CN104935106A - 具有冷却体的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机（10），具有冷却体（12）和壳体部件（14），其中所述冷却体（12）作为壳体盖（120）密封地套装在所述壳体部件（14）上，其中控制板（16）固定在所述壳体部件（14）中并且布置在所述冷却体（12）的区域（18）上，其中所述控制板（16）装备有用于控制所述电机（10）的电子元件（22、23）。根据本发明，所述区域（18）具有这样一种形状，通过所述形状所述元件（22、23）直接导热地接触，从而使得热量从所述元件（22、23）经由冷却体（12）排出。

Description

具有冷却体的电机

技术领域

本发明涉及一种按独立权利要求所述类型的、具有用于冷却电机的控制板的冷却体的电机以及按本发明的电机作为伺服驱动装置的用途。

背景技术

为了控制电机，包含具有电子元件的控制线路的控制板布置在电机的壳体中。该电子元件在运行中产生耗散热量。

由DE112010002702公开了一种电机，其中将控制板装在壳体部件中，该壳体部件通过壳体盖密封地关闭。在此将壳体盖套装在壳体部件上。位于壳体部件中的控制板没有与壳体盖进行导热的接触。以这种方式不能有效地将热量从元件经由壳体盖导入电机的周围空气中，从而必须经由绕道导出热量。由此在壳体内部出现局部集热，该局部集热会引起控制线路的功能干扰。这种缺点通过本发明消除。

发明内容

具有独立权利要求所述特征的按本发明的电机相对于现有技术具有以下优点，即元件的耗散热量有效地以最短的距离通过壳体盖导出，并且如此防止电机内部的局部集热。在此，所述壳体盖构造成冷却体，这产生了有利的元件节省，因为冷却体代替单独为此专门设置的壳体盖承担对壳体部件开口的密封作用。所述控制板在按独立权利要求所述的实施方式中布置在壳体部件中，该壳体部件结合壳体盖形成了包围控制板的壳体。通过冷却体区域和元件之间导热的接触实现热传导。在此，直接在所述区域和元件之间通过相互接触实现所述接触，这通过以下方法实现，即没有其它元件例如板材或桥接件布置在所述区域和元件之间。由此将导热的整体接触阻抗降低到最小程度。在此，所述区域具有对于导热来说最佳的造型，从而实现较高的冷却效率。所述元件在控制板上面对冷却体进行布置。

通过在从属权利要求中提到的措施，实现了在独立权利要求中所说明的装置的有利的改进方案和改善方案。

在有利的改进方案中，所述控制板的元件包括至少一个电容器和/或传感器和/或半导体元件和/或专用的集成线路（ASIC）。

优选在所述区域和元件之间涂覆导热膏，该导热膏提高了导热的效率，方法是该导热膏填满公差引起的和/或结构引起的气隙。在此，导热膏是没有导电能力的，从而避免了控制板上的短路。

在一种可能的实施方式中，所述区域构造成突出部，所述突出部沿轴向朝元件延伸，从而接触该元件。以这种有利的方式也能够将所述元件与不同的安装位置进行简单导热的接触。

一种变型方案具有突出部，该突出部带有与通过所述突出部接触的元件近似相同的形状。在此，所述形状在接触平面内是近似相同的，其中该接触平面位于所述元件和突出部之间。该接触平面的特征在于，所述元件和突出部在接触平面内接触。以这种方式确保较高的热传导。在此，不同接触的接触平面关于其沿轴向的位置不同地进行布置并且/或者相对于轴向倾翻。也能够考虑所述接触平面是不平的。例如当所述元件具有弯曲轮廓，使得所述突出部为了构造尽可能大的接触面而必须同样具有该轮廓并且由此该接触平面也是不平的时候就是这种情况。所述接触平面在这种情况下是弯曲的。

能够如此设计所述突出部，使得其在接触平面内延展得比所述元件更多。所述突出部具有沿径向突出超过所述元件的并且由此不对接触起到贡献的区域。这种有利的实施变型方案确保了可靠的接触，尽管突出部和元件的实际位置由公差引起了改变。

如果多个元件布置在突出部上，那么该元件的耗散热量相对于为每个元件分别设置一个突出部的实施方式经由更大的横截面并且由此更快地导出。然而在控制板的非常不同的装备中很有意义地为每个元件设置一个突出部，使得冷却体包括多个突出部。

所述冷却体在外面以有利的方式具有冷却型材（kühlprofil）。如此增大了将热量排出到周围空气中的表面。当所述冷却型材具有针状的沿轴向延伸的隆起时，实现了所述表面的最大尺寸。在此，空气能够从每个空间方向环绕所述隆起。

在一种可能的替代的实施方式中，针状的隆起构造成锥状的隆起和/或柱状的隆起。以这种方式确保了最佳的冷却。

如果所述隆起关于冷却体的中点和轴向旋转对称地分布，那么实现了可预言的冷却效率。也能够在统计学上分布所述隆起，使得其不对称地分布。此外也能够关于镜轴实现对称的分布。在此，该镜轴也能够是冷却体的外轮廓的对称轴线。

优选在冷却体的径向的边缘区域上布置冷却肋，该冷却肋沿周向环绕地分布在边缘区域上。在此，所述冷却肋在边缘区域上沿径向延伸，使得冷却肋没有伸到冷却体的中心。由此在没有冷却肋的冷却体上保留优选大部分的区域。

在电机的优选实施方式中，所述冷却体沿轴向套装在壳体部件的一侧上并且在其整个基本面上延伸。由此，该冷却体形成了第二壳体部件。所述突出部布置在冷却体的面对壳体部件的表面上。由此，所述突出部面对壳体部件的内部，在该壳体部件中布置了控制板。该控制板的元件面对突出部。电机的极罐布置在壳体部件的对置于冷却体的侧面上。冷却体、壳体部件以及极罐通过夹子压在一起，该夹子抵靠在冷却体上以及壳体部件上。在此，所述夹子施加沿轴向的弹簧力，该弹簧力将冷却体与极罐朝壳体部件进行挤压。电机的这种有利的轴向结构是成本低廉的并且是能够简单制造的。

优选在所述冷却体和壳体部件之间布置环绕的密封件，从而在冷却体和壳体部件之间不会流过气体和液体。

如果夹子导热地接触冷却体和固定法兰，方法是该夹子与冷却体和固定法兰共享足够大的支承面，那么该夹子形成了冷却体与极罐之间导热的连接。以这种方式能够增加散热的表面。

电机的定子线圈固定在极罐的内壁上并且经由线路板通过电路板进行电操控。

所述电机以有利的方式用在机动车发动机舱中，其中电机用于调整可动部件。也能够考虑将电机用作用于例如车窗升降器的伺服驱动装置、天窗驱动装置、行李舱盖驱动装置和/或换挡机构的驱动装置。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行更详细的解释。

附图示出：

图1是具有按本发明的冷却体的电机，该冷却体接触控制板，

图2是在冷却体上侧上的冷却型材。

具体实施方式

在图1中示出了按本发明的电机10。该电机10包括极罐26、壳体部件14以及冷却体12。该极罐26是深冲的、关于轴向1近似旋转对称的板材部件。然而也能够在固定法兰27上或极罐26的周边上形成不对称的部分区域。所述壳体部件14具有环绕封闭的壁。所述冷却体12在垂直于轴向1的平面内具有圆形的周边轮廓。所述极罐26布置在壳体部件14的一侧上，使得极罐26沿轴向1延伸。在壳体部件26的对置于极罐的侧面上，所述冷却体12布置在壳体部件14上。在此，所述冷却体12密封地套装在壳体部件14上并且完全相对于外部环境将其封闭。也就是所述冷却体12具有壳体盖120的功能。在此，该壳体盖120在壳体部件14的壳体盖所布置的整个侧面上延伸。所述壳体盖120、壳体部件14以及极罐26通过至少一个夹子28压在一起。优选是三个夹子28。在此，所述夹子28抵靠在固定法兰27上并且在固定位置29上抵靠在壳体盖120上并且产生沿轴向1的弹簧力，该弹簧力将极罐26和壳体盖120朝壳体部件14进行挤压。

所述冷却体12在背对壳体部件14的侧面上具有冷却型材24，该冷却型材具有针状的沿轴向1远离冷却体12延伸的隆起240。在冷却体12的面对壳体部件14的侧面20上构造沿轴向1朝电子控制板16延伸的突出部180、181，其中该控制板16布置在壳体部件14中。在图1中示出了与元件22、23数量相同的突出部180。所述控制板16用于控制电机10。所述突出部180、181接触安置在控制板16上的电子元件22、23。这种接触是导热的并且优选通过导热膏19支持，该导热膏布置在突出部180、181和元件22之间。在所述元件22和突出部180之间具有平整的接触平面210的突出部180是可能的。此外，具有圆形轮廓的元件23是可能的。导热地接触所述元件23的突出部181构造了相应于所述元件23圆形的接触平面211。所述接触平面211以弯曲的形状沿轴向1相对于平整的接触平面210突出。具有弯曲形状的元件23能够是电容或节流器，而所述具有平整的形状的元件22能够是半导体芯片。

所述控制板16在内部固定在壳体部件14上。然而也能够将该控制板16固定在冷却体12上。

在图2中从其上侧示出了所述冷却体12。示出了冷却型材，该冷却型材包括冷却肋242、柱状的隆起241以及锥状的隆起243。此外，所述冷却体12具有用于图1中夹子28的固定位置29，所述固定位置构造成用于夹子28的弹性端部的卡锁元件。所述冷却体12沿周向2具有圆形的外轮廓。该圆形的外轮廓相应于图1中壳体部件14的轮廓。由此，所述冷却体12在其如图1中套装到壳体部件14上时完全密封所述壳体部件14。为此，在冷却体12和壳体部件14之间布置环绕弹性的密封件。由此，所述冷却体12同时是壳体盖120，该壳体盖根据图1通过夹子28压到壳体部件14上。所述隆起240在此关于冷却体12的中点122旋转对称地分布到其上侧上。所述冷却体12在其上侧上具有边缘区域121。在该边缘区域121上布置了冷却肋242，其中该冷却肋242沿径向朝中点122延伸。然而该冷却肋242没有延伸到中点122，使得该冷却肋242具有大约冷却体直径的五分之一的径向延展。所述冷却肋沿周向2环绕地分布在边缘区域121上。通过所述冷却肋242仅仅在一小部分冷却体12上沿径向延伸这种方式，使得大部分冷却体12在环绕的边缘区域121内部都没有冷却肋242。

要注意的是，关于附图中以及说明说中示出的实施例能够实现各个特征相互间多种多样的组合方案。

Claims (15)

1.电机（10），具有冷却体（12）和壳体部件（14），其中所述冷却体（12）作为壳体盖（120）密封地套装在所述壳体部件（14）上，其中控制板（16）固定在所述壳体部件（14）中并且布置在所述冷却体（12）的区域（18）上，其中所述控制板（16）装备有用于控制所述电机（10）的电子元件（22、23），其特征在于，所述区域（18）具有这样一种形状，通过所述形状所述元件（22、23）直接导热地接触，从而使得热量从所述元件（22、23）经由冷却体（12）排出。

2.按权利要求1所述的电机（10），其特征在于，所述元件（22、23）包括电容器和/或传感器和/或半导体元件和/或作为半导体单元的专用的集成电路。

3.按权利要求1或2所述的电机（10），其特征在于，在所述区域（18）和元件（22、23）之间布置导热膏（19）。

4.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述区域（18）构造成至少一个突出部（180），所述突出部沿轴向（1）朝所述元件（22、23）延伸。

5.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，在所述元件（22、23）和所述突出部（180）之间布置接触平面（21），其中所述突出部（180）近似具有与所述接触平面（21）中通过所述突出部（180）接触的元件（22、23）相同的形状。

6.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述突出部（180）沿着所述接触平面（21）延伸得比所述元件（22、23）更远，从而使得所述突出部（180）伸出。

7.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，多个元件（22、23）布置在一个突出部（180）上，或者为每个元件（22、23）各设置一个突出部（180），从而使得所述冷却体（12）包括多个突出部（180）。

8.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述冷却体（12）具有冷却型材（24），所述冷却型材具有针状的隆起（24），所述隆起沿轴向（1）延伸并且所述隆起（240）构造成锥状的隆起（243）和/或柱状的隆起（241）。

9.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述隆起（240）关于所述冷却体的中点（122）和轴向（1）旋转对称地分布。

10.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述冷却体（12）在边缘区域（121）上具有冷却肋（242），所述冷却肋沿周向（2）环绕地分布在所述边缘区域（121）上，其中所述冷却肋在所述边缘区域（121）上沿径向延伸。

11.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述冷却体（12）沿轴向抵靠在所述壳体部件（14）的一侧（15）上并且在整个侧面（15）上延伸，并且在此所述突出部（180）构造在所述冷却体（12）的面对所述壳体部件（14）的表面（20）上，并且极罐（26）抵靠在所述壳体部件（14）的、与所述冷却体（12）对置的侧面上，其中所述冷却体（12）、所述壳体部件（14）以及所述极罐（26）通过夹子（28）沿轴向压在一起，所述夹子抵靠在所述冷却体（12）上以及极罐（26）的固定法兰（27）上。

12.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，在所述冷却体（12）和壳体部件（14）之间布置环绕的密封件。

13.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，所述夹子（28）导热地抵靠在所述冷却体（12）上以及所述固定法兰（27）上，并且在所述冷却体（12）和所述极罐（26）之间形成导热的连接。

14.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其特征在于，定子线圈固定在所述极罐的内壁上并且经由线路板通过控制板电操控。

15.按上述权利要求中任一项所述的电机（10），其中所述电机（10）用于调整机动车发动机舱中的可动部件，或者用作用于例如车窗升降器的伺服驱动装置、天窗驱动装置、行李舱盖驱动装置和/或换挡机构的驱动装置。