带有导电的屏蔽板的电机的制作方法

1.本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的带有导电的屏蔽板的电机。


背景技术：

2.借助于de 42 25 496 a1已知一种电驱动单元，在所述电驱动单元中在极罐（poltopf）与传动机构壳体之间布置中间框架，电刷架被集成到所述中间框架中。在此，所述驱动单元被模块化地构造，其中单独地构造的插头能够被布置在所述驱动单元处的不同位置处。由此能够实现例如带有或者不带有电子器件壳体的不同的变型方案，并且按照所述驱动单元的装入位置，插接件根据空间关系和客户特定的配对插头被适配。在此，带有容纳在其中的电子器件电路板的电子器件壳体始终沿径向布置在极壳体之外。就这样一种实施方案而言不利的是：带有不同的电子器件构件的电子器件电路板射出电磁干扰辐射（emv），所述电磁干扰辐射对于机动车中的其他的电子器件功能而言会是干扰的。此外，在中间框架中的电刷触头也引起干扰辐射，所述干扰辐射穿过由塑料制成的传动机构壳体射出到周围环境处。这个缺点应通过按照本发明的电机来消除。


技术实现要素：

3.相对于此，具有独立权利要求1的特征的按照本发明的电机具有下述优点：通过三明治式构件的构造，屏蔽板最佳地以最小的结构空间集成到电刷架中并且集成到轴承盖中。在此，带有屏蔽板的不同的变型方案的三明治式构件能够被预装配并且此后在一步骤中沿轴向被置入到定子壳体中。在此，所述屏蔽盖能够借助于大的平面的电气的接地接触部连接到转子轴承处。所述定子壳体连同屏蔽板构成法拉第笼，所述法拉第笼作为emv屏蔽部向外屏蔽所产生的电磁干扰辐射。通过所述屏蔽板的横向于转子轴沿径向直至所述定子壳体的法兰的布置，由此碳刷和电子的抗扰构件被最佳地屏蔽。通过这样的导电的连续的屏蔽板的最佳的屏蔽作用，也能够得到对于例如高达3ghz的高频率的emv屏蔽。
4.通过在从属权利要求中所列举的措施能够实现对独立权利要求中预先给定的实施方案的有利的改进和改善。为了给电动马达通电，能够在电刷架板处布置箭袋式电刷（k
ö
cherb
ü
rsten），所述电刷架板被紧固在屏蔽板的下侧处。所述电刷架板尤其沿轴向完全地布置在定子壳体之内。为了电接触电刷，该电刷例如借助于柔性的电绞合线与电流供给的接触元件连接、尤其熔焊。该电刷架构件优选由塑料构造，以使得用于所述电刷的箭袋式结构（k
ö
cher）能够直接地一体式地成形在所述电刷架构件处。为了装配，所述电刷架构件能够穿过屏蔽盖中的居中的穿口与轴承盖连接，其中所述屏蔽盖沿轴向被紧固在这两个构件之间。
5.轴承盖沿轴向对置于电刷架板被紧固在所述屏蔽板的另外的侧部上，所述轴承盖具有用于转子轴承的轴承座。所述转子轴承尤其金属地构造为圆柱轴承或者球形帽轴承。所述轴承盖同样能够由塑料制成，但是环绕着所述轴承座具有导电的区域，所述导电的区域将所述转子轴承与所述屏蔽板平面地连接起来。
6.优选地，屏蔽板的居中的穿口借助于单独地制造的导电的适配器元件被屏蔽，所述适配器元件沿轴向在一侧朝着转子轴承并且在另一侧朝着屏蔽板被夹紧。由此定子壳体的整个开口从金属的转子轴沿径向直至环绕的法兰被完全电磁地密封。
7.为了在所述适配器元件与所述轴承盖之间构造抗扭转部，所述适配器元件的外周与所述轴承盖构成形状锁合。所述适配器元件例如具有近似四边形的、尤其正方形的外周，所述外周嵌入到轴承盖中的相应的容纳部中。在此，适配器元件以该四边形的外周沿轴向传导地抵靠在屏蔽板中的相应的居中的穿口的周缘处。
8.为了构造与转子轴承的配对接触，环绕着适配器元件中的孔构造多个轴向的接触元件，所述接触元件沿轴向弹性地抵靠在转子轴承处。通过来自适配器元件和转子轴承并且与屏蔽板的该平面的接地接触部，定子壳体的整个轴向的开口被密封地屏蔽。为了定位并且抗扭转，在轴承盖中成形用于适配器元件的容纳部，所述容纳部具有径向的保持元件、例如环绕的壁。
9.作为适配器元件的替代方案，所述轴承盖能够具有传导的涂层或者集成的传导的颗粒，以使得所述轴承座被直接导电地构造并且构成与屏蔽板的平面地传导的连接。在该实施方案中，居中的穿口也能够例如圆形地构造，因为就所述适配器元件来说不需要抗扭转。在此，直接在轴承盖处在传导的涂层的区域中构造接触面，所述接触面沿轴向抵靠在屏蔽板的居中的穿口的周缘处。
10.为了预装配三明治式构件，连接元件穿过所述屏蔽板的居中的穿口夹紧，因此屏蔽板的平面地传导的导体层不会被中断。卡锁元件和/或夹紧元件例如能够成形在电刷架处和/或在轴承盖处，所述卡锁元件和/或夹紧元件与所述轴承盖的和/或所述电刷架的配对卡锁元件和/或夹紧元件共同作用。由此，电刷架和轴承盖连同位于其之间的屏蔽板被构造为预装配的三明治式构件。该三明治式构件借助于所述电刷架相对于定子壳体对中并且借助于所述轴承盖的轴承容纳部的外轮廓相对于传动机构壳体对中。在此，所述屏蔽板优选借助于卡锁元件或者夹紧元件定位在三明治式构件中的居中的穿口之内。
11.特别优选地，所述电刷架构件沿径向对置于定子壳体的周壁具有环绕的轴向的壁。在该壁处成形对中元件，所述对中元件使得电刷架和因此碳刷相对于换向器正确地定位。所述电刷架沿轴向与所述轴承盖连接，所述轴承盖沿轴向布置在所述屏蔽板的对置的侧部上。
12.优选地，所述屏蔽板没有中断地在其整个周缘的范围内沿轴向抵靠在定子壳体的法兰处，以使得在周缘处能够实现无缝的屏蔽笼。为了使得所述屏蔽板在其整个周缘的范围内可靠地抵靠在法兰处，所述屏蔽板具有与所述法兰的径向的重叠区域。该重叠区域传导地抵靠在法兰处。由此确保了在使用寿命的范围内将屏蔽部足够低阻抗地且对称地连接到定子壳体上。附加地，屏蔽板能够作为承载用的构件起作用，因为该屏蔽板能够被牢固地沿轴向夹紧在法兰处。由此，例如所述电刷架和/或所述轴承盖能够被紧固并且定位在屏蔽板处。由此，电动马达被非常紧凑地构造并且具有高的机械稳定性。所述屏蔽板能够非常简单地在轴向的装配过程中沿轴向被夹紧在定子壳体的法兰与传动机构壳体的配对法兰之间。在此，所述传动机构壳体能够由塑料制成。这两个壳体部分例如借助于旋拧或者卷曲或者其他的材料变形彼此连接。
13.所述屏蔽板能够特别成本低廉地被集成到电子器件电路板中，其中在电子器件电
路板的绝缘的基板中构造至少一个连续地传导的导体层、优选铜层，在所述导体层上没有由于开关电路的构造或者电子器件构件的连接而形成缺陷位置。有利地，所有构件元件和用于所述电刷的接触元件都能够借助于成本低廉的且稳健的smd（surface mounted device，表面安装装置）技术被装备在电子器件电路板上。
14.这样的连续地传导的导体层能够在印刷电路板制造时按照标准被制造，其中优选将同样两个这样的平面地传导的导体层布置为轴向内部的层，并且在两个其他的外部的导体层处构造开关电路和电子器件构件。在此，至少一个平面地传导的导体层借助于轴向的穿通接触部与印刷电路板的至少一个轴向的侧面连接，所述印刷电路板而后沿轴向传导地抵靠在法兰处。特别优选地，所述穿通接触部布置在径向的重叠区域之内并且由此将在下侧处的导电的重叠区域与在所述电子器件电路板的内部中的平面地连续地传导的导体层连接起来。为了确保足够的emv屏蔽，所述穿通接触部之间沿周向的间距不允许太大。特别地，所述穿通接触部之间的该最大间距最大为3mm，由此也能够可靠地屏蔽还要高的高达3ghz的频率。
15.优选地，轴承容纳部与轴承盖一体式地构造为注射成型件。在此，所述轴承容纳部借助于所成形的径向的接片被稳定，所述接片同时也用作用于将轴承盖精确地定位在传动机构壳体中的对中元件。由此，所述转子轴在一个端部处被支承在定子壳体中并且在中部的区域中通过所述轴承盖被支承在传动机构壳体中。所述转子轴的另外的端部连同从动元件还能够额外地被支撑在传动机构壳体中。
16.如果所述屏蔽板被构造为金属板，那么该金属板在其外部的周缘处直接传导地抵靠在定子壳体的法兰处并且在其居中的穿口的周缘处对置地抵靠在轴承盖处或者说抵靠在所述轴承盖的适配器元件处。由此分别确保了平面地连续的接触，所述接触在整个使用寿命的范围内构成可靠的屏蔽。
17.通过将单独地制造的连接插头沿径向布置在极壳体之外，相应的客户特定的配对插头的插入方向和位置能够非常简单地与装入空间的空间关系相适配，而不改变所述电刷架板的或者所述轴承盖的或者所述电子器件电路板的基本设计。通过带有始终不变的电刷架构件的马达积木式系统的构造，电子器件功能的变化如例如转子位置检测的变化或者电子的抗干扰能够仅仅转移到能更简单地改变的电子器件电路板中，所述电子器件电路板的至少一个连续的平面的导体层相应地保留。因此，通过不变的定子壳体接口能够确保所述电刷相对于换向器的不变地可靠地良好的定位，并且所述电动马达仍然适配于各种各样的客户需求。于是即使在电子器件电路板的和/或连接插头的不同的变型方案的情况下也能够始终不变地构造定子壳体-电子器件电路板-传动机构壳体接口，以使得定子壳体的和传动机构壳体的法兰始终被可靠地密封。
附图说明
18.根据在附图中所示出的实施例在随后的说明中更详细地阐释本发明。其中：图1示出了按照第一实施例的电机的整体视图；并且图2和图3从下和从上示出了所述电机的电子器件电路板的另一实施例；图4和图5从下和从上示出了带有装配后的三明治式构件的按照图2和图3的实施例；
图6示出了装配到定子壳体上的电子器件电路板的另一实施方案；并且图7示出了两件式的轴承盖的另一实施例。
具体实施方式
19.图1示出了电机10，如所述电机例如被用于调整机动车中的能运动的部件优选窗玻璃、滑动顶盖或者座椅组件那样。在此，在定子壳体22中布置定子12，在所述定子之内布置转子14，所述转子的转子轴16沿轴向从定子壳体22延伸到沿轴向邻接的传动机构壳体60中。所述定子14优选具有永磁体13，所述永磁体驱动所述转子14的电绕组15。在此，驱动力矩从所述转子轴16被传递到布置在传动机构壳体60中的传动机构上。在此，在所述转子轴16上布置从动元件17，所述从动元件与其他的传动机构组件共同作用。由此，借助于未被示出的机械装置使得例如机动车中的车辆座椅的部件或者窗玻璃运动。沿轴向8在极壳体22与传动机构壳体60之间布置容纳电刷20的电刷架板55，以用于电接触布置在所述转子轴16上的换向器18。在此，所述电刷20能够被构造为锤式电刷（hammerb
ü
rsten）或者优选构造为箭袋式电刷28。所述电刷架板55例如制造为塑料构件并且优选沿径向完全地布置在所述定子壳体22之内。沿轴向邻近于电刷架板55布置横向于转子轴16的屏蔽板29，所述屏蔽板例如构造为金属板。所述屏蔽板29具有居中的穿口32，所述转子轴16穿过所述穿口伸出。所述屏蔽板29在其沿径向外部的周缘处导电地抵靠在定子壳体22处。例如在定子壳体22的轴向的开口24的边缘26处构造法兰28，所述屏蔽板29沿轴向8抵靠在所述法兰处。所述屏蔽板29具有至少一个平面地传导的导体层36，所述导体层用作用于来自电机10的emv辐射的屏蔽盖。对置于电刷架板55，在屏蔽板29的另外的轴向的侧部上布置轴承盖56，所述轴承盖具有用于转子轴16的轴承构件58的轴承容纳部57。所述轴承构件58例如构造为由金属制成的圆柱轴承或者球形帽轴承。在此，该轴承构件58与屏蔽板29的平面地传导的导体层36导电地连接。所述轴承盖56优选借助于卡合元件或者夹紧元件98沿轴向与所述电刷架板55连接，从而使得屏蔽板29在所述电刷架板55与所述轴承盖56之间构成三明治式构件70。在此，所述屏蔽板29沿径向7的伸展优选大于所述电刷架板55的和所述轴承盖56的伸展。所述传动机构壳体60例如借助于连接元件66与所述定子壳体22连接，由此所述屏蔽板29被牢固地夹紧并且固定在所述定子壳体22与所述传动机构壳体60之间。
20.在图2中示出了构造为电子器件电路板30的屏蔽板29的下侧41的另一实施例，所述下侧沿轴向面向所述定子12。所述电子器件电路板30如所述定子壳体22一样同样具有扁平的圆形横截面，从而使得电子器件电路板30的外周31具有圆段形的区段72和两个平行的对置的区段73。用于所述转子轴16的居中的穿口32在此近似构造有四边形的周缘33，从而使得该周缘能够构造用于所述三明治式构件70的抗扭转。在所述下侧41上布置、例如对角地对置地布置至少两个用于电刷20的接触元件50。在所述电子器件电路板30上布置过滤式阻气门45和/或压敏电阻46和/或电容器47和/或热开关48来作为电子的构件元件44。这些构件元件44全部都布置在电子器件电路板30的沿径向布置在所述开口24之内的区域上。在径向外部的周缘31处，在下侧41处环绕地构造与定子壳体22的导电的重叠区域40，所述导电的重叠区域传导地抵靠在法兰28处。该传导的重叠区域40通过绝缘的基板34上的金属的涂层来构造或者通过去除最外部的绝缘层来构造，以使得电子器件电路板30的外部的导体层35裸露地位于下侧41处。该外部的重叠区域40与布置在所述电子器件电路板30的内部中
的平面地传导的导体层36电连接。在实施例中，在外部的周缘的范围内分布式地构造许多单个的穿通接触部（vias）38，所述穿通接触部将所述电子器件电路板30的重叠区域40与其他的导体层35连接起来。所述穿通接触部39之间的间距39在此最大为3mm，因此提供足够的emv屏蔽。沿径向靠近所述电子器件电路板30布置连接插头64，所述连接插头在此构造为与所述电子器件电路板30分开地制造的构件。所述连接插头64借助于导体元件65与所述电子器件电路板30连接，其中所述导体元件的一个端部构成用于电流供给的连接引脚63。所述导体元件65的对置的端部借助于电流导引部67从上侧42穿过所述电子器件电路板30引导至所述电子器件电路板的下侧41。在所述下侧42处，所述导体元件65分别通过过滤式阻气门45与用于电刷20的接触元件50连接。所述连接插头64具有插头凸缘74，在所述插头凸缘之内布置用于电接触所述电机10的连接引脚63。在图1的实施例中，带有所述连接引脚63的插头凸缘74沿轴向8延伸，以使得相应的插头同样沿轴向8能够被推入到所述插头凸缘74中。构件元件44和用于电刷20的接触元件50在此全部都构造为smd构件，以使得所述电子器件电路板能够借助于单个的表面安装装置（smd）钎焊工艺被完整地装备。
21.在图3中示出了构造为电子器件电路板30的屏蔽板29的沿轴向对置于下侧41的上侧42，所述上侧面向所述传动机构壳体60。在该上侧42上，在围绕居中的穿口31的周缘的范围内存在导电的接地接触区域80，所述接地接触区域在组装中与轴承构件58连接。该接地接触区域80也如在下侧41上的重叠区域40一样例如通过绝缘的基板34上的金属的涂层来构造或者通过去除最外部的绝缘层来构造，以使得电子器件电路板30的外部的导体层35裸露地位于上侧42处。所述接地接触区域80也借助于在居中的穿口31的周缘的范围内分布式地布置的单个的穿通接触部（vias）38与其他的导体层35且尤其与平面地传导地构造的内部的导体层36电连接。所述单个的穿通接触部（vias）38在重叠区域40处且在接地接触区域80处沿轴向穿过整个电子器件电路板30连续地构造，以使得所述穿通接触部分别从下侧41延伸直至上侧42。用于连接所述连接插头64的导体元件65从所述上侧42起以用于给电刷20供给电流的电流导引部67的形式与电子器件电路板30连接。为了在所述电流导引部67穿过所述电子器件电路板30的区域中确保电气的emv屏蔽，围绕所述电流导引部67分别在所述上侧42上布置四个cy电容器69，所述cy电容器星形地远离所述电流导引部67指向。所述cy电容器69与平面地传导的导体层36电连接，所述平面地传导的导体层还电接触所述定子壳体22和所述轴承构件58。除了导体元件65之外，信号引导部105也从连接插头64被引导至所述电子器件电路板30的上侧42，在那里该信号引导部与磁传感器49连接。为此，所述信号引导部105的端部与在所述上侧42上的接触垫108接触，所述接触垫是用于磁传感器49的接线装置89的部件。
22.在图4中示出了三明治式构件70的实施方案，在所述实施方案中在按照图2的屏蔽板29的下侧41的视图中电刷架板55和轴承盖56被装配。在所述电刷架板55上成形容纳所述电刷20的箭袋式结构54。所述电刷20分别具有绞合线52，所述绞合线与用于所述电刷20的接触元件50电连接、例如熔焊。所述接触元件50构造为沿轴向从所述电子器件电路板30突出的连接片，所述连接片沿轴向穿过电刷架板55中的相应的孔洞夹紧。为了径向地压紧所述电刷20，在所述电刷架板55上布置压紧弹簧53，所述压紧弹簧以弹簧臂抵靠在所述电刷20的背离所述换向器18的侧部处。热开关48沿轴向穿过电刷架板55中的留空部夹紧并且延伸至转子14。所述电刷架板55在其外部的周缘处具有环绕的沿轴向8延伸的壁95。在该壁处
成形定位元件96，所述电刷架板55借助于所述定位元件在定子壳体22中被对中。所述电刷架板55而后沿轴向完全地插入到所述定子壳体22中。所述电子器件电路板30的重叠区域44沿径向超出所述电刷架板55伸出，从而使得在嵌入三明治式构件70时所述重叠区域电接触地抵靠在所述定子壳体22的法兰28处。通过电刷架板55中的居中的贯通开口94能够看到轴承构件58，所述轴承构件容纳在轴承盖56中。为了轴承构件58的接地连接，在此在所述轴承构件58与所述电子器件电路板30的接地接触区域80之间沿轴向夹入导电的适配器元件82。
23.图5着眼于屏蔽板29的上侧42示出了来自图4的三明治式构件70，其带有装配后的轴承盖56。所述轴承构件58被插入到所述轴承盖65的轴承容纳部57中。所述轴承盖56也具有居中的贯穿孔93，所述转子轴16穿过所述贯穿孔伸入到传动机构壳体60中。在所述轴承容纳部57的背面处其借助于径向的接片59支撑在轴承盖56处，所述接片也可选地引起轴承盖56在传动机构壳体60中的对中。所述轴承盖56也具有环绕的壁92，所述环绕的壁具有用于导体元件65的径向的导引部91。所述电子器件电路板30也在其上侧42处沿径向超出所述轴承盖56伸出。在该径向的伸出部处，所述传动机构壳体60沿轴向抵靠在电子器件电路板30处，以便沿轴向传导地朝着所述法兰28挤压该电子器件电路板。此外，所述壁92具有径向的突起90，当所述三明治式构件70以180
°
转向地装配以便在对置的侧部上定位所述连接插头64时，所述突起构造为用于传动机构壳体60中的径向的开口的盖。同时，该径向的突起90连同传动机构壳体60处的相应的开口也构成抗扭转部。
24.在图6中示意性地示出了电刷架板55连同屏蔽板29如何被置入到所述定子壳体60中。下侧41的重叠区域40导电地抵靠在法兰28处。在上侧42上，所述适配器元件82沿轴向抵靠在环绕着居中的穿口32的接地接触区域80处。还示意性地示出了没有轴承盖56的轴承构件58，所述轴承构件沿轴向又传导地抵靠在适配器元件82处。因此，不仅所述轴承构件58而且定子壳体22导电地与所述电子器件电路板30的平面地传导的导体层36连接。在此，所述适配器元件82也由导电的材料、例如金属构造，以便屏蔽所述电子器件电路板30的居中的贯通开口32以抵抗emv。在该实施例中，在法兰28处成形旋紧眼68，优选螺纹件62作为连接元件66穿过所述旋紧眼被插入到所述传动机构壳体60中。所述连接插头65例如借助于连接件110与定子壳体22并且与传动机构壳体60连接，所述导体元件65和所述信号引导部105在所述传动机构壳体中被引导。
25.在图7中示出了单独地制造的适配器元件82如何被置入到所述轴承盖56中。在该实施方案中，不仅屏蔽板29中的居中的穿口32而且相应地接地接触区域80近似四边形地构造。所述适配器元件82同样具有近似四边形的基面83，所述基面带有沿轴向8成形在该基面处的四边形的周壁84，所述周壁的端侧85被沿轴向朝着所述接地接触区域80按压。所述适配器元件82同样具有用于所述转子轴16的居中的孔86。在该孔86的周缘处构造轴向的弹簧元件87，所述弹簧元件被沿轴向朝着所述轴承构件58按压。所述轴承构件58牢固地置于轴承容纳部57中，所述轴承容纳部在该实施方案中能够由塑料构造。传导的适配器元件82而后在所述接地接触区域80与所述轴承构件58之间沿轴向被夹紧。在轴承盖56处环绕着其轴承座57成形容纳部88，所述适配器元件82沿轴向被插入到所述容纳部中。在此所述容纳部88具有径向的保持元件78，所述径向的保持元件例如构造为环绕的壁。因为在该实施方案中所述适配器元件82的外周是四边形的，所以所述容纳部88具有相应的四边形的横截面，以使得所述适配器元件82在所述容纳部中沿径向被引导。同时，在所述适配器元件82与所
述容纳部88之间的四边形的形状锁合89是用于适配器元件82的抗扭转部89。所述适配器元件82能够例如作为冲压弯曲件由板材制成，反之所述轴承盖56被制造为塑料注射成型件。在所述轴承盖56的壁92处又构造用于导体元件65至连接插头64的径向的导引部91。此外，所述壁92具有径向的突起90，当所述三明治式构件70以180
°
转向地被装配以便在对置的侧部上定位所述连接插头64时，所述突起构造为用于传动机构壳体中的径向的开口的盖。同时，该径向的突起90连同在传动机构壳体60处的相应的开口也构成抗扭转部。传导的基面83连同所述电子器件电路板30的平面地传导的导体层36构成emv屏蔽部，所述emv屏蔽部覆盖所述定子壳体22的整个开口24。
26.在轴承盖56的未被示出的替代的实施方案中，所述适配器元件82一体式地集成到轴承盖56中。在此，导电地构造所述轴承容纳部57以及在所述轴承容纳部57与接地接触区域80之间的区域。该区域例如被金属地涂层或者使用带有集成的能传导的颗粒的塑料。优选地，这样一种轴承盖56借助于两组分注射成型方法来制造，其中所述轴承容纳部57的表面和在所述轴承容纳部57与所述接地接触区域80之间的区域借助于能导电的组分来构造。
27.应当指明的是：定子壳体22的、传动机构壳体60的和连接插头64的在图中所示出的具体的形状能够与电机10的相应的使用场合相适配。所述电子器件电路板30例如也能够根据要求容纳不同的电子的组件44。印刷的电子器件电路板30的设计方案同样能够变化并且例如构造有少于或者多于四个导体层35，其中布置至少一个平面地传导的导体层36。居中的穿口32也能够具有与四边形的形状不同的横截面。重叠区域40的和/或所述接地接触区域82的电接触能够例如借助于所述电子器件电路板30的金属的涂层或者暴露所述电子器件电路板30的导体层35来实现。所述三明治式构件（70）的外部的周缘也能够代替压扁的圆而具有真正的圆形或者任意的外轮廓。所述屏蔽板29能够代替电子器件电路板30也构造为金属板，所述金属板在其径向外部的边缘31处抵靠在法兰28处。