Ein derartiger Elektromotor umfasst einen permanentmagnetischen Motorrotor und einen Motorstator mit einem ferromagnetischen Statorkörper und mindestens einer Statorspule. Ferner weist der Elektromotor eine Motorelektronikeinheit auf, welche elektrisch mit der Statorspule verbunden ist, um die Statorspule anzusteuern und dadurch den Motorrotor anzutreiben. Die Motorelektronikeinheit umfasst einen externen Massenanschluss, um die Motorelektronikeinheit mit einer externen Fahrzeugmasse zu verbinden.

Wie alle elektronischen Geräte emittieren auch Elektromotoren elektromagnetische Störstrahlung, welche Fehlfunktionen oder einen Ausfall von elektronischen Geräten in der Umgebung des Elektromotors verursachen kann, beispielsweise kann die KFZ-Motorsteuerelektronik gestört werden. Aus diesem Grund müssen elektronische Geräte anwendungsspezifische Richtlinien zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) erfüllen. Es stellt sich daher die Aufgabe, einen KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor zu schaffen, welcher gleichbleibend gute EMV-Eigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor mit den Merkmalen des Flauptanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor umfasst einen permanentmagnetischen Motorrotor und einen Motorstator mit einem ferromagnetischen Statorkörper und mindestens einer Statorspule. Der Motorrotor kann ein vorzugsweise ferromagnetischer Rotorkörper mit separaten Permanentmagneten sein. Alternativ kann der Motorrotor auch einen monolithischen permanentmagnetischen Rotorkörper aufweisen.

Der erfindungsgemäße KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor umfasst eine Motorelektronikeinheit, welche elektrisch mit der Statorspule verbunden ist, um die Statorspule anzusteuern und dadurch den Motorrotor anzutreiben. Die Motorelektronik umfasst mehrere Leistungshalbleiter, um die elektrische Energie zur Ansteuerung der Statorspule zu kommutieren. Die Motorelektronikeinheit ist über einen externen Masseanschluss elektrisch mit einer externen Fahrzeugmasse verbunden, um eine Energieversorgung der Motorelektronikeinheit zu ermöglichen. Ferner weist die Motorelektronikeinheit einen internen Massekontakt auf, welcher elektrisch direkt über eine niederohmige elektrische Verbindung mit dem externen Masseanschluss verbunden ist.

Der erfindungsgemäße KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor umfasst eine Kontaktfeder, welche eine direkte niederohmige elektrische Verbindung zwischen dem Statorkörper und dem internen Massekontakt der Motorelektronikeinheit und somit der Fahrzeugmasse schafft. Hierdurch kann der Statorkörper als elektromagnetische Abschirmung fungieren, wodurch die emittierte elektromagnetische Strahlung des Elektromotors dramatisch reduziert wird und folglich die EMV-Eigenschaften des Elektromotors deutlich verbessert werden. Insbesondere ermöglicht der erfindungsgemäße KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor zuverlässig und dauerhaft gute EMV-Eigenschaften auch bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Kunststoffgehäuses, welches somit nicht als elektrische Abschirmung fungieren kann, und auch bei hohen Motordrehzahlen, bei welchen die elektromagnetische Störstrahlung besonders ausgeprägt ist. Auf Grund der mechanischen Flexibilität der Kontaktfeder können insbesondere axiale Bewegungen zwischen der Motorelektronikeinheit und dem Statorkörper ausgeglichen werden, wodurch eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen dem internem Massekontakt und dem Statorkörper, beispielsweise auf Grund des Abreißens einer Lötverbindung, bei Erschütterungen des Elektromotors oder bei Vibrationen im Elektromotor verhindert werden kann. Die erfindungsgemäße mechanisch flexible Kontaktfeder ermöglicht somit eine besonders zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem internen Massekontakt und dem Statorkörper.

Vorzugsweise ist der Statorkörper des Motorstators aus einem Blechpaket gebildet, wodurch Wirbelströme im Statorkörper minimiert werden. Dies ermöglicht eine hohe Effizienz des Elektromotors. Die einzelnen Bleche des Blechpakets sind hierbei elektrisch miteinander verbunden, beispielsweise über eine formschlüssige Verbindung durch korrespondierende Einstanzungen.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Stator nur eine einzige Statorspule auf. Dies ermöglicht eine sehr kompakte und kostengünstige Ausführung des Elektromotors.

Vorzugsweise ist die Kontaktfeder eine Schraubenfeder, welche eine hohe Flexibilität in axialer sowie in radialer Richtung aufweist und somit sowohl axiale als auch radiale Verschiebungen zwischen dem internen Massekontakt und dem Statorkörper kompensieren kann. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige und dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem internen Massekontakt und dem Statorkörper. In einer bevorzugten Ausführung weist die Motorelektronik eine Leiterplatte auf, auf welcher der interne Massekontakt angeordnet ist. Die Leiterplatte erlaubt eine besonders einfache Anordnung der Elektronik. Die Leiterplatte besteht beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff und umfasst Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der einzelnen Elektronikkomponenten. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der interne Massekontakt durch einen nicht-isolierten Leiterbahnbereich der Leiterplatte gebildet, welcher elektrisch direkt mit dem externen Masseanschluss verbunden ist. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Ausführung des internen Massekontakts, für welche keine zusätzlichen Kontaktelemente vorgesehen werden müssen.

Vorzugsweise ist die Kontaktfeder an der Leiterplatte befestigt, beispielsweise durch eine Lötverbindung, und liegt an dem Statorkörper lediglich an. Dies ermöglicht eine sehr einfache Montage der Kontaktfeder. Ferner kann durch die einseitige Befestigung der Kontaktfeder eine spannungsbedingte mechanische Beschädigung der Kontaktfeder oder deren Befestigung vermieden werden. Durch eine geeignete axiale Vorspannung der Kontaktfeder kann trotz der einseitigen Befestigung eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem internen Massekontakt und dem Statorkörper sichergestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Figur beschrieben, welche eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen KFZ-Nebenaggregat-Elektromotors zeigt.

Die Figur zeigt einen KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor 10, beispielweise für die Verwendung in einer Entgasungspumpe eines KFZ- Kraftstofftanks. Derartige Entgasungspumpen werden bei Drehzahlen größer als 10000 U/min betrieben und neigen daher besonders stark zu der Erzeugung von elektromagnetischer Störstrahlung. Der Elektromotor 10 umfasst ein Gehäuse 11, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus elektrisch isolierendem Kunststoff besteht, einen Motorstator 12, einen permanentmagnetischen Motorrotor 14 mit einer Rotorwelle 16, und eine Motorelektronikeinheit 18.

Der Motorstator 12 umfasst einen Statorkörper 20, bestehend aus einem Blechpaket aus mehreren elektrisch miteinander verbundenen ferromagnetischen Blechen 22, und umfasst eine einzelne Statorspule 24. Die Motorelektronikeinheit 18 umfasst eine Leiterplatte 28, auf welcher Motorelektronik 30 angeordnet ist. Die Motorelektronik 30 ist über ein Verbindungselement 26 elektrisch mit der Statorspule 24 verbunden, um die Statorspule 24 anzusteuern und dadurch den Motorrotor 14 anzutreiben. Die Motorelektronikeinheit 18 umfasst einen externen Masseanschluss 32 welcher elektrisch mit einer externen Fahrzeugmasse 34 verbunden ist. Die Leiterplatte 28 umfasst eine Leiterbahn 36, welche den externen Masseanschluss 32 elektrisch mit der Motorelektronik 30 verbindet. Die Leiterplatte 28 weist einen nicht-isolierten

Leiterbahnbereich 38 der Leiterbahn 36 auf, welcher einen internen Massekontakt 40 der Motorelektronikeinheit 18 bildet.

Der interne Massekontakt 40 ist über eine Kontaktfeder 42, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schraubenfeder aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit ist, elektrisch mit dem Statorkörper 20 verbunden. Die Kontaktfeder 42 ist mit einem ersten axialen Ende 44 an dem internen Massekontakt 40 befestigt, beispielsweise durch eine Lötverbindung, und berührt mit einem zweiten gegenüberliegenden axialen Ende 46 den Statorkörper 20. Die Kontaktfeder ist axial vorgespannt, um sowohl axiale als auch radiale Verschiebungen zwischen dem Statorkörper 20 und der

Motorelektronikeinheit 18 ausgleichen zu können und somit eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem internen Massekontakt 40 und dem Statorkörper 20 sicherzustellen. Ferner wird durch die einseitige Befestigung der Kontaktfeder 42 eine mechanische Beschädigung der Kontaktfeder 42 oder deren Befestigung auch bei starken Verschiebungen zwischen Statorkörper 20 und der Motorelektronikeinheit 18 vermieden.

Die Kontaktfeder 40 schafft einen elektrischen Potentialausgleich zwischen dem Statorkörper 20 und dem internen Massekontakt 40 und somit einen Potentialausgleich zwischen dem Statorkörper 20 und der Fahrzeugmasse 34. Flierdurch kann der Statorkörper 20 als elektromagnetische Abschirmung fungieren, wodurch die EMV-Eigenschaften des

Elektromotors 10 deutlich verbessert werden.

Bezugszeichenliste

10 KFZ-Nebenaggregat-Elektromotor

11 Gehäuse

12 Motorstator

14 Motorrotor

16 Rotorwelle

18 Motorelektronikeinheit

20 Statorkörper

22 ferromagnetische Bleche

24 Statorspule

26 Verbindungselement

28 Leiterplatte

30 Motorelektronik

32 externer Masseanschluss

34 externe Fahrzeugmasse

36 Leiterbahn

38 nicht-isolierter Leiterbahnbereich

40 interner Massekontakt

42 Kontaktfeder

44 erstes axiales Kontaktfederende

46 zweites axiales Kontaktfederende