DE102014012946A1

DE102014012946A1 - Electronics housing of an electric motor and electric motor with such Eletronikgehäuse

Info

Publication number: DE102014012946A1
Application number: DE102014012946.2A
Authority: DE
Inventors: Julian Schütz; Wolfgang Schock; Bernd Korn
Original assignee: Ziehl Abegg SE
Current assignee: Ziehl Abegg SE
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-03-17

Abstract

Das Elektronikgehäuse eines Elektromotors hat auf einer Platine sitzende elektrische/elektronische Bauteile, die in einem Einbauraum untergebracht sind. Er wird von einem Deckel wenigstens teilweise umschlossen, der aus Kunststoff besteht. An der dem Einbauraum zugewandten Innenseite des Deckels ist wenigstens ein flächiges, aus Metall bestehendes Kühlelement vorgesehen. Es liegt flächig an der Innenseite des Deckels an. Am Kühlelement liegt wenigstens ein elektrisches/elektronisches, Wärme erzeugendes Bauteil unter Zwischenlage wenigstens einer Wärmeleitschicht an. Die vom Bauteil erzeugte Wärme wird über die Wärmeleitschicht an das flächige Kühlelement übertragen, das die aufgenommene Wärme über den Deckel nach außen abgibt. Der Elektromotor mit dem Elektronikgehäuse kann mit einer hohen Leistung betrieben werden.The electronics housing of an electric motor has electrical / electronic components sitting on a board, which are accommodated in an installation space. He is at least partially enclosed by a lid, which consists of plastic. At the installation space facing inside the lid, at least one flat, existing metal cooling element is provided. It lies flat against the inside of the lid. At least one electrical / electronic, heat-generating component with the interposition of at least one heat-conducting layer is applied to the cooling element. The heat generated by the component is transmitted via the heat-conducting layer to the planar cooling element, which releases the absorbed heat via the cover to the outside. The electric motor with the electronics housing can be operated at a high power.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse eines Elektromotors nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Elektromotor mit einem Elektronikgehäuse nach Anspruch 10.The invention relates to an electronics housing of an electric motor according to the preamble of claim 1 and to an electric motor with an electronics housing according to claim 10.

Bei Elektromotoren ist es bekannt, die erforderliche Leistungselektronik in einem Elektronikgehäuse unterzubringen. Im Einsatz des Elektromotors erzeugen die Bauteile der Leistungselektronik Wärme, die abgeführt werden muss. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, innerhalb des Elektronikgehäuses einen Kühlluftstrom mittels eines Flügelrades zu erzeugen. Auch ist es bekannt, das Elektronikgehäuse aus metallischem Werkstoff zu fertigen, über den die im Einbauraum entstehende Wärme nach außen abgegeben wird. Hierbei werden häufig an der Außenseite des Elektronikgehäuses Kühlrippen vorgesehen, welche die Wärmeabgabe an die Umgebung verbessern.In electric motors, it is known to accommodate the required power electronics in an electronics housing. When using the electric motor, the components of the power electronics generate heat that has to be dissipated. For this purpose, it is known, for example, to generate a cooling air flow by means of an impeller within the electronics housing. It is also known to manufacture the electronics housing made of metallic material, through which the resulting heat in the installation space is discharged to the outside. This cooling fins are often provided on the outside of the electronics housing, which improve the heat dissipation to the environment.

Werden Elektronikgehäuse aus Kunststoff eingesetzt, ist die Leistung der Elektromotoren eingeschränkt.If plastic electronics housings are used, the performance of the electric motors is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Elektronikgehäuse sowie den Elektromotor so auszubilden, dass ohne aufwändige konstruktive Maßnahmen der Elektromotor eine hohe Leistung haben kann.The invention has the object of providing the generic electronics housing and the electric motor in such a way that without complex design measures, the electric motor can have a high performance.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Elektronikgehäuse erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und beim erfindungsgemäßen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.This object is achieved in the generic electronics housing according to the invention with the characterizing features of claim 1 and the electric motor according to the invention with the features of claim 10.

Beim erfindungsgemäßen Elektronikgehäuse wird die durch das elektrische/elektronische Bauteil erzeugte Wärme über die Wärmeleitschicht an das flächige Kühlelement übertragen, das die aufgenommene Wärme über den Deckel nach außen abgibt. Die Wärme erzeugenden Bauteile werden dadurch so gekühlt, dass der Elektromotor mit einer hohen Leistung betrieben werden kann. Das flächige Kühlelement nimmt nur wenig Bauraum innerhalb des Elektronikgehäuses in Anspruch. Aufgrund der flächigen Ausbildung kann das Kühlelement die Wärme zuverlässig aufnehmen und an die Umgebung des Elektronikgehäuses abgeben. Die Wärmeleitschicht sorgt dafür, dass die Wärme vom Bauteil zuverlässig an das Kühlelement übertragen wird.In the case of the electronics housing according to the invention, the heat generated by the electrical / electronic component is transmitted via the heat-conducting layer to the planar cooling element, which emits the heat absorbed via the cover to the outside. The heat-generating components are thereby cooled so that the electric motor can be operated at a high power. The planar cooling element takes up little space within the electronics housing to complete. Due to the planar design, the cooling element can reliably absorb the heat and deliver it to the environment of the electronics housing. The heat-conducting layer ensures that the heat from the component is reliably transferred to the cooling element.

Unter Kunststoff sind auch organische Verbundwerkstoffe zu verstehen, aus denen der Deckel bestehen kann.Plastic also means organic composites from which the lid can be made.

Um eine optimale Wärmeabgabe des Kühlelementes an die Umgebung des Elektronikgehäuses zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Kühlelement unter Druck an der Innenseite des Deckels anliegt. Dadurch wird erreicht, dass die vom Kühlelement aufgenommene Wärme über den Deckel sicher an die Umgebung abgegeben wird.In order to allow optimum heat dissipation of the cooling element to the environment of the electronics housing, it is advantageous if the cooling element rests under pressure on the inside of the lid. This ensures that the heat absorbed by the cooling element is safely discharged through the lid to the environment.

Eine einfache Befestigung des Kühlelementes im Elektronikgehäuse wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass das Kühlelement wenigstens eine Öffnung für einen von der Innenseite des Deckels abstehenden Zapfen aufweist, dessen über das Kühlelement vorstehender Teil durch Heißverstemmen verformt wird. Dadurch erfolgt die Verbindung zwischen dem Deckel und dem Kühlelement. Der Zapfen ist einstückig mit dem aus Kunststoff bestehenden Deckel ausgebildet, so dass der überstehende Zapfenteil allein durch Wärmeanwendung verformt werden kann. Durch Heißverstemmen des Zapfens wird auch erreicht, dass das Kühlelement unter Druck an der Innenseite des Deckels anliegt. Die Verwendung des einstückig mit dem Deckel ausgebildeten Zapfens hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Befestigungsteile erforderlich sind, um das flächige Kühlelement am Deckel zu befestigen.A simple attachment of the cooling element in the electronics housing is achieved in an advantageous manner in that the cooling element has at least one opening for a protruding from the inside of the lid pin whose above the cooling element projecting part is deformed by hot caulking. As a result, the connection between the lid and the cooling element takes place. The pin is formed integrally with the lid made of plastic, so that the protruding pin part can be deformed solely by applying heat. By hot caulking the pin is also achieved that the cooling element rests under pressure on the inside of the lid. The use of the pin integrally formed with the lid has the advantage that no additional fastening parts are required to secure the flat cooling element on the lid.

Zu einer verbesserten Wärmeabfuhr trägt in vorteilhafter Weise bei, dass die Wärmeleitschicht mit Druck sowohl am Kühlelement als auch am Wärme erzeugenden Bauteil anliegt.To an improved heat dissipation contributes in an advantageous manner that the heat-conducting layer with pressure rests on both the cooling element and the heat-generating component.

Bei einer einfachen Ausbildung wird die Wärmeleitschicht durch ein Wärmeleitpad, eine Wärmeleitfolie oder eine Wärmeleitmasse gebildet. Es handelt sich hierbei um kostengünstige Bauteile, die zudem einfach an den Bauteilen bzw. im Elektronikgehäuse angebracht werden können.In a simple embodiment, the heat conducting layer is formed by a heat conducting pad, a heat conducting foil or a heat conducting compound. These are inexpensive components that can also be easily attached to the components or in the electronics housing.

Das Kühlelement ist vorteilhaft ein Metallblech. Es kann beispielsweise durch einen Stanz- oder Schneidvorgang problemlos auf die Einbauverhältnisse im Elektronikgehäuse zugeschnitten werden. Zudem ist das Metallblech ein kostengünstiges Bauteil. Als Material für das Kühlelement kommen alle Wärme ableitenden Metalle in Betracht, vorzugsweise Aluminium.The cooling element is advantageously a metal sheet. It can be easily tailored to the installation conditions in the electronics housing, for example, by a punching or cutting process. In addition, the metal sheet is a low-cost component. As the material for the cooling element are all heat dissipating metals into consideration, preferably aluminum.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Deckel haubenförmig ausgebildet.In an advantageous embodiment, the lid is hood-shaped.

Bei einer solchen Gestaltung des Deckels ist das Kühlelement vorteilhaft an der Innenseite einer Deckwand des Deckels befestigt. Die Deckwand schließt den haubenförmigen Deckel an einer Stirnseite ab. An dieser Deckwand lässt sich das Kühlelement einfach befestigen.In such a design of the lid, the cooling element is advantageously attached to the inside of a top wall of the lid. The top wall closes the hood-shaped lid on a front side. On this top wall, the cooling element can be easily attached.

Bei einer Leistungselektronik des Elektromotors sind diejenigen Bauteile, an denen eine große Wärme entsteht, der Kondensator und/oder die Drossel der Leistungselektronik. Diese stark Wärme erzeugenden Bauteile werden mittels der Wärmeleitschicht und des flächigen Kühlelementes zuverlässig gekühlt.In a power electronics of the electric motor those components where a large heat is generated, the capacitor and / or the inductor of the power electronics. This strong heat generating components are reliably cooled by means of the heat conducting layer and the flat cooling element.

Der Elektromotor mit dem erfindungsgemäßen Elektronikgehäuse kann mit einer hohen Leistung betrieben werden, ohne dass zu befürchten ist, dass infolge einer zu starken Wärmeentwicklung die Lebensdauererwartung der Leistungselektronik verringert und/oder empfindliche Bauteile der Leistungselektronik beschädigt werden.The electric motor with the electronics housing according to the invention can be operated with a high power, without having to worry that due to excessive heat development reduces the life expectancy of the power electronics and / or sensitive components of the power electronics are damaged.

Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject of the application results not only from the subject matter of the individual claims, but also by all the information and features disclosed in the drawings and the description. They are, even if they are not the subject of the claims, claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it

1 in perspektivischer Darstellung einen Deckel eines erfindungsgemäßen Elektronikgehäuses eines Elektromotors, 1 a perspective view of a cover of an electronic housing according to the invention of an electric motor,

2 eine Draufsicht auf den Deckel gemäß 1, 2 a plan view of the lid according to 1 .

3 einen Schnitt längs der Linie III-III in 2, 3 a section along the line III-III in 2 .

4 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Elektronikgehäuse. 4 partly in section and partly in side view of an electric motor according to the invention with an electronics housing according to the invention.

Der Elektromotor ist im dargestellten und dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Außenläufermotor mit einem Rotor 1, der einen Stator in bekannter Weise umgibt. Der Rotor 1 hat eine (nicht dargestellte) Rotorwelle, die in einer Statorbuchse in bekannter Weise drehbar gelagert ist. Der Rotor 1 hat einen Rotorflansch 2, auf dem vorteilhaft Kühlelemente 3 vorgesehen sind. Sie sind vorteilhaft rippenförmig ausgebildet. Die Kühlrippen können sich in radialer Richtung, aber auch winklig in Bezug auf die Radialrichtung erstrecken.The electric motor is shown in the embodiment described below and an external rotor motor with a rotor 1 which surrounds a stator in a known manner. The rotor 1 has a (not shown) rotor shaft which is rotatably mounted in a stator in a known manner. The rotor 1 has a rotor flange 2 on which advantageous cooling elements 3 are provided. They are advantageously rib-shaped. The cooling fins may extend in the radial direction, but also at an angle with respect to the radial direction.

Die (nicht dargestellte) Statorbuchse des Stators geht in einen Statorflansch 4 über, der mit axialem Abstand dem Rotorflansch 2 gegenüberliegt. Der Statorflansch 4 kann auch ein von der Statorbuchse getrenntes Bauteil sein, das in geeigneter Weise mit der Statorbuchse verbunden wird. Der Statorflansch 4 kann an seiner dem Rotorflansch 2 zugewandten Unterseite mit Kühlelementen versehen sein, die beim Drehen des Rotors 1 mit dessen Kühlelementen 3 zusammenwirken.The stator bush (not shown) of the stator goes into a stator flange 4 over, with the axial distance to the rotor flange 2 opposite. The stator flange 4 may also be a separate component of the stator, which is suitably connected to the stator. The stator flange 4 can at its the rotor flange 2 facing bottom to be provided with cooling elements, which when turning the rotor 1 with its cooling elements 3 interact.

Auf der vom Rotorflansch 2 abgewandten Seite steht vom Statorflansch 4 eine vorteilhaft zylindrische Wand 5 ab, die Teil eines Elektronikgehäuses 6 ist, in dem eine Leistungselektronik 7 zum Betrieb des Außenläufermotors untergebracht ist. Auf die Wand 5 wird ein Deckel 8 dichtend aufgesetzt und fest mit ihr verbunden, vorzugsweise verschraubt.On the rotor flange 2 facing away from the stator 4 an advantageous cylindrical wall 5 off, the part of an electronics housing 6 is in which a power electronics 7 is housed for operation of the external rotor motor. On the wall 5 becomes a lid 8th sealingly attached and firmly connected to it, preferably screwed.

Der Deckel 8 ist haubenförmig ausgebildet und hat einen stirnseitigen Rand 9, mit dem der Deckel 8 auf der Wand 5 dichtend aufsitzt. Im Ausführungsbeispiel ist der Rand 9 kreisringförmig ausgebildet. Er hat einen umlaufenden Randabschnitt 10, mit dem er einen im Durchmesser zurückgesetzten Wandabschnitt 11 der Wand 5 des Stators umgibt (4). Der Wandabschnitt 11 geht über einen umlaufenden Absatz 12 in eine äußere Mantelfläche 13 der Wand 5 über.The lid 8th is hood-shaped and has a front edge 9 with which the lid 8th on the wall 5 sealingly seated. In the embodiment, the edge 9 formed annular. He has a peripheral edge portion 10 , with which he has a reset in diameter wall section 11 the Wall 5 surrounding the stator ( 4 ). The wall section 11 goes over a circumferential paragraph 12 in an outer circumferential surface 13 the Wall 5 above.

Der Rand 9 und die Wand 5 sind vorteilhaft so ausgebildet, dass sie gleichen Außendurchmesser haben.The edge 9 and the wall 5 are advantageously designed so that they have the same outer diameter.

Der Randabschnitt 10 geht über einen konischen Randabschnitt 15 in einen umlaufenden Mantel 16 des Deckels 8 über (3). Im Bereich des konischen Randabschnittes 15 ist der Deckel 8 mit einer umlaufenden ringförmigen Aufnahme 17 versehen, die eine umlaufende Dichtung 18 aufnimmt. Bei montiertem Deckel 8 liegt die umlaufende Dichtung 18 auf der Stirnseite des statorseitigen Mantels auf (4). Im Bereich der Aufnahme 17 ist der Mantel 16 bzw. der Randabschnitt 15 ausreichend breit, so dass die als Ringnut ausgebildete Aufnahme 17 am Deckel 8 vorgesehen werden kann. Der Mantel 16 hat kleineren Außendurchmesser als der Rand 9 des Deckels 8. Der Mantel 16 kann als Zylindermantel ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mantel 16 derart leicht konisch gestaltet, dass sich der vom Mantel 16 umschlossene Einbauraum 19 des Elektronikgehäuses 6 in Richtung auf eine Deckwand 20 des Deckels 8 verjüngt (3). Die Deckwand 20 ist einstückig mit dem Mantel 16 ausgebildet.The edge section 10 goes over a conical edge section 15 in a surrounding coat 16 of the lid 8th above ( 3 ). In the area of the conical edge section 15 is the lid 8th with a circumferential annular receptacle 17 provided a circumferential seal 18 receives. When the lid is mounted 8th lies the circumferential seal 18 on the front side of the stator-side shell on ( 4 ). In the field of recording 17 is the coat 16 or the edge section 15 sufficiently wide, so that the trained as an annular groove recording 17 on the lid 8th can be provided. The coat 16 has smaller outer diameter than the edge 9 of the lid 8th , The coat 16 can be designed as a cylinder jacket. In the illustrated embodiment, the jacket 16 designed so slightly conical, that of the coat 16 enclosed installation space 19 of the electronics housing 6 towards a top wall 20 of the lid 8th rejuvenated ( 3 ). The top wall 20 is integral with the coat 16 educated.

Die Deckwand 20 erstreckt sich bis zu einer quer zu ihr verlaufenden Abschlusswand 21, die sich zwischen den einander gegenüberliegenden Innenseiten des Mantels 16 erstreckt. Die Deckwand 20 geht über die Abschlusswand 21 in einen Boden 22 über, der in Höhe des Randes 9 des Deckels 8 liegt. Von der Abschlusswand 21 stehen senkrecht Wände 23, 24 ab (2), die eine Tasche 25 seitlich begrenzen. Die Wände 23, 24 erstrecken sich außerdem senkrecht zum Boden 22, von dem sie sich aufwärts erstrecken. Die Höhe der Wände 23, 24 nimmt von der Abschlusswand 21 aus nach außen ab (1). Die Wände 23, 24 sind an ihrem von der Abschlusswand 21 abgewandten Ende durch eine schmale Wand 26 miteinander verbunden, die senkrecht vom Boden 22 absteht.The top wall 20 extends to a transversely extending end wall 21 extending between the opposite inner sides of the jacket 16 extends. The top wall 20 goes over the end wall 21 in a soil 22 over, at the level of the edge 9 of the lid 8th lies. From the end wall 21 stand vertically walls 23 . 24 off ( 2 ), which is a bag 25 limit laterally. The walls 23 . 24 also extend perpendicular to the ground 22 from which they extend upwards. The height of the walls 23 . 24 takes off the end wall 21 outwards ( 1 ). The walls 23 . 24 are at theirs from the end wall 21 opposite end by a narrow wall 26 connected to each other, perpendicular to the ground 22 projects.

Die Tasche 25, die ein (nicht dargestelltes) Einbauteil aufnimmt, hat einen Boden 27, in dem sich wenigstens eine Öffnung 28 befindet. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Öffnungen 28 vorgesehen, durch welche Verbindungsleitungen von der Leistungselektronik 7 zu den Komponenten des Einbauteiles geführt werden können. Über das Einbauteil werden auch die Netzanschlussleitungen in das Elektronikgehäuse 6 geführt.The pocket 25 , which receives a (not shown) built-in part, has a bottom 27 in which there is at least one opening 28 located. In the embodiment, two openings 28 provided, through which connecting lines of the power electronics 7 can be guided to the components of the insert. About the built-in also the power supply cables in the electronics housing 6 guided.

Von der Deckwand 20 des Deckels 8 stehen über den Umfang verteilt Dome 29 ab, die an die Innenseite des Mantels 16 anschließen und Durchtrittsöffnungen 30 für Befestigungsschrauben aufweisen, mit denen der Deckel 8 mit dem Statorflansch 4 befestigt wird. Im Bereich der Erhöhungen 29 ist der Mantel 16 jeweils mit einer Einbuchtung 31 versehen (1), damit die Befestigungsschrauben mittels eines Schraubendrehers betätigt werden können.From the top wall 20 of the lid 8th stand dome distributed over the circumference 29 off, attached to the inside of the coat 16 connect and passages 30 for fastening screws, with which the cover 8th with the stator flange 4 is attached. In the area of the raises 29 is the coat 16 each with a recess 31 Mistake ( 1 ), so that the fastening screws can be actuated by means of a screwdriver.

Der gesamte Deckel 8 ist einstückig aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt, vorzugsweise aus Polycarbonat.The entire lid 8th is made in one piece from a suitable plastic, preferably polycarbonate.

Die einzelnen Bausteine der Leistungselektronik 7 erzeugen während des Betriebes des Motors Wärme, die abgeführt werden muss. Dabei sind einige dieser Elektronikbauteile besonders wärmeerzeugend und bilden so genannte Hot Spots. Dies sind vor allem der Zwischenkreiskondensator 32 und eine Drossel 33, die auf einer (nicht dargestellten) Platine vorgesehen sind. Sie ist im Elektronikgehäuse 6 im Einbauraum 19 untergebracht und auf dem Statorflansch 4 in bekannter Weise befestigt.The individual components of power electronics 7 generate heat during operation of the engine, which must be dissipated. Some of these electronic components are particularly heat-generating and form so-called hot spots. These are above all the DC link capacitor 32 and a throttle 33 , which are provided on a (not shown) board. It is in the electronics housing 6 in the installation space 19 housed and on the stator flange 4 attached in a known manner.

Um die von den Hot-Spot-Bauteilen 32, 33 erzeugte Wärme optimal abzuführen, ist in den Einbauraum 19 ein blechförmiges Kühlelement 34 eingebaut. Es ist vorteilhaft ein Aluminiumblech, das einfach, beispielsweise durch Stanzen, hergestellt werden kann. Die Umrissform des Kühlelementes 34 kann darum sehr einfach an die räumlichen Gegebenheiten innerhalb des Deckels 8 angepasst werden. Das Kühlelement 34 ist so in den Deckel 8 eingebaut, dass es flächig an der Innenseite der Deckwand 20 anliegt. Von der Deckwand 20 stehen nach innen schmale Zapfen 35 ab, die durch entsprechende Öffnungen 36 im Kühlelement 34 ragen. Nach dem Aufsetzen des Kühlelementes 34 wird der überstehende Teil der Zapfen 35 heißverstemmt, wodurch das Kühlelement 34 fest mit dem Deckel 8 verbunden wird. Über die heißverstemmten Zapfen 35 wird das Kühlelement 34 fest gegen die Deckwand 20 gedrückt.To those of the hot-spot components 32 . 33 optimally dissipate generated heat is in the installation space 19 a sheet-shaped cooling element 34 built-in. It is advantageous an aluminum sheet, which can be easily produced, for example by punching. The outline shape of the cooling element 34 It is therefore very easy to adapt to the spatial conditions within the lid 8th be adjusted. The cooling element 34 is so in the lid 8th built in, that it is flat on the inside of the top wall 20 is applied. From the top wall 20 stand inside narrow pins 35 starting through corresponding openings 36 in the cooling element 34 protrude. After placing the cooling element 34 becomes the protruding part of the pins 35 hot-caulked, causing the cooling element 34 firmly with the lid 8th is connected. About the hot stung cones 35 becomes the cooling element 34 firmly against the top wall 20 pressed.

Das Kühlelement 34 kann auch auf andere Weise mit dem Deckel 8 verbunden sein. Es kann beispielsweise mechanisch mittels Sicherungsringen, Schrauben oder Rasthaken bzw. Rastnasen am Deckel 8 befestigt sein. Eine besonders innige Verbindung zwischen dem Deckel 8 und dem Kühlelement 34 ergibt sich, wenn das Kühlelement 34 in den Deckel 8 eingespritzt ist.The cooling element 34 can also cover the lid in other ways 8th be connected. It can, for example mechanically by means of retaining rings, screws or latching hooks or latching lugs on the lid 8th be attached. A particularly intimate connection between the lid 8th and the cooling element 34 arises when the cooling element 34 in the lid 8th injected.

Über das flächige Kühlelement 34 wird die an den Hot-Spot-Bauteilen 32, 33 entstehende Wärme so abgeführt, dass sich diese Bauteile im Einsatz des Elektromotors nicht unzulässig stark erwärmen. Dadurch ist es möglich, die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu erhöhen, ohne dass hierfür eine aufwändige Neukonstruktion des Elektronikgehäuses 6 erforderlich ist. Aufgrund der guten Wärmeableitung über das Kühlelement 34 kann zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Elektromotors vorteilhaft ein stärker ausgelegter Kondensator 32 eingesetzt werden. Ein herkömmlicher Elektromotor mit der grundlegend gleichen Gestaltung des Elektronikgehäuses, jedoch ohne das flächige Kühlelement 34, hat eine maximale Leistungsfähigkeit von etwa 500 W. Aufgrund der Neugestaltung des Elektronikgehäuses 6 mit dem flächigen Kühlelement 34 und der noch zu beschreibenden Anbindung der entsprechenden Elektronikbauteile 32, 33 an das Kühlelement 34 kann die Leistungsfähigkeit erheblich gesteigert werden, im Ausführungsbeispiel auf etwa 800 W.Over the flat cooling element 34 will be on the hot spot components 32 . 33 generated heat dissipated so that these components do not heat excessively in the use of the electric motor. This makes it possible to increase the performance of the electric motor, without requiring a complex redesign of the electronics housing 6 is required. Due to the good heat dissipation via the cooling element 34 may be advantageous to increase the performance of the electric motor, a more powerful capacitor 32 be used. A conventional electric motor with the fundamentally same design of the electronics housing, but without the flat cooling element 34 , has a maximum efficiency of about 500 W. Due to the redesign of the electronics housing 6 with the flat cooling element 34 and the still to be described connection of the corresponding electronic components 32 . 33 to the cooling element 34 the efficiency can be increased considerably, in the exemplary embodiment to about 800 W.

Das Kühlelement 34 hat im Ausführungsbeispiel eine Fläche, die etwa der halben Querschnittsfläche des vom Mantel 16 des Deckels 8 umschlossenen Raumes entspricht. Durch diese großflächige Gestaltung des Kühlelementes 34 kann die entstehende Wärme an den entsprechenden Elektronikbauteilen 32, 33 hervorragend abgeleitet werden.The cooling element 34 in the exemplary embodiment has a surface which is approximately half the cross-sectional area of the jacket 16 of the lid 8th enclosed space corresponds. Due to this large-scale design of the cooling element 34 can the resulting heat at the corresponding electronic components 32 . 33 be derived excellent.

Versuche haben gezeigt, dass sich bei Verwendung eines Elektronikgehäuses 6 mit einem Deckel 8 ohne Kühlelement 34 der Kondensator 32 auf mehr als 80°C sowie die Drossel 33 auf mehr als 100°C erwärmt, wenn eine Eingangsleistung von 800 W verwendet wird. Wird hingegen das flächige Kühlelement 34 mit der noch zu beschreibenden Anbindung des Kondensators 32 und der Drossel 33 an das Kühlelement 34 verwendet, dann liegt die Temperatur des Kondensators 32 im Bereich zwischen etwa 60 und 65°C und der Drossel 33 im Bereich zwischen etwa 70 und 80°C. Durch diese einfache konstruktive Maßnahme wird eine deutliche Verringerung der Erwärmung der kritischen elektronischen Bauteile der Leistungselektronik 7 erzielt. Durch die wirksame Kühlung der kritischen Bauteile 32, 33 ergibt sich eine hohe Lebensdauererwartung der Leistungselektronik 7 trotz hoher Leistung des Elektromotors.Experiments have shown that when using an electronics housing 6 with a lid 8th without cooling element 34 the capacitor 32 to more than 80 ° C as well as the throttle 33 heated to more than 100 ° C, if an input power of 800 W is used. If, however, the flat cooling element 34 with the connection of the capacitor to be described later 32 and the throttle 33 to the cooling element 34 used, then lies the temperature of the capacitor 32 in the range between about 60 and 65 ° C and the throttle 33 in the range between about 70 and 80 ° C. This simple constructional measure significantly reduces the heating of the critical electronic components of the power electronics 7 achieved. Due to the effective cooling of the critical components 32 . 33 results in a high life expectancy of the power electronics 7 despite high power of the electric motor.

Um die Wärme an das Kühlelement 34 optimal abzugeben, liegt der Kondensator 32 unter Zwischenlage einer Wärmeleitschicht 37 am Kühlelement 34 an. Die Wärmeleitschicht 37 bedeckt die gesamte Stirnseite des Kondensators 32. Als Wärmeleitschicht 37 kommen Wärmeleitfolien oder auch Wärmeleitpads in Betracht, mit denen die am Kondensator 32 entstehende Wärme abgeleitet und auf das Kühlelement 34 übertragen werden kann. Die Wärmeleitschicht 37 ist so dick, dass sie mit ausreichendem Kontakt sowohl an der Stirnseite des Kondensators 32 als auch am Kühlelement 34 anliegt.To transfer the heat to the cooling element 34 optimally deliver, lies the capacitor 32 with the interposition of a Wärmeleitschicht 37 on the cooling element 34 at. The heat conducting layer 37 covers the entire face of the capacitor 32 , As a heat conducting layer 37 come Wärmeleitfolien or also Wärmeleitpads into consideration, with which on the capacitor 32 resulting heat dissipated and on the cooling element 34 can be transferred. The heat conducting layer 37 is so thick that it has sufficient contact both on the front of the capacitor 32 as well as on the cooling element 34 is applied.

Die Drossel 33 ist ebenfalls über eine Wärmeleitschicht 38 an das Kühlelement 34 angebunden. Wie aus 4 hervorgeht, hat die Wärmeleitschicht 38 zumindest gleiche axiale Breite wie die Drossel 33. Die Wärmeleitschicht 38 ist zumindest in dem Bereich vorgesehen, in dem ein Kontakt zwischen der Drossel 33 und dem Kühlelement 34 erforderlich ist. Im dargestellten Beispielsfall erstreckt sich die Wärmeleitschicht 38 über einen Teil des Umfangs der Drossel 33. Die Wärmeleitschicht 38 ist so dick, dass sie mit ausreichendem Druck sowohl an der Drossel 33 als auch am Kühlelement 34 anliegt. Auch die Wärmeleitschicht 38 wird durch eine Wärmeleitfolie oder ein Wärmeleitpad gebildet.The throttle 33 is also over a Wärmeleitschicht 38 to the cooling element 34 tethered. How out 4 shows, has the heat conducting layer 38 at least the same axial width as the throttle 33 , The heat conducting layer 38 is provided at least in the area in which a contact between the throttle 33 and the cooling element 34 is required. In the illustrated example, the heat conducting layer extends 38 over part of the circumference of the throttle 33 , The heat conducting layer 38 is so thick that it is with sufficient pressure both at the throttle 33 as well as on the cooling element 34 is applied. Also the heat conducting layer 38 is formed by a heat conducting foil or a heat conducting pad.

Die beiden Wärmeleitschichten 37, 38 sind ausreichend großflächig ausgebildet, so dass sie die Wärme von den Bauteilen 32, 33 zuverlässig an das Kühlelement 34 übertragen können. Vom Kühlelement 34 wird die Wärme dann durch die Deckwand 20 hindurch an die Umgebung abgegeben. Hierfür ist die Deckwand 20 vorteilhaft dünnwandig ausgebildet, um die Wärmeabgabe vom Kühlelement 34 an die Umgebung zu optimieren.The two heat conducting layers 37 . 38 are designed sufficiently large, so that they absorb the heat from the components 32 . 33 Reliable to the cooling element 34 can transfer. From the cooling element 34 the heat is then through the top wall 20 passed through to the environment. This is the top wall 20 advantageously thin-walled, to the heat transfer from the cooling element 34 to optimize the environment.

Das Kühlelement 34 ist für eine optimale Kühlung der elektronischen Bauteile 32, 33 ausreichend dick.The cooling element 34 is for optimal cooling of electronic components 32 . 33 sufficiently thick.

In bevorzugter Ausbildung ist für die Bauteile 32, 33 das gemeinsame Kühlelement 34 vorgesehen. Es ist darüber hinaus möglich, für die verschiedenen elektronischen Bauteile 32, 33 jeweils ein eigenes flächiges Kühlelement 34 vorzusehen. In einem solchen Fall werden die Kühlelemente in gleicher Weise am Deckel 8 befestigt, wie dies zuvor beschrieben worden ist.In a preferred embodiment is for the components 32 . 33 the common cooling element 34 intended. It is also possible for the various electronic components 32 . 33 each a separate flat cooling element 34 provided. In such a case, the cooling elements in the same way on the lid 8th fastened, as previously described.

Das flächige Kühlelement 34 besteht vorteilhaft aus Aluminium. Es kann aber auch aus einem anderen geeigneten, Wärme ableitenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Zinkblech, Kupfer, Edelmetallen und dgl.The flat cooling element 34 is advantageously made of aluminum. But it may also consist of another suitable, heat-dissipating material, such as zinc, copper, precious metals and the like.

Die Flächenausdehnung des Kühlelementes 34 richtet sich nach den zu kühlenden elektronischen Bauteilen und/oder nach der Größe des Gehäusedeckels 8. Die Fläche des Kühlelementes 34 wird so gewählt, dass die kritischen elektronischen Bauteile ausreichend stark gekühlt werden, damit sie nicht zu stark erwärmt werden.The surface area of the cooling element 34 depends on the electronic components to be cooled and / or the size of the housing cover 8th , The area of the cooling element 34 is chosen so that the critical electronic components are sufficiently cooled, so they are not overheated.

Als kritische elektronische Bauteile der Leistungselektronik 7 sind nur beispielhaft der Kondensator 32 und die Drossel 33 genannt. Auf die beschriebene Weise können auch andere, Wärme erzeugende Bauteile der Leistungselektronik 7 an das flächige Kühlelement 34 angebunden werden.As critical electronic components of power electronics 7 are just an example of the capacitor 32 and the throttle 33 called. In the manner described, other heat-generating components of the power electronics 7 to the flat cooling element 34 be connected.

Claims

Electronics housing of an electric motor, with electrical / electronic, sitting on a board components, which are housed in an installation space which is at least partially enclosed by a lid, which consists of plastic, characterized in that at the the installation space ( 19 ) facing the inside of the lid ( 8th ) at least one flat, consisting of metal cooling element ( 34 ) is provided, the flat on the inside of the lid ( 8th ) and on which at least one heat generating electrical / electronic component ( 32 . 33 ) with interposition of at least one heat conducting layer ( 37 . 38 ) is present.

Electronics housing according to claim 1, characterized in that the cooling element ( 34 ) under pressure on the inside of the lid ( 8th ) is present.

Electronics housing according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling element ( 34 ) at least one opening ( 36 ) for one of the inside of the lid ( 8th ) projecting pins ( 35 ), whose over the cooling element ( 34 ) protruding part by hot caulking the connection between the lid ( 8th ) and the cooling element ( 34 ).

Electronics housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat conducting layer ( 37 . 38 ) with pressure on the cooling element ( 34 ) and on the component ( 32 . 33 ) is present.

Electronics housing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the heat conducting layer ( 37 . 38 ) is a heat conducting pad, a heat conducting foil or a heat conducting compound.

Electronics housing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling element ( 34 ) is a metal sheet.

Electronics housing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cover ( 8th ) is hood-shaped.

Electronics housing according to claim 7, characterized in that the lid ( 8th ) a top wall ( 20 ), on the inside of which the cooling element ( 34 ) is attached.

Electronics housing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat-generating component is a capacitor ( 32 ) and / or a throttle ( 33 ) a power electronics ( 7 ).

Electric motor with an electronics housing ( 6 ) according to one of claims 1 to 9.