DE102009022676A1 - Elektromotor - Google Patents

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DE102009022676A1
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Ben To Fan Wong
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Johnson Electric International AG
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Johnson Electric SA
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/026Suppressors associated with brushes, brush holders or their supports

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Abstract

In einer Geräuschunterdrückungsschaltung (12) wird eine Ferritperle (20) des Chiptyps als wesentliche Komponente der Geräuschunterdrückungsschaltung verwendet. Es sind auch ein Motor, bei dem eine solche Schaltung zur Anwendung kommt, und die kompakte Anordnung der Geräuschunterdrückungsschaltung in dem Belegungsschema einer Endabdeckung (30) des Motors beschrieben. Die bevorzugte Ausführungsform vermeidet ein Verlöten der Ferritperle (20) während des Zusammenbaus des Motors.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere einen PMDC-Motor mit EMI-Unterdrückung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Kleine Elektromotoren wie beispielsweise Permanentmagnet-Gleichstromkleinmotoren, auch als Miniaturmotoren bekannt, finden vielfältig Anwendung. Sie sind besonders üblich in Haushaltsgeräten oder Bürogeräten und speziell auch in modernen Fahrzeugen für den Betrieb von vielfältigem Zubehör. Diese Anwendungen sind oftmals empfindlich gegenüber elektromagnetischen Interferenzen (EMI), so dass die Motoren abgeschirmt werden müssen oder die Erzeugung von exzessiven elektromagnetischen Interferenzen unterdrückt werden muss.
  • Die üblichen Unterdrückungsverfahren beinhalten Filterschaltungen, die mit den Motorklemmen verbunden oder parallel geschaltet sind. Übliche Filterschaltungen umfassen Kondensatoren, Induktoren, Varistoren und Kombinationen derselben.
  • Für die meisten Anwendungen genügen ein einfacher Ringvaristor, der an dem Kommutator montiert ist, und ein Reihenkondensator, der mit den Motorklemmen parallelgeschaltet ist. Bei strengeren Vorschriften und/oder größeren Motoren können zusätzlich zu dem oder anstelle des Varistors und Reihenkondensators Reiheninduktoren und Erdungskondensatoren verwendet werden.
  • Während dies bei den meisten Motoren hinreichend funktioniert, hat man festgestellt, dass einige Motoren im UKW-Frequenzbereich (68–108 MHz) eine höhere EMI-Emission erzeugen. Ein solcher Motor ist ein PMDC-Bürstenmotor mit 4 Polen und 6 Schlitzen, der in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet wird. Bedauerlicherweise unterdrücken der traditionelle Reihenvaristor und Reihenkondensator die Emission in diesem Frequenzbereich schlechter als erwünscht.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine EMI-Unterdrückungsschaltung für einen PMDC-Kleinmotor bereitzustellen, die für eine gute Unterdrückung im UKW-Frequenzbereich sorgt oder der Öffentlichkeit zumindest eine sinnvolle Wahl bietet. Dies wird durch die Verwendung einer Unterdrückungsschaltung mit integrierter Ferritperle erreicht.
  • Somit wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Geräuschunterdrückungsschaltung für einen Elektromotor bereitgestellt, mit Motorklemmen, einem Kommutator und Bürsten, wobei die Schaltung eine elektrische Verbindung aufweist, die zumindest eine der Klemmen mit zumindest einer der Bürsten verbindet, und mit einer Ferritperle, die Teil der elektrischen Verbindung ist und die zwischen Klemme und Bürste elektrisch in Reihe geschaltet ist.
  • Vorzugsweise hat der Motor zwei Motorklemmen, zwei Bürsten und zwei elektrische Verbindungen, deren jede eine Ferritperle aufweist.
  • Vorzugsweise ist die oder jede Ferritperle eine Ferritperle des Chiptyps.
  • Optional ist zwischen die Motorklemmen ein Reihenkondensator geschaltet.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor bereitgestellt, umfassend: einen Permanentmagnetstator; einen gewickelten Rotor mit einer Welle, einem an der Welle befestigten und dem Stator gegenüberliegenden Rotorkern, einem Kommutator und einer Vielzahl von Wicklungen auf dem Rotorkern, die an dem Kommutator enden; Motorklemmen für die Verbindung des Motor mit einer Stromquelle; einen Bürstenträger mit wenigstens zwei Bürsten für die elektrische Verbindung der Wicklungen mit den Motorklemmen; und eine Geräuschunterdrückungsschaltung zur Reduzierung der EMI-Emissionen von dem Motor, wobei die Geräuschunterdrückungsschaltung ein erstes Ferritperlen-Bauteil in Reihe zwischen einer ersten Motorklemme und einer ersten Bürste aufweist.
  • Vorzugsweise hat die Geräuschunterdrückungsschaltung ein zweites Ferritperlen-Bauteil, das zwischen der zweiten Motorklemme und der zweiten Bürste in Reihe geschaltet ist.
  • Vorzugsweise sind das erste und das zweite Ferritperlen-Bauteil Ferritperlen des Chiptyps.
  • Vorzugsweise hat der Motor eine Endabdeckung, die die Motorklemmen und die Bürstenträger hält, und die Ferritperlen sitzen in Taschen, die in der Endabdeckung ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise hat jede Ferritperle zwei Perlenanschlüsse, die Kappen an jedem Ende des Chips bilden, und jede Motorklemme hat einen Klemmenkontaktbereich, der den elektrischen Kontakt mit einem ersten der Perlenanschlüsse herstellt.
  • Vorzugsweise ist jede der Bürsten durch eine Bürstenverbindung mit einem betreffenden Ende der Ferritperle verbunden, und jede Bürstenverbindung hat einen Verbindungskontaktbereich, der den elektrischen Kontakt mit einem zweiten der Perlenanschlüsse herstellt.
  • Vorzugsweise hat von dem Klemmenkontaktbereich und dem Verbindungskontaktbereich zumindest einer in jeder Tasche einen Vorsprung, der über der Ferritperle vorspringt, um die Ferritperle in der Tasche zu halten.
  • Vorzugsweise hat jeder Klemmenkontaktbereich und jeder Verbindungskontaktbereich einen Vorsprung, der über der jeweiligen Ferritperle vorspringt, um die Ferritperle in der jeweiligen Tasche zu halten.
  • Vorzugsweise hat von dem Klemmenkontaktbereich und dem Verbindungskontaktbereich einer in jeder Tasche einen elastisch verformbaren Finger, der an einem Ende der Ferritperle anliegt und die Ferritperle in Kontakt mit dem jeweils verbleibenden Klemmenkontaktbereich oder Verbindungskontaktbereich drückt.
  • Vorzugsweise erstrecken sich die Klemmenkontaktbereiche um eine Kante der Ferritperle und sind einem Ende und einer Fläche der jeweiligen Ferritperle zugekehrt.
  • Vorzugsweise erstrecken sich die Verbindungskontaktbereiche um eine Kante der Ferritperle und sind einem Ende und einer Fläche der jeweiligen Ferritperle zugekehrt.
  • Vorzugsweise hat die Tasche eine elastisch verformbare Vorderwand, die durch die Ferritperle elastisch verformt wird und die die Ferritperle in Richtung auf eine Rückwand der Tasche drückt.
  • Vorzugsweise hat jede Vorderwand an jedem Seitenbereich eine Rippe, wobei die Rippen an ihren Endbereichen auf der jeweiligen Ferritperle aufliegen.
  • Vorzugsweise umfasst die Geräuschunterdrückungsschaltung ferner einen Kondensator, der zwischen die Motorklemmen geschaltet ist.
  • Vorzugsweise ist die oder jede Ferritperle durch eine lösbare mechanische Verbindung elektrisch zwischen die Motorklemme und die Bürste geschaltet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
  • 1 zeigt einen typischen PMDC-Motor, auf welchen die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
  • 2 ist ein Schaltungsdiagramm einer Geräuschunterdrückungsschaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Anwendung bei dem Motor von 1;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ferritperle des Chiptyps, die eine Komponente der Schaltung von 2 ist;
  • 4 ist eine schematische, abgebrochene Darstellung der Ferritperle von 3;
  • 5 ist ein Impedanz-Frequenz-Diagramm, das die typischen Charakteristiken der Ferritperle von 3 zeigt;
  • 6 ist eine Draufsicht auf die Innenseite einer Endabdeckung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung für einen PMDC-Motor wie beispielsweise den Motor von 1;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht der Endabdeckungsausbildung von 6;
  • 8 ist eine vergrößerte Ansicht der in der Endabdeckungsausbildung von 6 installierten Ferritperle;
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Motorklemme, die ein Bestandteil der Endabdeckungsausbildung von 6 ist; und
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Bürstenverbindung, die ein Bestandteil der Endabdeckungsausbildung von 6 ist.
  • Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, sind in allen Figuren, in denen sie erscheinen, mit identischen Bezugsziffern gekennzeichnet. Die Dimensionen der in den Figuren dargestellten Komponenten und Merkmale sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, sondern sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt.
  • Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Der bevorzugte PMDC-Motor 10 hat eine EMI-Unterdrückungsschaltung 12 mit einer integrierten Ferritperle 20. Eine Ferritperle ist ein passives Bauelement, das zur Unterdrückung von Hochfrequenzgeräuschen in elektronischen Schaltungen zum Einsatz kommt und häufig an Computerkabeln verwendet wird. Ferritperlen sind in mancher Hinsicht ähnlich wie Induktoren, arbeiten aber ganz besonders gut in einem Bereich, der für Altzweck-Induktoren parasitär ist. Sie wirken als hohe Impedanz für hochfrequentes EMI/RFI-Rauschen. Die absorbierte Energie wird in Wärme umgewandelt und abgeleitet.
  • Die bevorzugte Ferritperle 20 ist ein Mehrschicht-Keramikteil, das in der Art eines Chip oder wie in 3 dargestellt ausgebildet ist. Solche Bauteile können von einer Anzahl von Herstellern bezogen werden. Die höchste Impedanz des bevorzugten Bauteils beträgt bis zu 600 Ohm/100 MHz. Durch die Verwendung dieses Bauteils konnte ein PMDC-Motor gebaut werden, der den (CISPR 25) und konduktiv und radiativ den Wert 5 des (CISPR 25) erreicht. CISPR 25 ist ein Test-Standard des EMI-Emissionstests, der in der Automobilindustrie geläufig ist. Er umfasst einen konduktiven Teil und einen radiativen Teil mit Werten von 1 bis 5 (wobei der Wert 5 dem höchsten Standard entspricht).
  • Ausführungsformen der Erfindung können den CISPR 25 – Wert 5 im UKW-Frequenzbereich erreichen. Zur Unterdrückung der LW- und MW-Frequenzbereiche kann ein kleiner Reihenkondensator (von angenommen 0,33 uF) hinzugefügt werden, um den Wert 5 für sämtliche Frequenzbereiche zu erzielen.
  • Wegen der hohen EMI-Emission, die ein in Klimaanlagen von Fahrzeugen verwendeter Permanentmagnet-Gleichstrommotors mit 4 Polen und 6 Schlitzen im 100 MHz-Bereich hat, ist diese Unterdrückungsschaltung bei diesem speziellen Motor besonders sinnvoll.
  • 1 zeigt einen typischen PMDC-Motor, bei dem die Erfindung insbesondere Anwendung findet. Der Motor hat ein tiefgezogenes Metallgehäuse 14 mit einer Anzahl von Magneten, die zur Bildung eines Stators an der Innenfläche des Gehäuses montiert sind. Ein gewickelter Rotor liegt dem Stator gegenüber. Die Wicklungen des Rotors sind um Pole eines Rotorkerns herumgeführt und enden an einem Kommutator. Eine Endabdeckung 30, die einen Bürstenträger hält, beispielsweise mit Bürsten 19, verschließt das offene Ende des Gehäuses. Das geschlossene Ende des Gehäuses und die Endabdeckung halten Lager, in denen die Motorwelle 16 zapfengelagert ist. Die Endabdeckung hält die Motorklemmen, den Bürstenträger und die Geräuschunterdrückungsschaltung. Der Bürstenträger versorgt die Rotorwicklungen über den Kommutator mit Strom. Diese Unterdrückungsschaltung ist speziell für PMDC-Motoren mit 4 Polen und 6 Schlitzen sinnvoll, das heißt, der Stator hat 4 Magnetpole, und der Rotor hat 6 Pole.
  • Die elektrische Schaltung ist in 2 dargestellt. Zwei Ferritperlen 20 des Chiptyps sind zwischen den Motorklemmen 18 und den Bürsten 19 in Reihe geschaltet. Die Bürsten 19 leiten den Strom über den Kommutator zu dem Rotor 17, insbesondere zu den Rotorwicklungen. Ein Reihenkondensator 21 ist mit den Motorklemmen 18 parallelgeschaltet, um für eine zusätzliche Filterung für die unteren Frequenzen zu sorgen.
  • 3 zeigt die bevorzugte Ferritperle 20 des Chiptyps. Sie hat die Erscheinungsform eines rechteckigen Prismas mit zwei entgegengesetzten Enden 22, deren jedes mit einem Lotüberzug versehen ist, der ein Paar von Anschlüssen 24 in Form von Kontaktkissen bereitstellt. 4 zeigt in einem übertriebenen Maßstab einen Teil der Ferritperle 20 von 3, wobei ein Kontaktkissen zur Veranschaulichung seiner Konstruktion durchgeschnitten dargestellt ist. Entlang der axialen Endfläche 27 der Keramikbasis 25 ist eine Elektrode 26 gebildet. Auf der Keramikbasis 25 und über der Elektrode 26 ist in den Abmessungen des Lötkissens eine Silbermetallisierungsschicht 28 aufgebracht. Die Silberschicht 28 ist mit einer Nickelschicht 29 versehen, auf der eine Lotschicht auftragen ist, wodurch das Lötkontaktkissen gebildet wird. Beide Kontaktkissen sind ähnlich ausgebildet.
  • 5 ist ein Diagramm zur Darstellung der für diese Art Ferritperle des Chiptyps typischen Impedanz-Frequenz-Charakteristiken. Wie erkennbar ist, tritt die Impedanzspitze in dem MHz-Frequenzbereich von 100–500 auf.
  • Durch die Verwendung von Ferritperlen als ein wesentliches Bauteil der Unterdrückungsschaltung lassen sich Hochfrequenz-EMI-Emissionen von dem Motor deutlich reduzieren. Insbesondere kann durch die Verwendung der chipartigen Ferritperle als Unterdrückungselement die Unterdrückungsschaltung bequem in dem Motor angeordnet werden, bevorzugt in der Endabdeckung.
  • Die Endabdeckung von PMDC-Motoren ist normalerweise sehr kompakt, und es bleibt wenig Raum, so dass sich die Unterbringung von Komponenten für die Unterdrückungsschaltung sehr schwierig gestaltet. Für diese spezielle Unterdrückungsschaltung sind die Ferritperlen 20 in den Stromkreis zwischen jeder Motorklemme 18 und ihrer jeweiligen Bürste 19 geschaltet, wodurch bessere Unterdrückungsergebnisse erzielt werden. Es ist ebenfalls wünschenswert, die Endabdeckung mit einem minimalen Aufwand mit den Unterdrückungsbauteilen komplett zusammenbauen zu können, wobei es weiterhin wünschenswert ist, die Verwendung eines Lötmittels zu vermeiden.
  • Dies wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Endabdeckung erreicht, die in den 6 bis 10 gezeigt ist, anhand derer das Konzept veranschaulicht ist. Es versteht sich, dass die Ferritperlenchips in den Taschen der Endabdeckung gehalten werden und ohne die Verwendung von Lötverbindungen mit den Stromkreisen verbunden sind, wobei jedoch die Kontaktkissen der Ferritperlenchips selbstverständlich mit einem Lotüberzug versehen sind. Die elektrische Verbindung mit dem Chip und die Sicherung des Chips erfolgt somit durch physischen Kontakt. In dem dargestellten Beispiel ist die Endabdeckung 30 eine zweiteilige Endabdeckung mit einer Metallplatte 31, die direkt ein Lager 32 des Rotors hält, und mit einem Kunststoffteil 33, auch als Bürstenplatte 33 bekannt, das direkt die Motorklemmen 18 und den Bürstenträger mit den Bürsten 19 hält. Die Bürstenplatte 33 kann auch andere elektrische Bauteile halten, sofern solche montiert sind. In diesem Fall hält die Endabdeckung Komponenten der Geräuschunterdrückungsschaltung, zum Beispiel die beiden Ferritperlen 20 des Chiptyps und den Reihenkondensator (sofern notwendig).
  • Die Anordnungen für die Ferritperlen sind jeweils identisch, so dass im Folgenden die Anordnung für nur eine der Perlen beschrieben wird. Die Perle 20 befindet sich in einer Vertiefung oder Tasche 34, die in der Innenfläche der Bürstenplatte 33 gebildet ist. Die Tasche 34 hat einen Boden, eine offene Oberseite, zwei Endwände, eine Rückwand und eine Vorderwand 35. Die Vorderwand 35 ist so ausgebildet, dass sie elastisch verformbar ist. Dies wird erreicht, indem die Vorderwand 35 von dem Boden der Tasche 34 nach oben ragt, ohne mit den Endwänden verbunden zu sein, was zumindest für einen wesentlichen Teil der Höhe der Vorderwand 35 gilt. Die Rückwand ist Teil der äußeren Umfangswand 36 der Bürstenplatte 33 und ist relativ starr.
  • In der Tasche 34 befinden sich Kontaktbereiche der jeweiligen Motorklemme 18 und Bürstenverbindung 38 (die eine Basis für die jeweilige Bürste 19 bildet). Der Kontaktbereich 37 der Motorklemme 18 erstreckt sich entlang der Rückwand in einer Nut 40 in dem Boden und zu der distalen Endwand, wo er einen Kontaktfinger 41 bildet, der auf einem Ende des Anschlusses 24 der Ferritperle 20 aufliegt und dieses mit Druck beaufschlagt. Das andere Ende oder der andere Anschluss 24 der Ferritperle wird an den Kontaktbereich 39 der Bürstenverbindung 38 gedrückt, der sich durch den Spalt zwischen der Vorderwand 35 und der proximalen Endwand in die Tasche 34 hinein erstreckt, die proximale Endwand verblendet und sich ein wenig entlang der Rückwand, jedoch mit Abstand über der Motorklemme 18 erstreckt. Die Druckkraft kommt von der elastischen Verformung des Kontaktfingers 41, wenn die Ferritperle 20 in die Tasche 34 hineingedrückt wird. Diese elastische Verformung stellt eine physische Verbindung zwischen dem Ferritperlenchip 20 auf der einen Seite und der Motorklemme 18 und der Bürstenverbindung 38 auf der anderen Seite her, wodurch die Notwendigkeit entfällt, den Chip an die Kontaktbereiche zu löten. Während des Formungsverfahrens, zum Beispiel durch Scheren oder Biegen, können an dem elastischen Finger 41 Grate oder Widerhaken gebildet werden, die die Verbindung mit dem Chip 20 und dessen Sicherung unterstützen.
  • Der Klemmenkontaktbereich 37 und der Verbindungskontaktbereich 39 haben einen kleinen Vorsprung 42, der sich in die Tasche 34 hinein erstreckt und der durch Stanzen einer Vertiefung in die andere Seite der Kontaktbereiche gebildet ist. Die Vorsprünge 42 befinden sich an der Rückwand in der Nähe der Endwände und dienen dazu zu verhindern, dass die Ferritperle 20 aus der Tasche 34 freikommt, da sie über der Perle 20 vorspringen. Die Tasche 34 ist derart bemessen, dass die Ferritperle 20 eine elastische Verformung der Vorderwand 35 bewirkt, welche die Perle 20 dann in Richtung auf die Rückwand und an den Klemmenkontaktbereich und den Verbindungskontaktbereich 37, 39 drückt. Dies erzeugt eine Druckkraft auf den Chip, der dadurch an die Rückwand der Tasche und/oder die Kontaktbereiche 37, 39 gedrückt wird. Diese Druckkraft wirkt in Verbindung mit den Kontaktvorsprüngen 42, die durch die Vertiefungen gebildet sind, um zu verhindern, dass der Chip zum Beispiel unter dem Einfluss von Vibrationen ungewollt aus der Tasche freikommt.
  • In den 6 und 7 ist zu erkennen, dass die Vorderwand eine abgefaste Oberkante 54 hat, die das Einsetzen der Ferritperle 20 in die Tasche 34 erleichtert. Die Vorderwand 35 hat auch zwei vertikale Rippen 55, nämlich eine an jedem Ende der Wand, die sich in die Tasche 34 hinein erstrecken. Die Rippen 55 liegen an ihren Endbereichen an der benachbarten Fläche der Ferritperle an. Dadurch entsteht eine gleichmäßigere und mehr gleichbleibende Druckkraft auf die Ferritperle als bei Verwendung einer breiten ebenen Fläche für die Beaufschlagung der Ferritperle.
  • 9 zeigt eine der Motorklemmen 18. Die Klemme 18 hat einen spatenähnlichen patritzenförmigen Klemmenbereich 44 für die Verbindung mit einem Motorkabel. Zwei Widerhaken 45 an der Basis des Klemmenbereichs 44 dienen zur Festlegung der Motorklemme 18 an der Endabdeckung 30. Eine Verlängerung 46, die sich in der Klemmennut 40 befindet, erstreckt sich zwischen dem Klemmenbereich 44 und dem Klemmenkontaktbereich 37. Während der Montage der Motorklemme 18 an der Endabdeckung 30 wird der Klemmenbereich 44 von der Innenseite durch eine Öffnung in der Bürstenplatte 33 geführt, so dass sich die Verlängerung 46 an dem Boden der Klemmennut 40 befindet. Die Widerhaken 45 halten die Motorklemme 18 in der Öffnung zurück, indem sie sich in das Kunststoffmaterial der Öffnungswand, die durch den Einschub des Klemmenbereichs 44 und des Widerhakens 45 verformt wird, hineingraben und das Material greifen.
  • 10 zeigt eine der Bürstenverbindungen 38. Die Bürstenverbindung 38 hat einen Basisbereich 48, an dem eine Bürste 19 befestigt werden kann. Vorzugsweise entspricht die Bürste 19 dem Blattfingertyp mit einem einzigen länglichen Element aus einem federenden, elektrisch leitenden Material, zum Beispiel Berylliumkupfer, wobei das freie Ende derart angeordnet ist, dass es einen direkten Gleitkontakt mit einem Kommutator herstellt. Das freie Ende kann in eine Anzahl von Bürstenfingern 49 unterteilt sein, wie das in 7 dargestellt ist. Alternativ dazu kann die Bürste dem Blattbürstentyp entsprechen, bei dem das freie Ende der Bürste einen Bürstenkörper wie beispielsweise eine Kohlebürste derart hält, dass ein direkter Gleitkontakt mit dem Kommutator hergestellt werden kann. Ein Verbindungsbereich 52 erstreckt sich zwischen dem Basisbereich 48 und dem Verbindungskontaktbereich 39. Ein Befestigungsvorsprung 50 erstreckt sich von dem Verbindungsbereich 52, wobei der Befestigungsvorsprung in eine Öffnung in der Bürstenplatte 33 gedrückt wird, um die Bürstenverbindung 38 an der Endabdeckung 30 festzulegen. Widerhaken 51 sind vorgesehen, die verhindern, dass der Befestigungsbereich 50 freikommt, sobald er einmal eingesetzt wurde.
  • Es versteht sich, dass bestimmte Ausführungsformen der Erfindung für ein einfaches, aber dennoch wirksames Verfahren zum Integrieren einer Ferritperle, insbesondere einer Ferritperle des Chiptyps, in die Endabdeckung eines Elektromotors sorgen, ohne die Notwendigkeit eines Lötvorgangs. An einem Fließband ausgeführte Lötarbeiten gelten wegen der abgesonderten Dämpfe als eine Gefahr für die Gesundheit der Arbeiter, weshalb Anstrengungen unternommen werden, Lötvorgänge zu vermeiden, außer in speziellen Herstellungseinrichtungen. Das vorhandene Lot an den Kontaktenden des Ferritperlenchips ist akzeptierbar, da dieses Lot während des Zusammenbaus des Motors nicht geschmolzen wird und kein Löten stattfindet. Die Lötschicht auf den Kontaktenden sorgt für eine gute elektrische Verbindung mit der Motorklemme und mit der Bürstenverbindung, selbst wenn der Chip nicht mit der Motorklemme und der Bürstenverbindung verlötet ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Unterdrückungsschaltung wurde lediglich anhand eines Beispiels beschrieben. Der Fachmann wird erkennen, dass bestimmte Variationen und Modifikationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist. Zum Beispiel ist die Endabdeckung als eine zweiteilige Endabdeckung beschrieben, die eine äußere Metallplatte und eine innere Bürstenplatte aus Kunststoff aufweist. Jedoch ist die Erfindung gleichermaßen auf eine einteilige Endabdeckung oder auf andere Endabdeckungskonstruktionen anwendbar.
  • Der Kontaktfinger 41, der hier an der Motorklemme 18 vorgesehen ist, könnte anstelle oder zusätzlich zu seiner Anordnung an der Motorklemme auch an der Bürstenverbindung 38 vorgesehen sein.
  • In der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen geben an, dass das genannte Bauteil/Element vorhanden ist, sie schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Bauteile/Elemente vorhanden sind.

Claims (19)

  1. Geräuschunterdrückungsschaltung für einen Elektromotor mit Motorklemmen (18), einem Kommutator (15) und Bürsten (19), wobei die Schaltung umfasst: eine elektrische Verbindung, die zumindest eine der Klemmen (18) mit zumindest einer der Bürsten (19) verbindet; gekennzeichnet durch eine Ferritperle (20), die Teil der elektrischen Verbindung ist und die zwischen der Klemme (18) und der Bürste (19) in Reihe geschaltet ist.
  2. Geräuschunterdrückungsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Motor zwei Motorklemmen (18), zwei Bürsten (19) und zwei elektrische Verbindungen aufweist, deren jede eine Ferritperle (20) umfasst.
  3. Geräuschunterdrückungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die oder jede Ferritperle (20) eine Ferritperle des Chiptyps ist.
  4. Geräuschunterdrückungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Reihenkondensator (21) zwischen die Motorklemmen (18) geschaltet ist.
  5. Elektromotor, umfassend: einen Permanentmagnet-Stator; einen gewickelten Rotor (17) mit einer Welle (16), einem dem Stator gegenüberliegend an der Welle befestigten Rotorkern, einem Kommutator (15) und einer Vielzahl von Wicklungen, die auf dem Rotorkern gewickelt sind und an dem Kommutator (15) enden; Motorklemmen (18) zur Verbindung des Motors mit einer Stromquelle; einen Bürstenträger mit wenigstens zwei Bürsten (19) für die elektrische Verbindung der Wicklungen mit den Motorklemmen (18); und eine Geräuschunterdrückungsschaltung (12) für die Reduzierung von EMI-Emissionen von dem Motor, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschunterdrückungsschaltung (12) ein erstes Ferritperlenbauteil (20) in Reihe zwischen einer ersten Motorklemme (18) und einer ersten Bürste (14) aufweist.
  6. Motor nach Anspruch 5, wobei die Geräuschunterdrückungsschaltung (12) ein zweites Ferritperlenbauteil (20) aufweist, das zwischen der zweiten Motorklemme (18) und der zweiten Bürste (19) in Reihe geschaltet ist.
  7. Motor nach Anspruch 6, wobei die das erste und das zweite Ferritperlenbauteil (20) Ferritperlen des Chiptyps sind.
  8. Motor nach Anspruch 7, wobei der Motor eine Endabdeckung (30) hat, die die Motorklemmen (18) und den Bürstenträger hält, und wobei die Ferritperlen (20) in Taschen (34) sitzen, die in der Endabdeckung (30) gebildet sind.
  9. Motor nach Anspruch 8, wobei jede Ferritperle (20) zwei Perlenanschlüsse (24) hat, die Kappen an jedem Ende des Chips bilden, und wobei jede Motorklemme (18) einen Klemmenkontaktbereich (37) aufweist, der den elektrischen Kontakt mit einem jeweiligen ersten der Perlenanschlüsse (24) herstellt.
  10. Motor nach Anspruch 9, wobei jede Bürste (19) durch eine Bürstenverbindung (38) mit der betreffenden der Ferritperlen (20) verbunden ist und jede Bürstenverbindung einen Verbindungskontaktbereich (39) hat, der den elektrischen Kontakt mit einer jeweiligen zweiten der Ferritperlen (24) herstellt.
  11. Motor nach Anspruch 10, wobei von dem Klemmenkontaktbereich (37) und dem Verbindungskontaktbereich (39) zumindest einer in jeder Tasche (34) einen Vorsprung (42) hat, der über der Ferritperle (20) vorspringt, um die Ferritperle in der Tasche (34) zu halten.
  12. Motor nach Anspruch 10, wobei jeder Klemmenkontaktbereich (37) und jeder Verbindungskontaktbereich (39) einen Vorsprung (42) hat, der über der jeweiligen Ferritperle (20) vorspringt, um die Ferritperle in der jeweiligen Tasche (34) zu halten.
  13. Motor nach Anspruch 12, wobei von dem Klemmenkontaktbereich (37) und dem Verbindungskontaktbereich (39) einer in jeder Tasche (34) einen elastisch verformbaren Finger (41) aufweist, der an einem Ende der Ferritperle (20) anliegt und die Ferritperle (20) mit dem jeweils verbleibenden Klemmenkontaktbereich (37) oder Verbindungskontaktbereich (39) in Kontakt drückt.
  14. Motor nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Klemmenkontaktbereiche (37) sich um eine Kante der Ferritperle (20) erstrecken und einem Ende und einer Fläche der betreffenden Ferritperle zugekehrt sind.
  15. Motor nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Verbindungskontaktbereiche (39) sich um eine Kante der Ferritperle (20) erstrecken und einem Ende und einer Fläche der betreffenden Ferritperle zugekehrt sind.
  16. Motor nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Tasche (34) eine elastisch verformbare Vorderwand (35) hat, die durch die Ferritperle (20) elastisch verformt wird und die Ferritperle in Richtung auf eine Rückwand (36) der Tasche (34) drückt.
  17. Motor nach Anspruch 16, wobei jede Vorderwand (35) an jedem Seitenbereich eine Rippe (55) hat, die an ihren Endbereichen auf der betreffenden Ferritperle (20) aufliegt.
  18. Motor nach einem der Ansprüche 5 bis 17, wobei die Geräuschunterdrückungsschaltung (12) ferner einen Kondensator (21) aufweist, der zwischen die Motorklemmen (18) geschaltet ist.
  19. Motor nach einem der Ansprüche 5 bis 18, wobei jede Ferritperle (20) durch eine lösbare mechanische Verbindung elektrisch zwischen die jeweilige Motorklemme (18) und Bürste (19) geschaltet ist.
DE102009022676A 2008-05-30 2009-05-26 Elektromotor Withdrawn DE102009022676A1 (de)

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GB0809764.4 2008-05-30
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