ES2577108T3 - Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automóvil - Google Patents

Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automóvil Download PDF

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ES2577108T3 ES13716261.6T ES13716261T ES2577108T3 ES 2577108 T3 ES2577108 T3 ES 2577108T3 ES 13716261 T ES13716261 T ES 13716261T ES 2577108 T3 ES2577108 T3 ES 2577108T3
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Abstract

Motor de corriente continua (32) para el accionamiento de unidades de un automóvil con un cárter (36), que rodea radialmente un estator y un rotor del motor de corriente continua (32) y que está fabricado de un material eléctricamente conductor, una placa de cojinete (38), que limita axialmente el motor de corriente continua (32) y desde la que sobresale centralmente un árbol de accionamiento (34) del motor de corriente continua (32), y desde la que sobresalen dos contactos de conexión (42) para suministrar tensión al motor de corriente continua (32), estando fabricada la placa de cojinete (38) de un material no conductor eléctricamente, una placa de circuito (54), sobre la que están dispuestos componentes electrónicos (56, 58) para la supresión de parásitos radioeléctricos y que presenta una abertura central (55), por la que sobresale el árbol de accionamiento (34) del motor de corriente continua (32) y que presenta dos aberturas de paso (64), por las que sobresalen los contactos de conexión (42) del motor de corriente continua (32) y medios (10) para el establecimiento de una conexión a masa de la placa de circuito (54), caracterizado por que como medio para el establecimiento de la conexión a masa de la placa de circuito (54) está dispuesta axialmente entre la placa de circuito (54) con los componentes electrónicos (56, 58) para la supresión de parásitos radioeléctricos y la placa de cojinete (38) una chapa (10) que presenta un primer elemento de contacto (20; 22) para la conexión al cárter (36) y un segundo elemento de contacto (24) para la conexión a pistas conductoras (60) de la placa de circuito (54).

Description

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DESCRIPCION
Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil
La invencion se refiere a un motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil con un carter, que rodea radialmente un estator y un rotor del motor de corriente continua y que esta fabricado de un material electricamente conductor, una placa de cojinete, que limita axialmente el motor de corriente continua y desde la que sobresale centralmente un arbol de accionamiento del motor de corriente continua, y desde la que sobresalen dos contactos de conexion para suministrar tension al motor de corriente continua, estando fabricada la placa de cojinete de un material electricamente no conductor, una placa de circuito , sobre la que estan dispuestos componentes electronicos para la supresion de parasitos radioelectricos y que presenta una abertura central, por la que sobresale el arbol de accionamiento del motor de corriente continua, y que presenta dos aberturas de paso, por las que sobresalen los contactos de conexion del motor de corriente continua, y medios para el establecimiento de una conexion a masa de la placa de circuito .
Se conoce que mediante el uso de motores de corriente continua, independientemente de si se trata de motores de corriente continua conmutados electronicamente o a traves de coronas portaescobillas, aparecen radiaciones parasitas electromagneticas, que influyen negativamente en el funcionamiento de otros sistemas electronicos o, por ejemplo, dificultan la recepcion de radio o la radiocomunicacion. Tambien existe al mismo tiempo una sensibilidad del propio sistema frente a la radiacion parasita de otros sistemas electronicos. Por tanto es habitual en particular en la industria del automovil tener que comprobar la compatibilidad electromagnetica de componentes electronicos. Para ello se usan circuitos antiparasitarios especiales, que consisten habitualmente en una placa de circuito, sobre la que se disponen condensadores de derivacion y choques antiparasitarios, que estan conectadas entre si a traves de pistas conductoras. Para la puesta a tierra de estos componentes electronicos tiene que establecerse un contacto a masa.
Asi, en el documento DE 10 2006 044 304 A1 se propone una disposicion de un circuito antiparasitario, en el que se usan dos choques antiparasitarios y tres condensadores de derivacion, que se orientan entre si de tal manera que las lineas de campo electromagneticas de un choque conectado a un contacto de conexion del motor electrico se situan perpendiculares a las lineas de campo electromagneticas de un condenador de derivacion conectado al mismo contacto del motor. La conexion a masa se produce o bien mediante soldadura de los extremos opuestos de las lineas electricas de los condensadores con el carter metalico del motor de corriente continua o bien mediante aprisionamiento de un pico, que esta configurado en una linea de conexion estampada, entre una tapa terminal y la placa de cojinete del motor de corriente continua.
Ademas, en el documento DE 10 2009 010 424 A1 se da a conocer un motor electrico de unidades de automovil con una placa de circuito, sobre la que estan dispuestas bobinas de choque y condensadores de derivacion como elementos antiparasitarios, estando dispuesta la placa de circuito en el lado trasero de un cuerpo de plastico, que sirve como placa terminal. El contacto a masa se crea a traves de in pistas conductoras moldeadas en el cuerpo de plastico, que estan conectadas a la placa de circuito y se dirigen a lenguetas de contacto, que estan conectadas al carter metalico, presentando las lenguetas de contacto orificios por los que sobresalen tornillos, a traves de los cuales se establece la conexion entre las lenguetas de contacto y los extremos de las pistas conductoras.
De manera correspondiente, en los motores de corriente continua conocidos se requiere para el establecimiento de una conexion a masa de los componentes antiparasitarios atornillar o soldar firmemente las pistas conductoras al carter del motor de corriente continua. En las realizaciones conocidas solo son posibles conexiones por apriete cuando la placa de cojinete puede servir como contacto a masa, es decir cuando esta configurada de manera electricamente conductora.
Adicionalmente, por el documento DE 10 2007 018 462 A1 se conoce un motor de corriente continua, cuyos contactos de motor se dirigen radialmente desde el tubo de polos, de modo que la placa de cojinete presenta exclusivamente una abertura para el arbol de motor. La supresion de parasitos radioelectricos del motor de corriente continua se produce a traves de un condensador de paso, que esta fijado a una corona portaescobillas y se pone en contacto mediante una chapa, que rodea en parte el tubo de polos para la conexion a masa. Para intercambiar este condensador de paso tendria que desmontarse por consiguiente todo el motor.
Por tanto, el objetivo de la invencion es crear un motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil, en el que la puesta en contacto a masa tambien sea posible usando placas de cojinete de plastico de manera sencilla sin un esfuerzo de montaje aumentado.
Este objetivo se alcanza mediante un motor de corriente continua con las caracteristicas de la reivindicacion principal.
Debido a que, como medio para el establecimiento de la conexion a masa de la placa de circuito , axialmente entre la placa de circuito con los componentes electronicos para la supresion de parasitos radioelectricos y la placa de cojinete esta dispuesta una chapa, que presenta un primer elemento de contacto para la conexion con el carter y un
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segundo elemento de contacto para la conexion con pistas conductoras de la placa de circuito , la conexion a masa puede crearse mediante una simple colocacion posterior unas sobre otras de la chapa y de la placa de circuito sobre la placa de cojinete del motor de corriente continua. Esto lleva a un montaje sencillo sin necesidad de etapas de fijacion posteriores. Preferiblemente, la chapa es una pieza curvada estampada, que presenta una chapa de base plana, que descansa sobre la placa de cojinete y desde cuya zona de borde radial se extiende el primer elemento de contacto esencialmente en direccion axial hacia el carter y el segundo elemento de contacto esencialmente en direccion axial hacia la placa de circuito. Un componente de este tipo puede producirse de manera economica y es adecuado para una sencilla fijacion de tipo Spring-Fix del segundo elementos de contacto a la placa de circuito.
En una configuracion especialmente ventajosa de la invencion, el primer elemento de contacto presenta una primera seccion que se extiende axialmente, que se adentra en una cavidad de la placa de cojinete, presenta una segunda seccion que se extiende radialmente, que se apoya axialmente contra un extremo libre del carter a traves de la cavidad en la placa de cojinete y presenta una tercera seccion que se extiende axialmente, que se apoya radialmente contra el carter. Asi puede producirse, sin tener que usar medios de fijacion, una conexion doble de la chapa con el carter, ya que por un lado, mediante la colocacion por encima de la placa de circuito, la seccion radial se presiona contra el carter que constituye la masa y, por otro lado, la tercera seccion se extiende a lo largo del carter, de modo que con un diseno correspondiente tambien puede generase una fuerza de apriete radial.
En una configuracion preferida, la chapa presenta dos primeros elementos de contacto, que se extienden en direccion al carter, de modo que el carter puede quedar aprisionado entre los dos elementos de contacto.
En una forma de realizacion posterior, los dos primeros elementos de contacto estan dispuestos esencialmente enfrentados radialmente y se apoyan pretensados radialmente hacia dentro contra el carter. La fuerza elastica necesaria para ello puede generarse o bien al seleccionar la distancia de los dos primeros elementos de contacto ligeramente menor que el diametro del carter o bien, al curvar los elementos de contacto, curvandolos mas de 90° con respecto al cuerpo de base, de modo que durante el montaje los elementos de contacto tengan que presionarse primero ligeramente para separarlos. Se obtiene una fijacion duradera sin componentes adicionales.
Preferiblemente el segundo elemento de contacto esta conectado a traves de una conexion por desplazamiento del aislante de manera electricamente conductora a la placa de circuito. Ademas de poder producirse de manera sencilla, esta conexion tambien presenta una gran durabilidad.
En otra configuracion ventajosa, la placa de cojinete presenta un saliente central que se extiende axialmente, de forma cilmdrica, que sobresale por una abertura central de la chapa, desde la que se extienden al menos dos picos en la direccion del saliente, que se apoyan con arrastre por friccion contra una pared lateral del saliente. Al desplazar por encima la chapa se establece por tanto una conexion por apriete con respecto a la placa de cojinete a traves de los picos, de modo que queda descartado en la mayor medida posible un desplazamiento axial de la chapa.
Para evitar tambien un giro de la chapa sobre la placa de cojinete y bloquear de manera correspondiente su posicion angular, la placa de cojinete presenta un saliente dispuesto de manera excentrica que se extiende axialmente, que sobresale por una abertura de la chapa. Esto facilita el montaje.
Para garantizar la compatibilidad electromagnetica del motor de corriente continua, estan dispuestos como componentes electronicos para la supresion de parasitos radioelectricos sobre la placa de circuito al menos dos choques antiparasitarios. El circuito sobre la placa de circuito puede complementarse logicamente mediante condensadores de derivacion.
Un motor de corriente continua construido de este modo con circuito antiparasitario puede montarse con muy poco esfuerzo mediante simple enchufado. Al mismo tiempo se garantiza una puesta en contacto a masa fiable de los componentes antiparasitarios. Puede prescindirse por completo de una soldadura, soldadura fuerte, enganche haciendo clic o atornillado, con lo cual se reducen los costes de fabricacion y de materiales.
En los dibujos se representa un ejemplo de realizacion, que se describe a continuacion.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una chapa para un motor de corriente continua segun la invencion.
La figura 2 muestra un motor de corriente continua segun la invencion con chapa colocada encima en representacion en perspectiva.
La figura 3 muestra el motor de corriente continua de la figura 1 con placa de circuito colocada encima en representacion en perspectiva.
La figura 1 muestra una chapa 10, que se ha fabricado mediante un proceso de curvado y estampado. Se compone de una chapa de base 12 con una abertura central esencialmente circular 14, que esta ensanchada por un lado de tal modo que, adicionalmente, una abertura excentrica 16 de forma rectangular se extiende desde la abertura
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circular 14. Desde el borde radialmente interior de la chapa de base 12 se adentran, desplazados 90° entre si, cuatro picos 18 radialmente hacia dentro en la abertura circular 14.
Desde una zona de borde radialmente exterior de la chapa de base 12 se extienden en el presente ejemplo de realizacion en total tres elementos de contacto 20, 22, 24 en direccion axial. Dos primeros elementos de contacto 20, 22 estan dispuestos desplazados entre si esencialmente 180° y se extienden en paralelo entre si en una primera direccion axial. Los dos primeros elementos de contacto 20, 22 presentan una primera seccion 26, que se extiende axialmente y desde la que se extiende una segunda seccion 28 radialmente hacia fuera, que esta por tanto curvada 90° con respecto a la primera seccion 26. Desde la segunda seccion 28 se extiende una tercera seccion 30 curvada a su vez 90° con respecto a la segunda seccion 28 en la misma direccion de extension que la primera seccion 26. El segundo elemento de contacto 24 se extiende desde la chapa de base 12 axialmente en direccion opuesta.

En la figura 2 se representa la posicion de la chapa 10 sobre un motor de corriente continua 32. El motor de

corriente continua 32 se compone de un rotor, no representado en las figuras, dispuesto sobre un arbol de
accionamiento 34, asi como de un estator, que estan dispuestos en un carter 36 realizado en el presente ejemplo de realizacion como tubo de polos. Este carter 36 esta fabricado de un metal electricamente conductor, que rodea radialmente el estator y el rotor.

El lado frontal del motor de corriente continua 32, es decir el extremo axial, del que sobresale el arbol de

accionamiento 34, esta cerrado mediante una placa de cojinete 38 de plastico. Sobre el extremo axial del arbol de
accionamiento 34 esta fijado un pinon 40, que por ejemplo engrana en una rueda dentada de un engranaje posterior de un dispositivo de ajuste. Ademas del arbol de accionamiento 34 sobresalen dos contactos de conexion 42 del estator por la placa de cojinete 38 hacia fuera.
La placa de cojinete 38 esta configurada de forma esencialmente circular y presenta un saliente cilindrico 44 que se extiende axialmente, al que se conecta por un lado un saliente 46 excentrico de forma paralelepipedica a la misma altura. Ademas, enfrentadas entre si en la zona de extremo radial de la placa de cojinete 38 se encuentran dos cavidades 48 por las que se deja al descubierto en cada caso un extremo axial 50 del carter 36.
Si ahora se presiona la chapa 10 sobre la placa de cojinete 38, el saliente cilindrico 44 sobresale por la abertura central 14 de la chapa, cuyo diametro solo es insignificantemente mayor que el diametro del saliente de forma cilindrica 44, de modo que mediante los picos 18 se establece un arrastre por friccion con respecto a las paredes laterales 52 del saliente cilindrico 44. Asi se evita un desplazamiento axial de la chapa 10 con respecto a la placa de cojinete 38.
Para bloquear la posicion angular de la chapa 10 sobre la placa de cojinete 38 sirve el saliente excentrico de forma paralelepipedica 46, que presenta esencialmente la misma forma que la abertura excentrica 16 de la chapa 10, por la que sobresale, tras desplazar por encima la chapa 10, el saliente excentrico 46. Asi se bloquea tambien la posicion de los dos primeros elementos de contacto 20, 22 con respecto a la placa de cojinete 38, que en esta posicion encajan con sus primeras secciones 26 en las dos cavidades 48 en la zona radialmente exterior de la placa de cojinete 38. Si se presiona la chapa 10 contra la placa de cojinete 38, se presiona entonces tambien el respectivo elemento de contacto 20, 22 con una segunda seccion 28 que se extiende radialmente contra el respectivo extremo libre 50 del carter 36. La respectiva tercera seccion 30 deberia apoyarse radialmente desde fuera contra el carter 36. Para garantizar este apoyo, los elementos de contacto 20, 22 pueden curvarse al menos en la transition de la segunda seccion 28 a la tercera seccion 30 algo mas de 90°. Con una realizacion de este tipo, las terceras secciones 30 se apoyan con pretension con una fuerza elastica desde fuera contra el carter 36. Puesto que estan dispuestos desplazados entre si 180°, el carter 36 se carga por tanto en sentido opuesto mediante la fuerza elastica, de modo que el carter 36 queda aprisionado entre los elementos de contacto 20, 22.
A partir de la figura 3 puede observarse que por encima de la chapa 10 se dispone una placa de circuito 54 con una abertura central 55, por la que sobresalen el arbol de accionamiento 34 del motor de corriente continua 32 asi como los salientes 44, 46 de la placa de cojinete 38. Sobre de la placa de circuito 54 estan dispuestos dos choques antiparasitarios 56 dispuestos en paralelo entre si asi como tres condensadores 58, que estan conectados entre si a traves de pistas conductoras 60. Los choques 56 y los condensadores 58 sirven como componentes para la supresion de parasitos radioelectricos, es decir para mejorar la compatibilidad electromagnetica del motor de corriente continua 32.
La conexion de circuito para la supresion de parasitos radioelectricos esta configurada sobre la placa de circuito 54 y se compone de dos ramales, a traves de los cuales estan conectados los contactos de motor 42 en cada caso a traves de un choque antiparasitario 56 a una fuente de tension. Estos dos ramales estan conectados entre si a traves de una conexion paralela de un condensador 58 a una conexion serie de dos condensadores 58 y una conexion serie de dos resistencias. Entre los dos condensadores 58 y las dos resistencias se ramifica una pista conductora 60, que se pone a masa.
La conexion a la masa, que esta formada por el carter 36, asi como al motor de corriente continua 32, se produce a traves de tres aberturas de paso 62, 64, por las que sobresalen en cada caso los contactos de conexion 42 del
motor de corriente continua 32 y el segundo elemento de contacto 24 de la chapa 10 desde el lado de la placa de cojinete 38. En estas aberturas de paso 62, 64 esta configurado en cada caso un contacto omega 66, que esta conectado por un lado con las pistas conductoras 60 de la placa de circuito 54 y por otro lado aprisiona el segundo elemento de contacto 24 y los contactos de conexion 42 para la conexion electrica de manera conocida.
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Resulta evidente que la chapa 10 sirve como medio para el establecimiento de una conexion a masa de la placa de circuito y por tanto puede producirse mediante un simple enchufado una puesta a masa fiable del circuito antiparasitario, sin tener que usar a este respecto componentes adicionales. Tambien se omiten etapas de montaje adicionales, en las que tienen que realizarse operaciones de atornillado, soldadura o soldadura fuerte, lo que 10 disminuye tambien la carga mecanica o termica durante el montaje.
Ha de quedar claro que el ambito de proteccion no se limita al ejemplo de realizacion descrito. Evidentemente son posibles modificaciones constructivas del diseno de la chapa u otras conexiones de circuito para la supresion de parasitos radioelectricos, sin salirse por ello del ambito de proteccion de las reivindicaciones.
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Claims (9)

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    REIVINDICACIONES
    1. Motor de corriente continua (32) para el accionamiento de unidades de un automovil con
    un carter (36), que rodea radialmente un estator y un rotor del motor de corriente continua (32) y que esta fabricado de un material electricamente conductor,
    una placa de cojinete (38), que limita axialmente el motor de corriente continua (32) y desde la que sobresale centralmente un arbol de accionamiento (34) del motor de corriente continua (32), y desde la que sobresalen dos contactos de conexion (42) para suministrar tension al motor de corriente continua (32), estando fabricada la placa de cojinete (38) de un material no conductor electricamente,
    una placa de circuito (54), sobre la que estan dispuestos componentes electronicos (56, 58) para la supresion de
    parasitos radioelectricos y que presenta una abertura central (55), por la que sobresale el arbol de accionamiento
    (34) del motor de corriente continua (32) y que presenta dos aberturas de paso (64), por las que sobresalen los
    contactos de conexion (42) del motor de corriente continua (32) y
    medios (10) para el establecimiento de una conexion a masa de la placa de circuito (54),
    caracterizado por que
    como medio para el establecimiento de la conexion a masa de la placa de circuito (54) esta dispuesta axialmente entre la placa de circuito (54) con los componentes electronicos (56, 58) para la supresion de parasitos radioelectricos y la placa de cojinete (38) una chapa (10) que presenta un primer elemento de contacto (20; 22) para la conexion al carter (36) y un segundo elemento de contacto (24) para la conexion a pistas conductoras (60) de la placa de circuito (54).
  2. 2. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la chapa (10) es una pieza curvada estampada, que presenta una chapa de base plana (12), que descansa sobre la placa de cojinete (38) y desde cuya zona de borde radial se extienden el primer elemento de contacto (20; 22) esencialmente en direccion axial hacia el carter (36) y el segundo elemento de contacto (24) esencialmente en direccion axial hacia la placa de circuito (54).
  3. 3. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el primer elemento de contacto (20; 22) presenta una primera seccion (26) que se extiende axialmente y que se adentra en una cavidad (48) de la placa de cojinete (38), una segunda seccion (28) que se extiende radialmente y que se apoya axialmente contra un extremo libre (50) del carter (36) a traves de la cavidad (48) en la placa de cojinete (38) y una tercera seccion (30) que se extiende axialmente y que se apoya radialmente contra el carter (36).
  4. 4. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la chapa (10) presenta dos primeros elementos de contacto (20, 22), que se extienden en direccion al carter (36).
  5. 5. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun la reivindicacion 4, caracterizado por que los dos primeros elementos de contacto (20, 22) estan dispuestos esencialmente enfrentados radialmente y se apoyan pretensados radialmente hacia dentro contra el carter (36).
  6. 6. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo elemento de contacto (24) esta conectado a traves de un contacto omega (66) o una conexion por desplazamiento del aislante de manera electricamente conductora a la placa de circuito (54).
  7. 7. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa de cojinete (38) presenta un saliente central cilindrico (44) que se extiende axialmente, que sobresale por una abertura central (14) de la chapa (10), desde la que se extienden al menos dos picos (18) en la direccion del saliente (44), que se apoyan con arrastre por friccion contra una pared lateral (52) del saliente (44).
  8. 8. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun la reivindicacion 6, caracterizado por que la placa de cojinete (38) presenta un saliente (46) dispuesto de manera excentrica, que se extiende axialmente y que sobresale por una abertura excentrica (16) de la chapa (10).
  9. 9. Motor de corriente continua para el accionamiento de unidades de un automovil segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como componentes electronicos para la supresion de parasitos radioelectricos sobre la placa de circuito (54) estan dispuestos al menos dos choques antiparasitarios (56).
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