordnet. In diesem Fall werden beide Bürsten 12, 14 mit je einem eigenen L/C-Schaltkreis 18, 20 bzw. 22, 24 entstört. Hierbei erfolgt der Anschluss der jeweiligen Bürste an eine jeweilige elektrische Zuleitung 34 bzw. 36 über die Induktivität 18 bzw. 22, wobei der stromversorgungsseitige Anschluss der Induktivität 18 bzw. 22 mittels einer Kapazität 20 bzw. 24 gegen eine Masse 28 hochfrequenztechnisch kurzgeschlossen wird. Man spricht dann von einer 2L/2C-Entstörung. Um die Entstörung im Langwellenbereich zu verbessern, kann eine dritte Kapazität 26 verwendet wer- den, die zwischen den Anschlüssen der beiden Plus-Bürsten 12, 14 geschaltet ist. 2L/2C- bzw. 2L/3C-Entstörungen unterdrücken wirkungsvoll mittlere Störpegel, sind jedoch relativ unwirksam gegenüber kurzzeitig auftretenden Störereignissen, die sich in sogenannten "Stör-Peaks" bemerkbar machen. Die "Stör- Peaks" sind für frühere analoge Rundfunk- und Telekommunikationdienste eher unproblematisch, führen jedoch bei digitalen Kommunikationssystemen, wie Blue

Tooth und digitalen Rundfunkdiensten (Digital Broadcast) zu Ausfällen.

Erfindungsgemäß wird eine mit Masse 28 verbundene Abschirmungskomponente 30 so angeordnet, dass der Bürstenapparat 12, 14, 16 (und damit der originäre Erzeuger der Funkstörung) vollständig im Polgehäuse 32 gekapselt ist. Vorzugsweise ist die Abschirmungskomponente 30 ein elektrisch leitendes Abschirm- blech. Die elektrischen Zuleitungen 34, 36 werden durch das Abschirmblech 30 hindurchgeführt. Um eine Herausleitung von Störsignalen aus dem Bürstenraum 38 zu unterdrücken, werden die beiden Plusleitungen 34, 36 des zweistufigen Motors 10 mittels je eines Durchführungskondensators 40 bzw. 42 hochfrequenz- technisch mit dem Abschirmblech 30 kurzgeschlossen. Mittels einer Einfügung einer Drossel 44 in den Massepfad 46 des Wischermotors 10 ist eine weitere Verbesserung möglich. In die Masseleitung 48 kann an beliebiger stelle, also beispielsweise zwischen der Massebürste 16 und der dritten Drossel 44 oder zwischen der dritten Drossel 44 und dem Bürstengehäuse 32, ein Thermoschal- ter 50 eingefügt sein.

Ein Modul 52 zur Aufnahme der Entstördrosseln 18, 22 ist im Motorgehäuse 54 wie folgt angeordnet. Das Modul 52 führt von einem Polgehäuse 56 durch einen (nicht dargestellten) Motorflansch hindurch in ein (nicht dargestelltes) Getriebe- gehäuse. Das Modul 52 umfasst ein Heckelement 58 mit Entstördrosseln 18, 22, ein Bugelement 60 mit Kontaktfedern zu einem (nicht dargestellten) Getriebedeckel und ein Abschirmblech 30 zwischen dem Heckelement 58 und dem Bugelement 60. Neben der Abschirmungsfunktion kann das Abschirmblech 30 auch die Funktion haben, das Bugelement 60 an dem Heckelement 58 mechanisch zu befestigen. Dazu kann das Abschirmblech 30 in Richtung zu dem Bugelement 60 zwei laschenartige Fortsätze 64, 66 mit jeweils einer Aussparung 68 aufweisen, die dazu vorgesehen sind, das Bugelement 60 von zwei Seiten 72, 74 klammerartig zu umfassen. Das Bugelement 60 weist zwei Nasen 70 auf, die dazu vorgesehen sind, in die Aussparungen 68 der laschenartigen Fortsätze 64, 66 haken- artig einzugreifen. Eine gleichartige mechanische Verbindung kann auch zwischen dem Abschirmblech 30 und dem Heckelement 58 vorgesehen sein. Hierbei ist es zweckmäßig, die beiden Laschen 64, 66 für das Bugelement 60 an einer linken 72 und rechten 74 Seite des Abschirmblechs 30 anzuordnen, wenn die beiden Laschen 76, 78 für das Heckelement 58 auf der Oberseite 80 und Unter- seite 82 des Abschirmblech 30 angeordnet sind. Alternativ kann es auch zweckmäßig sein, die beiden Laschen 76, 78 für das Heckelement 58 an einer linken 72 und rechten 74 Seite des Abschirmblechs 30 anzuordnen, und die beiden Laschen 64, 66 für das Bugelement 60 auf der Oberseite 80 und Unterseite 82 des Abschirmblechs 30. Das Polgehäuse 56, das Getriebeflanschgehäuse und das Abschirmblech 30 bilden einen geschlossenen Faraday-Käfig 84. Das Abschirmblech 30 bewirkt eine Abschirmung in der Durchreiche vom Polgehäuse 56 zum Getriebegehäuse. Es ist zweckmäßig, die beiden Durchführungskondensatoren 40, 42 auf Anschlussdrähten 34, 36 der Drosseln 18, 22 vorzulöten und zusammen mit der jeweiligen Drossel 18, 22 in das Heckelement 58 einzulegen.

Die Entstörungsanordnung 86 für die elektrische Maschine 10 umfasst eine ein- oder mehrstückige Gehäusekomponente 56 und eine ein- oder mehrstückige Abschirmungskomponente 30. Die Gehäusekomponente 56 bildet gemeinsam mit der Abschirmungskomponente 30 einen Faraday-Käfig 84. Der Faraday-Käfig 84 umhüllt mindestens eine erste Entstördrossel 18. Außerdem umhüllt der Faraday-Käfig 84 ei- nen Bürstenapparat 12, 14, 16 und eine Masseleitung 48 der elektrischen Maschine 10 vollständig. Der Faraday-Käfig 84 ist mit der Masseleitung 48 elektrisch verbunden. In einer Wandung 30 des Faraday-Käfigs 84 ist mindestens ein Durchführungskondensator 40, 42 angeordnet. Jeder der Durchführungskondensatoren 40, 42 kann auf einer Rohrinnenseite und/oder auf einer Rohraußenseite ein metallisiertes Keramikröhrchen 88 umfassen. Die Gehäusekomponente 56 und/oder die Abschirmungskomponente 30 kann eine Aufnahme 90 zum Einpressen des Durchführungskondensators 40, 42, insbesondere in einer axialen 92 und/oder in einer radialen 94 Richtung des Heckteils 58 umfassen. Der Faraday-Käfig 84 kann auch eine erste Entstörkapazität 26 umhüllen. Grundsätzlich ist die Erfindung auf jede Art von elektrischen Maschinen mit Bürsten 12, 14, 16 anwendbar und ist insbesondere für Wischermotoren 10 von Vorteil. In der

Masseleitung 48 kann eine weitere Entstördrossel 44 eingefügt sein.

Claims

Ansprüche

1 . Entstörungsanordnung (86) für eine elektrische Maschine (10), umfassend eine ein- oder mehrstückige Gehäusekomponente (56) und eine ein- oder mehrstückige Abschirmungskomponente (30), wobei die Gehäusekomponente (56) gemeinsam mit der Abschirmungskomponente (30) einen Faraday-Käfig (84) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Faraday-Käfig (84) mindestens eine erste Entstördrossel (18) umhüllt.

2. Entstörungsanordnung (86) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Faraday-Käfig (84) einen Bürstenapparat (12, 14, 16) der elektrischen Maschine (10) vollständig umhüllt.

3. Entstörungsanordnung (86) gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faraday-Käfig (84) eine Masseleitung (48) der elektrischen Maschine (10) umhüllt, wobei der Faraday-Käfig (84) mit der Masseleitung (48) elektrisch verbunden ist.

4. Entstörungsanordnung (86) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Masseleitung (48) die erste Entstördrossel (18) oder eine weitere Entstördrossel (44) eingefügt ist.

5. Entstörungsanordnung (86) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wandung (30) des Faraday-Käfigs (84) mindestens ein Durchführungskondensator (40) angeordnet ist.

6. Entstörungsanordnung (86) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Durchführungskondensator (40) ein auf einer Rohrinnenseite und/oder auf einer Rohraußenseite metallisiertes Keramikröhrchen (88) umfasst.

7. Entstörungsanordnung (86) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekomponente (56) und/oder die Abschirmungskomponente (30) eine Aufnahme (90) zum Einpressen des Durchführungskondensators (40), insbesondere in einer axialen (92) und/oder in einer radialen (94) Richtung, aufweist.

8. Entstörungsanordnung (86) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Faraday-Käfig (84) eine erste Entstörkapazität (26) umhüllt.

9. Elektrische Maschine, insbesondere Wischermotor, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine eine Entstörungsanordnung (86) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.