JP2010515416A - 電気駆動装置のための無線干渉除去 - Google Patents

Abstract

本発明は、導電性のケーシング（２）と、ケーシング部分（１０）と、干渉除去構成素子（１８）とを備える電気駆動装置であって、
前記導電性のケーシング（２）は駆動ユニット（４）を含み、
前記ケーシング部分（１０）を通り抜けて少なくとも１つの電気的な接続エレメント（１３）が前記ケーシング（２）の内部へと導かれる
形式の電気駆動装置に関し、該電気駆動装置において。
前記干渉除去構成素子（１８）は、前記ケーシング（２）の内部にて前記ケーシング部分（１０）に配置されており、第１接続部によって前記接続エレメント（１３）と接続されている。

Description

本発明は、無線干渉を除去するための１つまたは複数の干渉除去構成素子を備える電気駆動装置、とりわけ電気モータに関する。

電気機械的に整流される電気モータにおいて、コミュテータは、電磁的な干渉信号の著しい原因となっており、この干渉信号は場合によっては他の電子システムの機能に影響を与えることがある。したがって無線干渉を除去するために、通常は電気モータにおいて、該電気モータの複数の電気的接続部の間に（例えば正極と負極との間に）干渉除去コンデンサが接続され、この干渉除去コンデンサは、接続線路のうち外部で取り出し可能な部分に、例えばはんだ付けされたり、溶接されたり、または挟み込まれたりして接続されている。ブラシ接続部の前に直列に設けられている誘導性の構成素子もこのために使用される。しかしながら電気モータの干渉を除去するためのこれらの手段は、大抵は干渉信号を低減するのみであり、完全に除去することはできない。

とりわけ超短波（VHF）範囲における電磁両立性（EMV：elektromagnetische Vertraeglichkeit）に対する高い要求は、干渉除去構成素子を組み込みかつ配置するための従来の方法によれば、遵守することが困難である。なぜなら、とりわけ電気機械式コミュテータないしコンタクトブラシと干渉除去コンデンサとの間において、外部へ導かれる接続部の線路長さが非常に長いために減衰が生じ、信号干渉が強くなってしまうからである。これまではこの接触接続部の長さを短縮するために、コンデンサを、モータケーシングからモータ接続部の外側の出力端に直接接続することが試みられている。

本発明の課題は、無線干渉除去を備える駆動装置を提供し、満足のいく電磁両立性を達成し、この無線干渉除去を製造において簡単に実現可能とすることである。

この課題は請求項１による駆動装置により解決される。

従属請求項には本発明の有利な実施形態が記載されている。

１つの側面によれば、駆動ユニットを備える導電性のケーシングには、ケーシング部分と、干渉除去構成素子とが設けられており、前記ケーシング部分を通り抜けて少なくとも１つの電気的接続エレメントがケーシングの内部へと導かれる。干渉除去構成素子は、ケーシングの内部にてケーシング部分に配置されており、第１接続部によって接続エレメントと接続されている。

このようにすると、干渉除去構成素子を、ケーシング内部の干渉源のより近くに配置することが可能となり、したがってこのケーシング内部の干渉源と干渉除去構成素子との間の線路長さが短縮されるのである。

さらに、２つの電気的接続エレメントをケーシングの内部へと導くことができる。この際、干渉除去構成素子は、２つの接続エレメントのうちの、ケーシング部分から内側へ突出している２つの部分の間に配置されている。とりわけ、干渉除去構成素子を２つの接続エレメントの間に配置することと、ケーシング部分の内側、すなわちケーシング内部に配置することとを組み合わせることにより、線路と結びついた電磁的干渉信号の拡大が著しく減少する。このことは測定結果によって判明している。

さらに干渉除去構成素子は、ケーシング部分において、接着または挟み込みによって、このケーシング部分の内側に配置することができる。

有利には、干渉除去構成素子は、ケーシング部分またはケーシングのポケットに配置することができ、このポケットはケーシング内部に向かって開放されている。

さらに、干渉除去構成素子は接続部を有しており、この接続部は相応の接続エレメントと接続されているか、または溶接接合またははんだ付け接合によってケーシングと接合されている。

さらに接続エレメントは、ケーシング部分を通り抜けてケーシングの内側にフォーク形クリップを有することができ、容量性の構成素子の別の接続部を、挟み込みによって受容する。とりわけこのフォーク形クリップには、モータブラシへのコンタクト線路／コンタクトブリッジが挟み込まれており、このとき干渉除去構成素子の接続部は、フォーク形クリップにおいて、コンタクト線路とフォーク形クリップの一部分との間にて挟み込まれることによって接触接続状態に保たれている。

有利には２つの接続エレメントにおいて、これら２つの接続エレメントがケーシング部分を通ってケーシング内部へと通り抜けた直後には、第１部分では、対向する間隔が拡大するように互いに離れて延在するように構成されており、第２部分では、ケーシング部分の内側表面から実質的に突出しており、かつそれぞれフォーク形クリップを含む。このようにして、駆動装置の取り付けの際に挟み込み接続を行うために必要な構造スペースが形成される。

１つの実施形態によれば、駆動装置は電気モータとして構成されており、ケーシング部分は電気モータのブラシホルダを有し、ブラシホルダは、構成素子を整流するための少なくとも１つのブラシを含み、このブラシは接続エレメントと接続されている。

次に、添付の図面を参照しながら本発明に実施例について詳しく説明する。

従来の電気モータの概略図を示す。 本発明の実施形態による電気モータのためのブラシホルダの斜視図を示す。 本発明の実施形態による、ブラシホルダの中にある干渉除去コンデンサの配置とその接触接続を示す拡大図である。 本発明の別の実施形態による、ブラシホルダの中にある干渉除去コンデンサの配置とその別の接触接続を示す拡大図である。

図１は、ケーシング２とロータ３とを備える電気モータ１の概略図を示し、このロータ３には駆動エレメント４が配置されている。ケーシングにはステータ装置５が設けられており、このステータ装置５は、電気モータ１の駆動エレメント４を実質的に取り囲んでおり、かつケーシング２の内側に設けられている。

駆動エレメント４はコイル巻線（図示しない）を有し、このコイル巻線はコミュテータ６によって電気的に駆動制御することができる。コミュテータ６は、ロータ端部の近くにて、ロータ３の駆動エレメント４に基づいて移動される位置に設けられている。コミュテータ６に接触接続するためにブラシホルダが設けられている。このブラシホルダは、ケーシング２の開放された端部を覆っているケーシング部分７であり、コミュテータ６に接触接続するブラシ８を有する。ブラシ８は、ブラシホルダ７を通り抜けて導かれている電気接続線路９を介して、外部から電気的に接続することができる。

図２にはこのような電気モータに関して、本発明の実施形態によるブラシホルダ１０が詳細に示されている。ブラシホルダ１０は４つのブラシ１１を有し、これらのブラシ１１は、適切なコンタクト線路１２を介して、外部へと導かれる接続線路１３と電気的に接続されている。２つの接続線路１３は、ケーシング２の外側から、ブラシホルダ１０の保護スリーブ１４を通り抜けてケーシングの内側へと伸長しており、フォーク形クリップ１５の形態で接続エレメントにおいてそれぞれ終端している。

ブラシホルダ１０はカバー部分１６を有し、このカバー部分を通って接続線路１３が通り抜け、接続線路１３の外側部分に印加された電圧がケーシングの内側へと導かれる。これらの接続線路１３は、カバー部分１６を通り抜けた後はそれぞれ外側へと曲げられており、カバー部分１６の内側表面に対して実質的に平行にまたは傾けられて互いに遠ざかるように延在している。接続線路１３の第２部分はフォーク形クリップ１５を含み、このフォーク形クリップ１５は、カバー部分１６の内側表面とは実質的に直角または斜めに突出している。

接続線路１３がカバー１６を貫通してケーシング２の内側に出現するこれらの箇所の間には、１つまたは２つのチャンバによって構成されたポケット１７が位置しており、このポケット１７には、容量性の干渉除去構成素子として２つの干渉除去コンデンサ１８が配置されている。ポケット１７は、カバー部分１６を貫通する２つの接続線路１３の間に位置している。これにより、特に良好な干渉除去を保証することができる。

図３に示す第１実施形態によれば、それぞれの干渉除去コンデンサ１８の第１接続部２０は、接続線路１３のうちケーシング２の内側にある第１部分と、例えば溶接またははんだ付けないしは挟み込みによって接続されている。

複数の干渉除去コンデンサ１８の複数の第２接続部２１は共通に、ブラシホルダ１０に配置されているコンタクトプレート２２と、同様にして溶接、はんだ付け、または挟み込み等によって接続されている。コンタクトプレート２２は、ケーシング２とブラシホルダ１０とが組み合わされた状態において、電気モータのケーシング２と導電性接続を形成するために使用される。このようにして干渉除去コンデンサ１８はそれぞれ、接続線路１３とケーシング２との間に接続されている。

ケーシング２に接触接続するためのコンタクトプレート２２を弾性に構成することもできる。これによってこのコンタクトプレートは、ケーシング２の中に取り付けられた状態においてケーシング２を押圧し、ケーシング２に対する一層良好な接触接続（いわゆる接地接触接続）のために使用される。これによってさらに、ブラシホルダ１０とケーシング２との間において、構成素子ないし構成部材の公差および組み立て公差を補償することが付加的に可能となる。コンタクトプレート２２に代えて、先の尖ったまたは角の尖ったコンタクトエレメントを設けることもでき、このようなコンタクトエレメントは、ブラシホルダ１０を押し込んだ際に相応のケーシング２におけるラッカーまたは酸化物層をかき落とすことによって、ケーシング２との電気的接触接続を可能にする。

図４に示す別の実施形態によれば、１つまたは２つの干渉除去コンデンサ１８の第１接続部２０を、接続線路１３の第２部分にあるフォーク形クリップ１５においても接続することができる。このことは例えば以下のようにして実施することができる。すなわち、各干渉除去コンデンサ１８の第１接続部２０をフォーク形クリップ１５の中に挿入して、そしてこの第１接続部を、フォーク形クリップ１５と、コンタクト線路１２の端部に設けられた接続片１９（この接続片１９は、接触接続のためにフォーク形クリップ１５に挟まれている）との間で挟んで動かなくすることによって実施することができるのである。第１接続部２０は、例えば、フォーク形クリップ１５のうち該フォーク形クリップの脚部の間の下に位置する部分および接続片１９において挟み締められており、したがって、取り付けの際に接続を簡単に形成することが可能となる。

干渉除去コンデンサ１８の接触接続を、インダクタンスができるだけ小さくなるように構成するために、干渉除去コンデンサ１８を接続している接続部ができるだけ短縮されているということにとりわけ注目すべきである。

コンタクトプレートないしコンタクトエレメント２２に向かう干渉除去コンデンサ１８の第２接続部もできるだけ短縮するために、有利には、接続線路１３が、ブラシホルダ１０の外縁部にできるだけ近いところでブラシホルダ１０のカバー部分１６を貫通しており、したがって干渉除去コンデンサ１８が配置されているポケット１７は、このカバー部分１６の縁部にできるだけ近接して位置している。有利には、ポケット１７の壁は同時にカバー部分１６の外縁部でもあり、このカバー部分１６に、ケーシング２と接触接続するためのコンタクトプレート２２ないしコンタクトエレメントが配置されている。したがって、干渉除去コンデンサ１８の第２接続部の線路長さを短縮することが可能となる。

干渉除去コンデンサ１８の代わりに、ポケット１７に、干渉を除去するインダクタンスを設けることもできる。この干渉除去インダクタンスは、接続線路１３ないしクリップエレメント１５とコンタクト線路１２との間で直列に接続されており、無線干渉を適切に除去することができる。

Claims (10)

1. 導電性のケーシング（２）と、ケーシング部分（１０）と、干渉除去構成素子（１８）とを備える電気駆動装置であって、
   前記導電性のケーシング（２）は駆動ユニット（４）を含み、
   前記ケーシング部分（１０）を通り抜けて少なくとも１つの電気的な接続エレメント（１３）が前記ケーシング（２）の内部へと導かれる
   形式の電気駆動装置において、
   前記干渉除去構成素子（１８）は、前記ケーシング（２）の内部にて前記ケーシング部分（１０）に配置されており、第１接続部によって前記接続エレメント（１３）と接続されている、
   ことを特徴とする電気駆動装置。
2. ２つの電気的な前記接続エレメント（１３）が前記ケーシング（２）の内部へと導かれており、
   前記干渉除去構成素子（１８）は、２つの前記接続エレメントのうちの、前記ケーシング部分から内側へ突出している部分の間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の電気駆動装置。
3. 前記干渉除去構成素子は、前記ケーシング部分（１０）において、接着または挟み込みによって前記ケーシング部分（１０）の内側に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電気駆動装置。
4. 前記干渉除去構成素子（１８）は、前記ケーシング部分（１０）の、内側へ向かって開放されたポケット（１７）に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電気駆動装置。
5. 前記干渉除去構成素子（１８）は接続部を有しており、
   該接続部は相応の前記接続エレメントと接続されているか、または挟み込み接続、溶接接合またははんだ付け接合によって前記ケーシング（２）と接続されている、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の電気駆動装置。
6. 前記接続エレメント（１３）は、前記干渉除去構成素子（１８）の接続部を挟み込みによって受容するために、前記ケーシング部分（１０）を通り抜けて前記ケーシングの内部にてフォーク形クリップ（１５）を有する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の電気駆動装置。
7. 前記フォーク形クリップ（１５）にモータブラシ（１１）へのコンタクト線路（１２）が挟み込まれており、
   前記干渉除去構成素子（１８）の接続部は、前記フォーク形クリップ（１５）において、前記コンタクト線路（１２）と前記フォーク形クリップ（１５）の一部分との間にて挟み込まれることによって接触接続状態に保たれている、
   ことを特徴とする請求項６記載の電気駆動装置。
8. ２つの接続エレメント（１３）が設けられており、
   ２つの該接続エレメントは、前記ケーシング部分（１０）を通り抜けた直後に、
   第１部分では、対向する間隔が拡大するように互いに離れて、とりわけ前記ケーシング部分（１０）の内側表面に沿って延在するように構成されており、
   第２部分では、前記ケーシング部分（１０）の内側表面から実質的に突出しており、かつそれぞれ前記フォーク形クリップ（１５）を含む、
   ことを特徴とする請求項６または７記載の電気駆動装置。
9. 前記干渉除去構成素子（１８）として、容量性の構成素子または誘導性の構成素子が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の電気駆動装置。
10. 前記電気駆動装置は電気モータとして構成されており、
    前記ケーシング部分は前記電気モータのブラシホルダを有し、
    該ブラシホルダは、構成素子を整流するための少なくとも１つのブラシを含み、
    該ブラシは前記接続エレメントと接続されている、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の電気駆動装置。

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