WO2012045507A1 - Gleichstromelektromaschine - Google Patents

Gleichstromelektromaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2012045507A1
WO2012045507A1 PCT/EP2011/063823 EP2011063823W WO2012045507A1 WO 2012045507 A1 WO2012045507 A1 WO 2012045507A1 EP 2011063823 W EP2011063823 W EP 2011063823W WO 2012045507 A1 WO2012045507 A1 WO 2012045507A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric machine
circuit board
actuator
housing
machine according
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/063823
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Kremer
Friedrich Wendel
Thomas Klotzbuecher
Joerg Mayer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN2011800480836A priority Critical patent/CN103155370A/zh
Priority to US13/877,898 priority patent/US9467027B2/en
Priority to EP11741583.6A priority patent/EP2625772A1/de
Publication of WO2012045507A1 publication Critical patent/WO2012045507A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/026—Suppressors associated with brushes, brush holders or their supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107—Manufacturing or mounting details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/0094—Structural association with other electrical or electronic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/028—Suppressors associated with the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/66—Structural association with auxiliary electric devices influencing the characteristic of, or controlling, the machine, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0213—Electronic or electric governor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Abstract

Gleichstromelektromaschine (1), umfassend ein Gehäuse (3), einen Rotor (7) mit Spulen (11) als Elektromagneten (12), einen Stator (13) mit Statormagneten (14), wobei vorzugsweise der Rotor (7) und der Stator (13) innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet sind, vorzugsweise Schleifkontakte (15) zum Leiten von durch die Spulen (11) des Rotors (7) zu leitenden Strom als Kommutator (16), eine Entstöreinrichtung (18) für von der Gleichstromelektromaschine (1) ausgehende elektrische Störungen, wobei die Entstöreinrichtung (18) außerhalb des Gehäuses (3) positioniert ist.

Description

Beschreibung Titel
Gleichstromelektromaschine Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichstromelektromaschine gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 , einen Stellantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 sowie einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.
Stand der Technik
Gleichstromelektromaschinen werden in verschiedenen technischen
Anwendungen als Gleichstromelektromotoren oder als
Gleichstromelektrogeneratoren eingesetzt. Gleichstromelektromaschinen weisen einen Rotor mit Spulen als Elektromagneten und einen Stator mit
Statormagneten auf. Dabei sind der Rotor und der Stator innerhalb eines Gehäuses angeordnet und an dem Rotor sind Schleifkontakte als Kommutator angeordnet. Der Kommutator dient dabei als Stromwender zur Zuführung von elektrischem Strom in die Spulen des Rotors und dabei werden die
Schleifkontakte auf dem Rotor mittels zweier Schleifkontakte als Kohlebürsten elektrisch kontaktiert. Beim Kontaktabriss der Kohlebürsten auf den
Schleifkontakten des Rotors kommt es zur Erzeugung von, insbesondere hochfrequenten, Störsignalen. Diese hochfrequenten Störsignale beeinträchtigen andere elektrische Anwendungen in der Nähe der Gleichstromelektromaschine. Beispielsweise beim Einsatz der Gleichstromelektromaschine an einem
Stellantrieb in einem Kraftfahrzeug können die hochfrequenten Störungen an Radio- oder Fernsehgeräten des Kraftfahrzeuges Funktionsbeeinträchtigungen verursachen. Die Gleichstromelektromaschinen sind deshalb mit einer Entstöreinrichtung versehen, um die von den Schleifkontakten ausgehenden
Hochfrequenzstörungen abzubauen oder diese vollständig auszuschalten. Dabei treten innerhalb des Gehäuses der Elektromaschine große
Temperaturschwankungen auf und diese liegen im Bereich von ungefähr -40°C bis +160°. Ferner sind derartige Gleichstromelektromaschinen in Kraftfahrzeugen einer hohen mechanischen Beanspruchung durch Vibrationen ausgesetzt.
Aufgrund dieser auftretenden großen thermischen und mechanischen
Belastungen der an der Gleichstromelektromaschine angeordneten
Entstöreinrichtung können innerhalb des Gehäuses der
Gleichstromelektromaschine nur wenige der zur Verfügung stehenden
Entstöreinrichtungen diesen Belastungen auf Dauer standhalten.
Die DE 10 2006 055 257 A1 zeigt einen Stellantrieb für ein Stellorgan, insbesondere für eine Drosselklappe im Ansaugsystem einer
Brennkraftmaschine, mit einem Stellergehäuse, in dem mindestens eine
Aufnahmekammer mit einer Kammeröffnung vorgesehen ist, und mit einem in der Aufnahmekammer festgelegten Elektromotor, der ein hohlzylindrisches Motorgehäuse mit einer Zylinderwand und mindestens einen an dem der Kammeröffnung naheliegenden Stirnende des Motorgehäuses angeordnetes Lagerschild aufweist, wobei der Lagerschild über den Umfang verteilt
angeordnete Schildsegmente aufweist.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäße Gleichstromelektromaschine umfassend ein Gehäuse, einen Rotor mit Spulen als Elektromagneten, einen Stator mit Statormagneten, wobei vorzugsweise der Rotor und der Stator innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, vorzugsweise Schleifkontakte zum Leiten von durch die Spulen des Rotors zu leitenden Strom als Kommutator, eine Entstöreinrichtung für von der
Gleichstromelektromaschine ausgehende elektrische Störungen, wobei die Entstöreinrichtung außerhalb des Gehäuses positioniert ist. Die Entstöreinrichtung ist in vorteilhafter Weise außerhalb des Gehäuses der Gleichstromelektromaschine angeordnet, sodass dadurch die thermischen Beanspruchungen der Entstöreinrichtung gering sind. Innerhalb des Gehäuses der Gleichstromelektromaschine treten größere Temperaturen bzw. größere Temperaturschwankungen auf, aufgrund der Abwärme des Stators und des Rotors, sodass eine außerhalb des Gehäuses der Gleichstromelektromaschine angeordnete Entstöreinrichtung geringeren thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Entstöreinrichtung wenigstens ein elektronisches Bauteil, insbesondere wenigstens einen Kondensator, und vorzugsweise Leitungen.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Entstöreinrichtung als elektronisches Bauteil einen Wderstand und/oder einen Transistor und/oder eine Diode.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die Entstöreinrichtung an oder auf einer Leiterplatte befestigt.
In einer zusätzlichen Variante ist die Leiterplatte eine Platine mit einem elektrisch isolierenden Trägermaterial aus FR1 , FR2, FR3, FR4 oder FR5 oder eine Flexleiterplatte mit einer Folie als Trägermaterial.
Zweckmäßig ist die Leiterplatte an dem Gehäuse oder einer Halteplatte der Gleichstromelektromaschine befestigt und ist vorzugsweise die Halteplatte Bestandteil des Gehäuses.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das wenigstens eine elektronische Bauteil als ein SMD-Bauteil oder als ein bedrahteter Keramikkondensator ausgebildet.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind die Leitungen als Leiterbahnen auf dem elektrisch isolierenden Trägermaterial der Leiterplatte ausgebildet. Die
Entstöreinrichtung umfasst wenigstens ein elektronisches Bauteil und Leitungen, insbesondere als Leiterbahnen ausgebildet. Dabei ist die Entstöreinrichtung auf der Leiterplatte angeordnet und die elektronischen Bauteile als SM D-Bauteile sind ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet. Die Leiterbahnen werden dabei auf der Leiterplatte beispielsweise mittels eines fotochemischen Verfahrens mit Stanztechnik oder Drahtlegetechnik hergestellt. Dadurch können auf einer Leiterplatte unterschiedliche Leiterbahnen mit entsprechenden elektronischen Bauteilen leicht für verschiedene Ausführungsformen hergestellt werden. Bei der Herstellung der Entstöreinrichtung kann beispielsweise nur durch die Änderung der Software zur Herstellung der Leiterbahnen und durch Verwendung anderer oder einer anderen Anzahl an elektronischen Bauteilen eine andere
Entstöreinrichtung mit einem anderen elektrischen bzw. elektronischen
Schaltplan zur Verfügung gestellt werden. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise unterschiedliche Entstöreinrichtungen herzustellen mit geringen
Herstellungskosten. Aufgrund der Anordnung der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte ist ferner die Entstöreinrichtung, insbesondere für mechanische Beanspruchung, insbesondere Vibrationen, gut widerstandsfähig und kann diesen dauerhaft ausgesetzt werden, ohne dass dadurch Schäden an der Entstöreinrichtung auftreten.
In einer zusätzlichen Variante ist die Leiterplatte auf einer ebenen Fläche des Gehäuses oder der Halteplatte befestigt.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Gleichstromelektromaschine ein erstes elektrisches Kontaktelement, insbesondere eine Kontaktplatte oder ein Kontaktpin, und ein zweites elektrisches Kontaktelement, insbesondere eine Kontaktplatte oder ein Kontaktpin.
Vorzugsweise weist die Leiterplatte eine oder zwei Öffnungen auf und das erste und/oder zweite Kontaktelement ist in der Öffnung oder in den Öffnungen angeordnet. Die Leiterplatte kann damit besonders einfach an einem Gehäuse oder einer Halteplatte der Gleichstromelektromaschine befestigt werden. Die Leiterplatte wird dabei mit den beiden Öffnungen auf die beiden Kontaktelemente aufgeschoben, sodass die beiden Kontaktelemente innerhalb der Öffnungen der Leiterplatte angeordnet sind und anschließend ist es damit in einfacher Weise möglich, die Leitungen, insbesondere Leiterbahnen, der Entstöreinrichtung mit den beiden Kontaktelementen elektrisch zu kontaktieren, beispielsweise indem eine biegbare Kontaktfolie mit den Kontaktelementen verschweißt wird, beispielsweise mittels Ultraschallschweißen. Die biegbare Kontaktfolie kann auch mittels anderer Fügetechniken, beispielsweise Löten, mit den beiden
Kontaktelementen verbunden werden.
In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Leitungen mit dem ersten und zweiten Kontaktelement elektrisch leitend verbunden, insbesondere mittels einer biegbaren Kontaktfolie.
In einer ergänzenden Variante ist die Gleichstromelektromaschine ein
Gleichstromelektromotor.
Erfindungsgemäßer Stellantrieb für ein Stellorgan umfassend einen
Gleichstromelektromotor, ein Getriebe, das Stellorgan, vorzugsweise ein
Stellantriebsgehäuse, wobei der Gleichstromelektromotor als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Gleichstromelektromotor ausgebildet ist.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das Stellorgan eine Drosselklappe oder ein Stellrollo innerhalb eines Ansaugkanals für Verbrennungsluft für einen Verbrennungsmotor.
Erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor mit einem Stellantrieb für ein Stellorgan, wobei der Stellantrieb als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Stellantrieb ausgebildet.
In einer Variante ist die Gleichstromelektromaschine ein Gleichstromgenerator.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste und/oder zweite Kontaktelement mit einem, vorzugsweise biegbaren, Kontaktdraht mit der Leitung verbunden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: einen stark vereinfachten Querschnitt einer Gleichstromelektromaschine,
Fig. 2 eine elektrischer Schaltplan einer Entstöreinrichtung für
die Gleichstromelektromaschine gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Elektromaschine gemäß Fig. 1 mit der Entstöreinrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Entstöreinrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt einer Platine und einer Flexleiterplatte,
Fig. 6 einen stark vereinfachten Querschnitt eines Stellantriebes mit
der Gleichstromelektromaschine gemäß Fig. 1 und
Fig. 7 eine stark vereinfachte Darstellung eines Verbrennungsmotors mit dem Stellantrieb.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine in Fig. 1 , 3 und 6 dargestellte Elektromaschine 1 als
Gleichstromelektromotor 2 wird in einem Stellantrieb 40 (Fig. 6) zum Bewegen einer als Drosselklappe 42 ausgebildeten Stellorgans 41 eingesetzt. Der Stellantrieb 40 weist ein Getriebe 43 mit einem ersten Zahnrad 9 an einer Rotorwelle 8 des Gleichstromelektromotors 2 und ein zweites Zahnrad 44 auf. Die nicht dargestellten Zähne der beiden Zahnräder 9 und 44 kämmen miteinander, sodass dadurch mittels einer Rotationsbewegung der Rotorwelle 8 eine Drosselklappenwelle 47 in eine Rotationsbewegung versetzt werden kann und die an der Drosselklappenwelle 47 angeordnete Drosselklappe 42 damit ebenfalls eine Rotationsbewegung ausführt. Dadurch ist es möglich, einen Ansaugkanal 46 für Verbrennungsluft eines Verbrennungsmotors 49 die Größe der Strömungsquerschnittsfläche zu verändern. Die Drosselklappenwelle 47 ist mittels einer Drosselklappenwellenlagerung 48 an einem Stellantriebsgehäuse 45 gelagert. Die Gleichstromelektromaschine 1 , das Getriebe 43 und der Ansaugkanal 46 mit der darin angeordneten Drosselklappe 42 sind ebenfalls innerhalb des Stellantriebsgehäuses 45 angeordnet. Der Stellantrieb 40 ist dabei in der Nähe des Verbrennungsmotors 49 innerhalb eines Motorraumes eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges angeordnet, sodass dadurch die
Gleichstromelektromaschine 1 hohen mechanischen und thermischen
Beanspruchungen ausgesetzt ist. Der Verbrennungsmotor 49 verursacht mechanische Schwingungen als Vibrationen, die ebenfalls dadurch an der Gleichstromelektromaschine 1 auftreten. Außerdem gibt der Verbrennungsmotor 49 Wärme ab, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Temperatur und damit erhöhte maximal mögliche Temperaturen an der Gleichstromelektromaschine 1 bedingt.
Der Gleichstromelektromotor 2 weist ein Gehäuse 3 (Fig. 1) auf. An dem
Gehäuse 3 sind Statormagnete 14 als Stator 13 angeordnet. Die
Statormagnete 14 können dabei entweder Permanentmagnete oder
Elektromagnete sein. Ein Rotor 7 mit einer Rotorwelle 8 führt um eine nicht dargestellte Rotationsachse eine Rotationsbewegung aus und die Rotorwelle 8 ist mittels einer Lagerung 10 an dem Gehäuse 3 gelagert. Der Rotor 7 weist Spulen 1 1 als Elektromagnete 12 auf. Zur Bestromung der Spulen 1 1 mit Strom ist der Rotor 7 mit Schleifkontakten 15 als Kommutator 16, das heißt als
Stromwender 16, versehen. Damit werden entsprechend der Drehwinkelposition des Rotors 7 die entsprechenden Spulen 11 bestromt. Dies erfolgt dadurch, dass ein Schleifkontakt 15 als Kohlebürste 17 die Schleifkontakte 15 auf dem Rotor 7 kontaktiert. Die beiden Kohlebürsten 17 sind mit einem ersten Kontaktelement 32 und einem zweiten elektrischen Kontaktelement 33 elektrisch und mechanisch verbunden. Die beiden elektrischen Kontaktelemente 32, 33 sind dabei durch
Öffnungen in dem Gehäuse 3 aus dem Gehäuse 3 nach außerhalb des
Gehäuses geführt (Fig. 3 und 1). Dabei ist der Teil des Gehäuses, durch welches die beiden elektrischen Kontaktelemente 32, 33 geführt sind, als Halteplatte 4 ausgebildet.
Auf der Halteplatte 4 als Teil des Gehäuses 3 ist eine Entstöreinrichtung 18 angeordnet. Bei dem Kontaktieren der unterschiedlichen Schleifkontakte 15 des Kommutators 16 mit den Kohlebürsten 17 kommt es beim Kontaktabriss zu hochfrequenten Störsignalen, die zu Störungen in benachbarten elektrischen Anwendungen zu der Gleichstromelektromaschine 1 führen können. Beim
Einsatz der Gleichstromelektromaschine 1 in dem Stellantrieb 40 eines Kraftfahrzeuges können somit diese hochfrequenten Störungen Radio- oder Fernsehgeräte zu Funktionsbeeinträchtigungen führen. Um diese
hochfrequenten Störungen wenigstens teilweise zu beseitigen, weist die
Gleichstromelektromaschine 1 die Entstöreinrichtung 18 auf. Der elektrische Schaltplan der Entstöreinrichtung 18 ist dabei in Fig. 2 dargestellt. Die
Gleichstromelektromaschine 1 als Gleichstromelektromotor 2 ist mit einer nicht dargestellten Stromquelle mit einen Plus- und Minuspol verbunden. Dabei wird der elektrische Strom durch Leitungen 24 zu dem ersten und zweiten
elektrischen Kontaktelement 32, 33 des Gleichstromelektromotors 2 geleitet. Ein Kondensator 21 als x-Kondensator 22 zwischen den beiden Leitungen 24 zur
Zuführung von elektrischem Strom zu dem Gleichstromelektromotor 2 bewirkt eine Entstörung des Gleichstromelektromotors 2. Ferner sind gemäß dem elektrischen Schaltplan in Fig. 2 zwei zusätzliche y-Kondensatoren 23 mit dem Gehäuse 3 des Gleichstromelektromotors 2 sowie den beiden Leitungen zur Zuführung von Gleichstrom zu dem Gleichstromelektromotor 2 verbunden. Die beiden y-Kondensatoren 23 verursachen eine zusätzliche Entstörung des Gleichstromelektromotors 2.
Die Entstöreinrichtung 18 mit dem elektrischen Schaltplan gemäß Fig. 2 ist dabei auf einer Leiterplatte 25 als Platine 26 angeordnet. Die Leiterplatte 25 bzw.
Platine 26 besteht dabei aus dem Material FR4 als Trägermaterial 29, das heißt aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Die Leitungen 24 sind dabei als
Leiterbahnen 50 auf der Platine 26 ausgebildet. Die Leiterbahnen 50 werden beispielsweise fotochemisch hergestellt und bestehen aus einer dünnen Schicht aus Kupfer. Die Kondensatoren 21 als elektronische Bauteile 19 sind dabei SMD-
Bauteile 20. Neben den Leiterbahnen 50 als Leitungsabschnitt 38 auf der Leiterplatte 25 weist die Leiterplatte 25 auch Isolierabschnitte 37 auf. Die
Isolierabschnitte 37 werden dabei von den Kondensatoren 21 als SMD-Bauteile 20 überbrückt (Fig. 3 und 4), sodass sich dadurch der elektrische Schaltplan gemäß Fig. 2 auf der Leiterplatte 25 darstellen lässt. Die Leiterplatte 25 weist dabei eine erste Öffnung 27 und eine zweite Öffnung 28 (Fig. 3) auf. Durch die beiden Öffnungen 27, 28 sind die beiden elektrischen Kontaktelemente 32, 33 als Kontaktplatten 34 oder Kontaktpins 35 geführt. Auf dem Leitungsabschnitt 38 der Entstöreinrichtung 18 im Bereich der beiden Öffnungen 27, 28 sind jeweils eine Kontaktfolie 36 aus einem elektrisch leitfähigen Material angeordnet. Die
Leiterplatte 25 (Fig. 4) kann somit einfach auf die Halteplatte 4 aufgebracht werden und dabei werden die beiden Kontaktelemente 32, 33 durch die beiden Öffnungen 27, 28 geführt, sodass nach dem Auflegen der Leiterplatte 25 auf die Halteplatte 4 die beiden Kontaktelemente 32, 33 innerhalb der beiden Öffnungen 27, 28 angeordnet sind. Dadurch wird ein Teil der als Lappen ausgebildeten Kontaktfolie 36 ebenfalls mit nach oben bewegt und liegt auf den beiden
Kontaktelementen 32, 33 auf. Dieser bewegbare und nicht an dem
Leitungsabschnitt 38 befestigte Teil der Kontaktfolie 36 als Lappen wird anschließend mit den beiden Kontaktelementen 32, 33 mittels
Ultraschallschweißen verbunden. Aufgrund des mechanischen und elektrischen Kontaktes der Kontaktfolie 36 mit dem entsprechenden Leitungsabschnitt 38 besteht damit eine elektrische Verbindung zwischen den elektrischen
Kontaktelementen 32, 33 und dem entsprechenden Leitungsabschnitt 38. Diese beiden Leitungsabschnitte 38 an den beiden Kontaktelementen 32, 33 werden nur durch den x-Kondensator 22 überbrückt.
Die Leiterplatte 25 als Trägermaterial 29 für die Entstöreinrichtung 18 weist ferner eine dritte Öffnung 39 auf. Durch die dritte Öffnung 39 ist ein Bolzen 5 an der Halteplatte 4 geführt und mittels einer Schraube 6 ist damit die Leiterplatte 25 mechanisch an der Halteplatte 4 befestigt. Ferner ist der Bolzen 5 aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise Metall, hergestellt sowie auch die Schraube
6 sowie die Halteplatte 4. Damit besteht neben dem mechanischen Kontakt zwischen der Leiterplatte 25 und der Halteplatte 4 mittels der Schraube 6 und dem Bolzen 5 auch eine elektrische Verbindung zwischen dem Leitungsabschnitt 38 an der dritten Öffnung 39 und der Halteplatte 4. Die Halteplatte 4 sowie das gesamte Gehäuse 3 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, sodass dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 3 und den beiden y-Kondensatoren 23 besteht, aufgrund der elektrischen Verbindung der beiden y- Kondensatoren 23 mit dem Leitungsabschnitt 38 an der dritten Öffnung 39. Die Leitungsabschnitte 38 sind dabei in Fig. 3 und 4 punktiert dargestellt.
Anstelle der Platine 26 aus FR4 kann als Trägermaterial 29 für die
Entstöreinrichtung 18, das heißt den elektronischen Bauteilen 19 und den Leiterbahnen 50, auch eine Folie 31 als Flexleiterplatte 30 eingesetzt werden (Fig. 5). Die Verwendung der Flexleiterplatte 30 hat den Vorteil, dass diese einerseits eine geringere Bauhöhe oder Dicke als die Platine 26 aufweist und andererseits auch die Folie 36 biegbar ist. Dadurch wird an dem Gleichstromelektromotor 2 für die Entstöreinrichtung 18 weniger Bauraum bzw. Bauhöhe benötigt als in dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen
Gleichstromelektromaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Stellantrieb 40 wesentliche Vorteile verbunden. Die Entstöreinrichtung 18 ist auf einer
Leiterplatte 25 angeordnet als eine gedruckte Schaltung und benötigt damit wenig Bauraum bzw. Bauhöhe. Die Anordnung der Entstöreinrichtung 18 außerhalb des Gehäuses 3 bedingt, dass die Entstöreinrichtung 18 geringeren thermischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Aufgrund der Ausbildung der Entstöreinrichtung 18 als gedruckte Schaltung mit SM D-Bauteilen 20 und Leiterbahnen 50 auf der Leiterplatte 25 kann die Entstöreinrichtung 18 auch dauerhaft großen mechanischen Belastungen standhalten. Die
Entstöreinrichtung 18 mit den Leiterbahnen 50 wird dabei beispielsweise mittels fotochemischen Verfahren hergestellt, sodass lediglich durch die Änderung der Software bei der Herstellung der Leiterbahnen 50 auf der Leiterplatte 25 und der Verwendung anderer elektronischer Bauteile 19 oder einer anderen Anzahl von elektronischen Bauteilen 19 unterschiedliche Entstöreinrichtungen 18 mit geringen Herstellungskosten zur Verfügung gestellt werden können. Ferner können Gleichstromelektromaschinen 1 sowohl mit als auch ohne
Entstöreinrichtung 18 zur Verfügung gestellt werden, bei einem ansonsten identischen Gleichstromelektromotor 2 bzw. einer identischen
Gleichstromelektromaschine 1. Bei einer Gleichstromelektromaschine 1 ohne Entstöreinrichtung 18 ist keine Leiterplatte 25 mit der entsprechenden gedruckten Schaltung auf der Halteplatte 4 angeordnet und bei einer
Gleichstromelektromaschine 1 mit Entstöreinrichtung 18 wird lediglich die Leiterplatte 25 mit der Schraube 6 auf der Halteplatte 4 befestigt. Dadurch können bei der Herstellung von Elektromaschinen 1 für unterschiedliche
Kraftfahrzeuge in der Herstellung ansonsten identische Elektromaschinen 1 hergestellt werden und diese entweder mit oder ohne Entstöreinrichtung 18 versehen werden. Dadurch können die Herstellungskosten für die
Elektromaschine 1 in vorteilhafter Weise gesenkt werden.

Claims

Ansprüche
Gleichstromelektromaschine (1), umfassend
- ein Gehäuse (3),
- einen Rotor (7) mit Spulen (11) als Elektromagneten (12),
- einen Stator (13) mit Statormagneten (14),
- wobei vorzugsweise der Rotor (7) und der Stator (13) innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet sind,
- vorzugsweise Schleifkontakte (15) zum Leiten von durch die Spulen (1 1) des Rotors (7) zu leitenden Strom als Kommutator (16),
- eine Entstöreinrichtung (18) für von der Gleichstromelektromaschine (1) ausgehende elektrische Störungen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entstöreinrichtung (18) außerhalb des Gehäuses (3) positioniert ist.
Gleichstromelektromaschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entstöreinrichtung (18) wenigstens ein elektronisches Bauteil (19), insbesondere wenigstens einen Kondensator (21), und vorzugsweise Leitungen (24) umfasst.
Gleichstromelektromaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Entstöreinrichtung (18) an oder auf einer Leiterplatte (25) befestigt ist.
Gleichstromelektromaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (25) eine Platine (26) mit einem elektrisch isolierenden Trägermaterial aus FR1 , FR2, FR3, FR4 oder FR5 ist oder eine
Flexleiterplatte (30) mit einer Folie (31) als Trägermaterial.
5. Gleichstromelektromaschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (25) an dem Gehäuse (3) oder einer Halteplatte (4) der Gleichstromelektromaschine (1) befestigt ist und vorzugsweise die Halteplatte (4) Bestandteil des Gehäuses (3) ist.
6. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine elektronische Bauteil (19) als ein SMD-Bauteil (20) ausgebildet ist.
7. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitungen (24) als Leiterbahnen (50) auf dem elektrisch isolierenden Trägermaterial der Leiterplatte (25) ausgebildet sind.
8. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (25) auf einer ebenen Fläche des Gehäuses (3) oder der Halteplatte (4) befestigt ist.
9. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gleichstromelektromaschine (1) ein erstes elektrisches
Kontaktelement (32), insbesondere eine Kontaktplatte (34) oder ein Kontaktpin (35), und ein zweites elektrisches Kontaktelement (33), insbesondere eine Kontaktplatte (34) oder ein Kontaktpin (35), umfasst.
10. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatte (25) eine oder zwei Öffnungen (27, 28) aufweist und das erste und/oder zweite Kontaktelement (32, 33) in der Öffnung (27, 28) oder in den Öffnungen (27, 28) angeordnet ist.
1 1. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitungen (24) mit dem ersten und zweiten Kontaktelement (32, 33) elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere mittels einer biegbaren Kontaktfolie (36).
12. Gleichstromelektromaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gleichstromelektromaschine (1) ein Gleichstromelektromotor (2) ist.
13. Stellantrieb (40) für ein Stellorgan (41), umfassend
- einen Gleichstromelektromotor (2),
- ein Getriebe (43),
- das Stellorgan (41),
- vorzugsweise ein Stellantriebsgehäuse (45),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gleichstromelektromotor (2) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
14. Stellantrieb nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellorgan (41) eine Drosselklappe (42) innerhalb eines
Ansaugkanales (46) für Verbrennungsluft für einen Verbrennungsmotor (49) ist.
15. Verbrennungsmotor (49) mit einem Stellantrieb (40) für ein
Stellorgan (41),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stellantrieb (40) gemäß Anspruch 13 oder 14 ausgebildet ist.
PCT/EP2011/063823 2010-10-06 2011-08-11 Gleichstromelektromaschine WO2012045507A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011800480836A CN103155370A (zh) 2010-10-06 2011-08-11 直流电机
US13/877,898 US9467027B2 (en) 2010-10-06 2011-08-11 Direct current electric machine
EP11741583.6A EP2625772A1 (de) 2010-10-06 2011-08-11 Gleichstromelektromaschine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010042072A DE102010042072A1 (de) 2010-10-06 2010-10-06 Gleichstromelektromaschine
DE102010042072.7 2010-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012045507A1 true WO2012045507A1 (de) 2012-04-12

Family

ID=44630042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/063823 WO2012045507A1 (de) 2010-10-06 2011-08-11 Gleichstromelektromaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9467027B2 (de)
EP (1) EP2625772A1 (de)
CN (1) CN103155370A (de)
DE (1) DE102010042072A1 (de)
WO (1) WO2012045507A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170104393A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Nidec Corporation Noise suppression circuit

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012103928A1 (de) * 2012-05-04 2013-11-07 Pierburg Gmbh Gleichstrommotor zum Antrieb von Aggregaten eines Kraftfahrzeugs
DE102012207602A1 (de) * 2012-05-08 2013-11-14 Robert Bosch Gmbh Antriebseinrichtung, insbesondere für eine Scheibenwischvorrichtung in einem Fahrzeug
US8888509B2 (en) * 2012-07-13 2014-11-18 Allied Motion Technologies Inc. Electrical connector and method of assembling same
DE102013211030A1 (de) * 2013-06-13 2014-12-18 Robert Bosch Gmbh EMV-Entstörkonzept für elektrische bürstenbehaftete Gleichstrommaschinen in Stellantrieben
DE102014007242B4 (de) * 2014-05-16 2024-02-22 Nidec Motors & Actuators (Germany) Gmbh Bürstenhaltevorrichtung für eine Kommutatormaschine
DE102016201020A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Stelleinrichtung für eine Drosselklappe
DE102016201015A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Stelleinrichtung für eine Drosselklappe
DE102016203391A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Mahle International Gmbh Elektromotor für ein Kraftfahrzeug
CN109245393B (zh) * 2017-07-11 2022-09-23 德昌电机(深圳)有限公司 电机、电机的端盖及其制造方法
EP3800716B1 (de) * 2019-10-03 2022-05-04 Marelli Europe S.p.A. Drosselklappe zur einstellung der zufuhr eines gases zu einer brennstoffzelle und elektrisch angetriebenes fahrzeug mit der drosselklappe

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003071661A1 (de) * 2002-02-18 2003-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Fixierungseinheit für einen elektromotor
US6888062B1 (en) * 2003-12-30 2005-05-03 Delphi Technologies, Inc. Motor assembly having improved electromagnetic noise filtering and dissipation
EP1538321A2 (de) * 2003-11-20 2005-06-08 Hitachi Ltd. Elektronisch geregelte Drosselklappe
DE102006055257A1 (de) 2006-11-23 2008-05-29 Robert Bosch Gmbh Stellantrieb für ein Stellorgan
DE202008008644U1 (de) * 2008-07-01 2009-11-19 Volz Servos Gmbh & Co. Kg Raumsparender Servomotor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2758535B2 (ja) * 1992-07-16 1998-05-28 株式会社日立製作所 電子スロットル制御装置
JP2001289610A (ja) * 1999-11-01 2001-10-19 Denso Corp 回転角度検出装置
DE10007611A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Mannesmann Vdo Ag Drosselklappenstutzen
DE202009008803U1 (de) * 2009-06-25 2009-09-03 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrische Maschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003071661A1 (de) * 2002-02-18 2003-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Fixierungseinheit für einen elektromotor
EP1538321A2 (de) * 2003-11-20 2005-06-08 Hitachi Ltd. Elektronisch geregelte Drosselklappe
US6888062B1 (en) * 2003-12-30 2005-05-03 Delphi Technologies, Inc. Motor assembly having improved electromagnetic noise filtering and dissipation
DE102006055257A1 (de) 2006-11-23 2008-05-29 Robert Bosch Gmbh Stellantrieb für ein Stellorgan
DE202008008644U1 (de) * 2008-07-01 2009-11-19 Volz Servos Gmbh & Co. Kg Raumsparender Servomotor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2625772A1

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170104393A1 (en) * 2015-10-07 2017-04-13 Nidec Corporation Noise suppression circuit
US10348165B2 (en) * 2015-10-07 2019-07-09 Nidec Corporation Noise suppression circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US9467027B2 (en) 2016-10-11
CN103155370A (zh) 2013-06-12
EP2625772A1 (de) 2013-08-14
US20160190900A1 (en) 2016-06-30
DE102010042072A1 (de) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2625772A1 (de) Gleichstromelektromaschine
DE10130118C2 (de) Trägervorrichtung für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommunitierten Gleichstrommotor
EP2845299A2 (de) Gleichstrommotor zum antrieb von aggregaten eines kraftfahrzeugs
DE102012006499A1 (de) Elektromotor
DE102011002006A1 (de) Ansteuereinheit für einen elektrischen Motor und motorisierte Gerätschaft, die diese Ansteuereinheit verwendet
EP2909923A1 (de) Anschlusselement für eine antriebsanordnung sowie eine antriebsanordnung mit einem anschlussteil
DE102010064351A1 (de) Verbindungselement und Verfahren zum Herstellen des Verbindungselements
WO2006117265A1 (de) Verbindungsvorrichtung
DE102018208556A1 (de) Elektrische Maschine mit einem Drahtführungsring, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine
EP2665162B1 (de) Gleichstrommotor zum Antrieb von Aggregaten eines Kraftfahrzeugs
DE102008044036A1 (de) Leistungselektronik für eine elektrische Maschine
DE102016201312A1 (de) Pumpeneinrichtung
DE202009008803U1 (de) Elektrische Maschine
DE102021208084A1 (de) Elektrische Maschine mit einer ein Statorgehäuse kontaktierenden Elektronikplatine
DE102020210692A1 (de) Elektrische Maschine mit einer elektrisch leitenden Abschirmplatte
DE102013217993A1 (de) Leiterplattenanordnung, Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung und Kühlerlüftermodul
DE102010042079A1 (de) Gleichstromelektromaschine
WO2002027746A1 (de) Lampensockel mit einer elektronischen baueinheit und verfahren zur herstellung eines lampensockels
DE102011089065A1 (de) Elektrische Maschine mit zusätzlichen Funktionselementen
WO2017149020A1 (de) Elektromotor für ein kraftfahrzeug
EP3008797A2 (de) Emv-entstörkonzept für elektrische bürstenbehaftete gleichstrommaschinen in stellantrieben
DE102005032191A1 (de) Elektromaschine mit integrierter Leistungselektronik und Verfahren zur Herstellung der Kontaktierung der DC Schienen mit den DC Kontaktflächen der Leistungshalbleiter der Leistungselektronik
DE102005055221A1 (de) Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeugkomponenten
DE102019200168A1 (de) Elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungselektronik
DE102022107510A1 (de) Antriebseinheit für kraftfahrzeug-technische Anwendungen

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180048083.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11741583

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011741583

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13877898

Country of ref document: US