CN108370197B - 电路板、非驱动端罩、电动机套件和电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种待安装在电动机的非驱动端罩中的电路板,变换器形成在该电路板上。本发明还涉及用于包括变换器的电动机的非驱动端罩、电动机套件以及电动机。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路板,其被设计成安装在电动机的非驱动端罩中。本发明还涉及一种用于电动机的非驱动端罩。此外,本发明还涉及一种电动机套件和一种电子电动机。
背景技术
电动机现今被用于大量的任务。特别是可以使用高度集成的驱动装置,其中例如电动机和功率电子装置可以被集成到一个壳体中。这样的电动机也被称为电子电动机。
在从现有技术已知的电子电动机中,显而易见的是存在以下提到的一系列问题。
智能定子齿(SST)设计中的集成概念需要功率模块与它们的中央电路板之间的插接式连接器,该插接式连接器易受干扰。
以前不可能构造如下电动机,即:该电动机可装备两个不同的非驱动端罩,使得后者可以被制造为不带功率电子装置的电动机或者制造为高度集成的驱动装置(电子电动机)。因此,电动机和高度集成的驱动装置之间的差异对于客户而言是显而易见的。这是因为可见的电子装置,其给人以不可靠的印象,因此导致市场中电子电动机的接受度下降。
现有的高度集成的驱动装置的许多部件不能在例如自动贴片机之类的现有的制造系统上自动制造。这增加了制造成本。
现有的高度集成的驱动装置通常由非常大量的个体部件构成。这些部件中的若干部件是特殊零部件,例如具有母线并且不构成易于获取的标准部件的中央环形电容器。
以前可用的集成概念没有理想地使用非驱动端罩中可用的安装空间,作为其结果,驱动装置比实际需要的要大。这是不利的,因为在几乎所有应用中,具有高功率密度和转矩密度的驱动装置可以被更好地集成。
以前的集成概念需要多个仅可借助于3D CNC铣削来制造的部件。然而,在5轴的CNC加工中心上的批量生产和对坐标测量探头的相关系列质量控制是巨大的,并且因此是昂贵的。
为了避免EMC问题,功率模块必须以低阻抗连接到中间电路电容器,这只能在空间距离较短时实现。在以前的集成概念中,这利用环形电容器来实现。然而,由于每个功率模块都必须利用例如螺钉之类的两个附接元件来单独地连接到所述环形电容器,因此这对于制造和安装来说是巨大的。
不可能将电子装置装入以前的集成概念中,这是由于它们不位于封闭的安装空间中。因此,为了获得必要的保护等级,需要使用单独、昂贵并且最终易受干扰的密封元件。
因此,本发明的一个目的在于提供特别是解决上述问题中的一个或多个的措施。
发明内容
根据本发明,这借助于如权利要求1所述的电路板、如权利要求6所述的非驱动端罩、如权利要求14所述的电动机套件以及如权利要求15所述的电动机来实现。有利的改进方案例如可以在从属权利要求中找到。权利要求的内容通过明确的引用而构成本说明书的内容。
本发明涉及一种待安装在电动机的非驱动端罩中的电路板。变换器被形成或布置在该电路板上。该变换器例如可以具有半桥或全桥。此外,所述电路板被分成中央区域和围绕所述中央区域的多个齿形区域,其中,在安装位置,所述齿形区域的平面相对于所述中央区域的平面弯曲。
变换器可以借助于这样的电路板来集成到电动机的非驱动端罩中,作为其结果,可以解决上述其他问题中的至少一些。可以在电路板上设置多个变换器,这些变换器一起形成多相变换器。
特别地,所述中央区域可以是中央电路板。同样,所述齿形区域可以是相应的齿形电路板。电路板在本文中特别是可以被理解为具有载体材料和安装的导体迹线以及构造元件的结构。
根据一个有利的实施例,在安装位置,所述齿形区域的平面可以相对于所述中央区域的平面各自横向地以固定的方式弯曲。这例如可以借助于所述中央区域上的排针(Stiftleiste)来实现,所述齿形区域或相应的齿形区域被插到该排针上。然而,固定的连接、特别是相对于定向固定的连接例如也可以通过将“电路板焊接到电路板”来实现,也就是说,借助于两个电路板到彼此的固定的焊接连接来实现。
作为对此的替代方案,根据也是有利的一个实施例,所述电路板在所述中央区域和相应的齿形区域之间可以具有弯曲点,其中,相应的齿形区域能够借助于该相应的弯曲点在伸展状态和弯曲状态之间移动,在所述伸展状态下,相应的齿形区域的平面平行于所述中央区域的平面,在所述弯曲状态下,相应的齿形区域的平面相对于所述中央区域的平面横向定位。
这允许关于齿形区域相对于中央区域的定向的可变性,其中,例如可以实现有利的制造方法。特别是可以使齿形区域和中央区域平行以用于制造,以便能够像单个电路板一样一起处理或装配它们。当电路板被放置到非驱动端罩中时,齿形区域随后可以有利地折叠,其中,通常可以省去单独地触发该折叠,这是因为典型的非驱动端罩以如下方式来实施,即:当电路板被放置到非驱动端罩中时,齿形区域自动折叠。
中间电路电容器和/或功率模块可以优选地布置在相应的齿形区域上。中间电路电容器和功率模块在这里优选地布置在相应的齿形区域的相反侧上的相同位置处。这允许中间电路电容器和功率模块特别有利地接近,结果是换向单元所跨越的区域可以被最小化。此外,如果功率模块被直接安装到非驱动端罩上,则特别有利的散热是可能的。
将会理解的是,栅极驱动器也可以被布置在齿形区域上,这也特别地导致有利的短线路。
此外,本发明涉及一种用于电动机的非驱动端罩,其中,其上形成有变换器的电路板被集成到所述非驱动端罩中。就此而言,特别是可以有利地利用现有的安装空间。特别地,非驱动端罩的电路板可以是根据本发明的电路板。在此背景下,可以采取所有描述的实施例和变体。所解释的优点相应地适用。
所述非驱动端罩特别是可以具有壳体,所述壳体构成所述电路板的壳体。因此,壳体可具有两个功能,具体而言,即作为非驱动端罩的壳体和作为电路板的壳体。特别地,所述壳体既可以构成用于整个电动机的包围件,也可以特别地构成用于电路板的包围件,所述包围件对应于相应地期望的保护等级,所述保护等级例如是关于针对液体或灰尘的保护。
所述非驱动端罩可由两个单独部分构成,其中,所述单独部分中的一个可以按旋转对称的方式来实施(例如,作为旋转部分),并且所述单独部分中的另一个可以被实施为挤压部分。
所述壳体特别是可以具有多个向内定向的散热片。通过这种方式可以实现从电路板有利地散热。为此目的,散热片可以被有利地引导到电路板上。作为向内定向的结果,无法从外部看到所述散热片,结果是不具有电路板的电动机无法与具有电路板的电动机区分开。
所述电路板可以有利地借助于多个附接元件来附接到所述壳体,所述附接元件特别是螺钉、自锁式夹持元件和/或由弹簧钢制成的附接支架。这允许电路板的简单且可靠的附接,特别地,其结果是,有利的热传输也是可能的。
所述电路板的齿形区域在这里可以借助于相应的附接元件以导热的方式被附接在所述壳体中。例如,导热膏或其他导热元件可被用于该目的。因此,特别是当中间电路电容器或功率模块被安装在齿形区域上时产生的热可以有利地被排放到所述壳体,并且因此,被排放到周围环境。
所述壳体有利地具有用于线圈线的多个馈通件,所述馈通件特别是可以具有电绝缘的设计。每个馈通件被有利地从所述壳体的面向电动机的定子线圈的一侧引导到电路板上的相关联的电连接点,该电连接点例如呈焊点或绝缘刺穿连接的形式。这特别是涉及安装状况。所述馈通件有利地以如下方式来各自实施,即:它们朝向连接点呈锥形地逐渐变细。定子线圈优选地使用齿形线圈技术来实施,其中,相应的齿形区域可以在功能上分配给相应的齿形线圈。
所述连接点优选地可从上方接近。例如,它们可以被实施为焊点、绝缘刺穿端子、弹簧力端子或螺丝端子。
借助于这样的馈通件可以实现特别简单的制造,其中,线圈线可以被定向,并且随后,非驱动端罩可以以如下方式来装配在电动机的其余部分上,即:使得线圈线被接收在相应的开口中。借助于锥形轮廓来防止线圈线的非期望的不受控制的弯曲。然后,线圈线有利地精确地在电路板的它们要被附接到电路板或焊接到电路板的位置处离开所述开口。
所述壳体特别是可填充有密封剂,所述密封剂包围所述电路板。因此,可以实现对电路板的针对例如灰尘、水分或机械损伤之类的影响的有利的保护。此外,考虑到密封剂的相应选择,例如选择为导热密封剂,还可以实现有利的热排放。
此外,本发明还涉及一种电动机套件。所述电动机套件具有电动机壳体。此外,它还具有按照根据本发明的非驱动端罩来实施的第一非驱动端罩。在此背景下,可以采取所有描述的设计和变体。所述电动机套件还具有第二非驱动端罩,其不具有电路板,或者不具有带变换器的电路板。
所述第一非驱动端罩和所述第二非驱动端罩二者都能够与所述电动机壳体组合,以按照如下方式形成电动机,即:使得具有所述第一非驱动端罩的电动机从外部在视觉上与具有所述第二非驱动端罩的电动机相似或相同。
根据本发明的电动机套件允许电动机被制造为不具有功率电子装置的电动机以及制造为电子电动机二者,其中,这两种不同的设计无法在视觉上彼此区分开。因此,可以提供电子电动机的功能,而没有可见的暴露电子装置给予技术上缺乏经验的观看者的缺乏可靠性的印象。
此外,本发明还涉及一种电动机,其具有电动机壳体和连接到该电动机壳体的根据本发明的非驱动端罩。在此背景下,可以采取所有描述的变体和实施例。
借助于根据本发明的电动机,可以使得用于电动机的在本申请中的上面和其他位置处描述的非驱动端罩的优点可用。特别地,所述电动机壳体可以包括其他部件,例如线圈,特别是使用齿形线圈技术的线圈,或者转子,所述转子优选地以如下方式来实施,即:使得通过组合非驱动端罩和电动机来产生功能强大的电动机。然而,为此目的也可以安装另外的部件,例如驱动端罩或风扇单元等。
特别地,所述电动机可以具有带相应的线圈线的特别是使用齿形线圈技术的多个定子线圈,其中,所述线圈线通过所述非驱动端罩的相应馈通件被引导至所述电路板上的相应电连接点。这允许线圈线的节省更多空间的布置结构和简单的制造。以下给出关于根据本发明和/或所述实施例的解决方案的若干具体优点的细节。
与现有技术相比,可以省去插接式连接,这是因为这里给出的变换器是单电路板装置。这特别是由于以下原因可以实现,即:替代插接式连接器,柔性中间件作为“刚挠性电路板”被集成在主电路板中。所述中间件不必被插入。附加的电路板区域通过可以向下折叠并经由柔性中间件来连接到中央区域或连接到中央电路板的齿形区域或齿形电路板来提供。由于变换器可以被完全地容纳在例如非驱动端罩之类的封闭的安装空间中,因此它可仅由一个电路板构成,并且不需要如以前的概念的情况一样被一起插入以便安装在电动机上。大的部件,例如中间电路电容器,可以被安装在相应的齿形区域或齿形电路板上,由此获得具有特别好的安装空间利用率的2.5D结构。
如所描述的,同时作为变换器的壳体的非驱动端罩与可比较的串激电动机或电动机的非驱动端罩从外部实际上不可区分。代替电子装置,也可以在其中引入仅一个连接环,并且高度集成的驱动装置的电机可以在没有电子装置的情况下作为电动机在外部相同的壳体中销售。这特别是可以借助如下事实来实现,即:变换器的壳体同时作为电机的非驱动端罩,并且变换器的壳体包含从外部无法看到的散热片,结果是在整个驱动装置上获得了平坦的表面,并且变换器的壳体具有与电机的壳体相同的外部尺寸。关于待制造的电路板的自动化还会产生另一优点。整个变换器的电路板可以由多个刚性件构成,这些刚性件借助于柔性中间件来连接,该柔性中间件也被称为刚挠性电路板。因此,它们可以在现有的制造系统上以平面水平(或沿水平面)自动地装备。所述电路板可以按两个工作步骤来自动地装备和焊接。首先,SMD部件可以被安装在它们的下侧上。然后,例如电容器和/或补偿电流互感器之类的有线部件可以被安装在它们的上侧上。
电路板可以被容易地安装在变换器壳体中。仅在整个装备过程之后,当电路板被安装在壳体中时,齿形区域或齿形电路板通常才向后折叠。这不需要任何特定的装置,而是通过电路板插入到壳体中可以说是自动地发生。
在没有刚挠性中间件的一种替代实施可能性中,齿形电路板已经处于正确的位置并且不必折叠。如果电路板位于壳体中,则中央区域和变换器壳体之间的附接元件可以被附接。例如螺钉、自锁式夹持元件或其他附接装置可被用于该目的。例如,可以利用自锁式夹持元件来消除“螺接”的工作步骤。
然后,齿形电路板可以用插入式附接元件来固定。这种压配合形成了壳体和功率模块之间的良好的热传导性接触。
机器壳体可以被容易地连接到变换器壳体。机器,即特别是电动机,可以被预安装在现有的制造系统上。在此背景下,特别是可以安装具有壳体和定子的驱动端罩和轴。通常,每个齿形线圈设置有垂直朝向后部定位的两根线。
当非驱动端罩被压到轴上时,每个齿形线圈线通过用于线圈线的引入变换器壳体中的锥形馈通件到达相应的焊点。用于线圈线的焊点优选地可从上方接近。因此,可以自动地制造焊接连接。然后,在必要时,变换器壳体可填充有密封剂,并且可以安装风扇单元。随后可以完全安装整个驱动装置。
在以前的设计中,对于功率半导体的热连接而言,通常需要镶嵌散热器或转接板。在根据本发明的解决方案中,这些可以被省去,这是因为功率半导体现在可以通过非驱动端罩来热连接。由于电容器可以被容纳在齿形电路板或齿形区域上,因此可以消除环形电容器。所使用的电容器通常是更易于获得的标准部件。也可以消除单独的齿形电路板,这是因为它们在这里可以被实现为中央电路板的或中央区域的可折叠元件。
通过可折叠的齿形电路板和安装在其上的中间电路电容器可以显著地增加可有效使用的电路板区域。这使得可以将变换器的所有部件容纳在电路板上并且无需电路板的堆叠。通过所描述的2.5D电路板设计将非驱动端罩中的安装空间利用到最佳的程度。
利用本发明的解决方案,仅变换器壳体通常被制造为3D CNC铣削部件,该变换器壳体同时为非驱动端罩。后者可以被实施为铸造部件,并且以金属切削的方式进行后处理。作为变换器壳体作为铸造部件的实施例的结果,切屑不再产生,并且与没有集成变换器的可比较的非驱动端罩的情况相比,不需要更多的工作量。因此,节省了材料、时间和成本。可以消除镶嵌散热器、转接板或由一件固体材料铣削而成的壳体部件。
中间电路电容器可被安装在齿形区域的可视为电路板元件的一侧上,其中,功率模块可被安装在另一侧上。结果,对电感起决定性作用的空间距离以及因此所跨越的区域最小。所使用的电容器和功率模块可以被安装和焊接在现有的制造系统上。
整个电子装置可以位于安装空间中,特别是位于变换器壳体中,该变换器壳体同时作为非驱动端罩。所述安装空间可以容易且成本效益高地用密封剂来填充。
就成本方面而言,省去刚挠性电路板有时可能是明智的。这基本上有两种示例性的可能实现方式。
一方面,排针可以被焊接到齿形区域上或焊接到齿形电路板上,该齿形区域或齿形电路板随后将被单独地实施。然后,在中央区域中或在中央电路板上设置与所述排针相对应的孔的图案。所述排针可以被插入和焊接到孔的图案中。这也导致两个电路板之间的矩形连接。相反的实施例也是可能的,其中,排针可以处于中央区域上,并且相应的孔的图案可以处于齿形区域上。
此外,齿形区域的被插入到中央电路板中的一个边缘也可以被实施为具有齿。在中央电路板或中央区域中,有利地设置相应的直角开孔。两个电路板都以直角插入到彼此中并焊接。这导致两个电路板之间的直角连接。相反的实施例也是可能的,根据该实施例,齿被布置在中央电路板上,并且直角开孔被布置在齿形电路板上。
因此,可以实现例如电路板的材料成本较低等优点。可以为每个中央电路板制造n个齿形电路板,从而产生对它们而言相对较高的生产数量,这可以带来每个电路板的成本节省。此外,中央电路板的面积变得更小。
对于电动机,可以选择没有星点的实施例,其中,功率模块则可以被实施为全桥模块,该全桥模块例如具有四个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和四个二极管。可以选择具有星点的实施例,并且功率模块则被实施为半桥模块,该半桥模块例如具有两个IGBT和两个二极管。齿形线圈的数量可以变化,但通常仅一种线圈数和转子极对数的组合是适当的。
用于功率半导体的栅极驱动器可以被定位在齿形区域或齿形电路板上,并且随后,它们被直接安置在开关功率半导体之上。
一个或多个中间电路电容器可以位于齿形电路板的上侧上。然后,这些中间电路电容器也被安置在开关功率半导体的正上方。因此成为可能的小换向电路减小开关半导体处的EMC干扰和电压峰值。因此,与电容器位于中央电路板上的情况相比,在非驱动端罩中可获得的安装空间被更好地利用。
例如,所使用的功率模块可以使用SMD技术来焊接。所使用的电容器可以使用THT技术来实施。相反的实施例也是可能的。因此,在极大程度上可以实现自动的部件放置和焊接。
例如,磁阻传感器可以被居中安装在中央区域的下侧上。所述传感器随后与安装在轴端处的磁体一起形成用于感测转子位置的装置。然后,可以省去单独实施的转子位置编码器。
例如中央电路板上的微控制器或FPGA(现场可编程门阵列)之类的生热部件可以使用SMD技术来实施并且位于电路板的下侧上。非驱动端罩随后也作为用于这些部件的散热器。特别是附接支架可以被用作附接元件。所述支架可以有利地由弹簧钢构成。它们允许在没有工具的情况下将电路板安装在其壳体中,该壳体同时构成非驱动端罩。
下面将再次给出根据本发明的解决方案及其所描述的改进方案的可能的特征和/或优点的重点列举:
- 提高的可靠性,特别是在预期会产生强烈振动的应用中;
- 在安装上的工作量较少,这是由于不需要执行手动插入过程;
- 通过2.5D设计得到的更多可用的电路板区域;
- 通过2.5D设计得到的非驱动端罩中的更好的利用率,并且因此,得到了非驱动端罩中的更多的可获得安装空间;
- 由于消除了插接式连接,电路板在极大程度上可以自动地制造;
- 电动机制造和电子装置制造的分离出于组织和技术的原因是有利的,并且这种分离可以持续;
- 通过减少变体的数量,可以实现更高的生产数量;
- 在操作期间光滑的表面无法以灰尘堵塞,如在散热片处于外侧上的情况下通常发生的那样;
- 即使在高温下,内部散热片也不存在受损的危险;
- 避免了对于非专业人员在可靠性方面经常引起怀疑的可见的电子装置;
- 安装在极大程度上可以自动地进行;
- 通过自动化过程减少了故障的可能性;
- 通过使用标准部件获得了更容易的生产能力;
- 电机的安装不受所用装置的顺序改变;
- 需要较少的部件,这意味着较少的工作量和较少的成本;
- 相对较高的可靠性,这是由于消除了易受干扰的部件;
- 可从多个供应商获得具有持续高质量的标准部件,从而使得能够避免瓶颈;
- 电路板上较大的可用区域允许省去多个电路板的堆叠。这节省了成本并提高了可靠性,这是因为消除了在振动和摇动的情况下易受干扰的电路板之间的插接式连接器;
- 在系列制造期间节省了材料和制造时间,这是因为在铸造部件的情况下,如果它们仅经过后处理,则产生的切屑显著少于整个工件必须由一件固体材料铣削而成的情况;
- 节省了系列制造中的质量保证方面的成本,这是由于可以用简单的机械测量手段和装置来检查所制造的区域;
- 不需要更多的机械部件,并且与现代的电动机壳体中相比,也没有更复杂的机械部件,作为其结果,可以预期机械制造的相似成本结构;
- 由于换向单元非常小,所以需要较少的EMC干扰,并且因此,需要较少的成本密集型的干扰抑制措施;
- 在开关过程期间开关功率半导体处的电压峰值降低,并且因此,功率半导体的负载不那么强,其结果是可靠性提高;
- 在开关功率半导体处的电压更稳定,其结果是简化了它们的调节,并且实现了线圈电流的更陡峭的上升。这引起了例如动力学、刚性和转矩波动之类的驱动性能的增加;
- 高保护等级可以在无密封元件的情况下实现;
- 通过封装,电子部件受到更好的保护使其免受震动和冲击的影响;
- 特别地,本发明对于大约5.5kW至11kW的中型电动机设计是有利的,但是也可以被用于所有其他的电动机设计尺寸。
本发明还涉及一种安装方法,其中,电子电动机的线圈线被独立地馈送到电路板的连接点。
附图说明
下面将参照附图来更详细地描述本发明,附图中:
图1以分解图示出了电子电动机的部件,
图2示出了处于部分组装状态的图1中所示的部件,
图3示出了处于部分组装状态的图2中所示的部件,
图4示出了处于组装状态的图3中所示的部件,
图5从外部示出了完整的电动机,
图6从另一视角示出了电动机的部件的分解图,
图7从另一视角示出了该电动机,
图8示出了电动机的部件,
图9a示出了非驱动端罩的细节的视图,
图9b和图9c以不同的视图示出了锁定和密封唇,
图10a示出了具有平面带齿区域的电路板,以及
图10b示出了具有弯曲带齿区域的电路板。
具体实施方式
图1以分解图示出了电动机10的部件。
电动机10具有非驱动端罩20。终端盒22和布置在其上的馈通件24被布置在所述非驱动端罩20上。
电动机10还具有电动机壳体30。例如线圈之类的未更详细表示的部件使用齿形线圈技术布置在壳体中。
在图1的图示中,驱动端罩40被布置在电动机壳体30之后。
在图1的前部处图示了电路板100,其被设计成容纳在非驱动端罩20中。
电路板100具有中央区域110。后者特别是以平坦和盘形的方式来实施。未更详细地图示或描述的变换器形成在中央区域110中。在这方面请参考相关的专业文献。
径向围绕中央区域110总共形成数量为十个的齿形区域120,该齿形区域120相对于中央区域110以90°的相应角度定位。要注意的是,无论在该图示中还是在另外的图示中,不是所有的齿形区域120或类似物或者连接到其的部件都配有附图标记,而是替代地在每种情况下仅示例性的元件配有附图标记,以免不必要地使图示复杂化。
相应的弯曲点130被设置在相应的齿形区域120和中央区域110之间。在弯曲点130处,相应的齿形区域120可以相对于中央区域110弯曲,确切地说,特别是弯曲90°的角度。因此,相应的齿形区域120可以相对于图1中所示的位置弯曲90°,结果是相应的齿形区域120随后将与中央区域110平放。这样的位置特别是允许部件的有利的自动放置。
电容器160被布置在每个齿形区域120的内侧上。相应的功率模块170被布置在其外侧上。这允许电容器160和功率模块170之间的非常小的距离,结果是在它们之间产生的电感被最小化。
此外,图1中还示出了总共十个附接元件150,这些附接元件150以夹具的形式实施。如在后续附图中图示以及相应地描述的那样,附接元件150可以被插到齿形区域120上,以便将它们固定在安装状态下。将在下面进一步给出有关于此的更多细节。
图2示出了处于进一步组装状态下的电动机10。在这种情况下,电路板100被容纳在非驱动端罩20中。
非驱动端罩20具有壳体21,该壳体21现在也是电路板100的壳体。换句话说,非驱动端罩20的壳体21同时也用作变换器的壳体。因此,通常在任何情况下都为电动机10提供的特别是在水分和/或灰尘方面的壳体21的保护等级也自动地应用于布置在电路板100上的变换器。
图3示出了处于电动机10被更进一步组装的状态下的电动机10。在这种情况下,电动机壳体30已被附接到非驱动端罩20。
图4示出了处于更进一步组装状态下的电动机10。在这种情况下,附接元件150已被插到相应的齿形区域120上,结果是每个齿形区域120相应地分配有附接元件150。附接元件150确保齿形区域120相对于非驱动端罩20的壳体21被保持在限定的位置和定向。特别地,这也确保了在相应的齿形区域120与非驱动端罩20之间存在特别好的热接触。因此,特别是来自相应的功率模块170的热可以被有利地直接输出到非驱动端罩20,并且从那里排出到外部。
图5示出了处于组装状态下的电动机10。除了已经示出和描述的元件之外,电动机10还具有风扇单元50。用于冷却电动机10的风扇被布置在风扇单元50中。此外,布置在风扇单元50上的是端子52,在该端子52处可以布置通信部件,例如用于CAN总线的端子等。这允许将电动机10有利地集成到控制系统中,例如集成到车辆或飞机的控制系统中。
图6以另一分解图示出了电动机10,特别是从与图1中不同的视角示出了电动机10。对于各个部件,请参考上面图1的描述以及其他附图。此外,图1示出了从驱动端罩40突出的轴15。该轴15当电动机10操作时旋转,并且可以被用于驱动诸如飞机的空调系统之类的部件。
图7从与图6相似的视角示出了处于完全组装状态下的电动机10。对于各个图示部件,请参考上面对其他附图的描述。
图8示出了连同电动机壳体30一起的非驱动端罩20。这里,特别是可以在没有电路板100的情况下看到非驱动端罩20,其中,要提到的是,用于接收电路板100的腔23形成在非驱动端罩20中。在其他方面,请参考上面的描述。
对于电动机10,也可以说非驱动端罩20构成配属于电子装置的壳体部段,并且电动机壳体30构成配属于活动部分的壳体部段。
图9a更详细地示出了来自图8的非驱动端罩20。这里特别明显的是,在非驱动端罩20中或在其壳体21中布置有总数为十个的弹性线引导套筒180。在每种情况下,线引导套筒180在这里被分配给处于安装状态下的齿形区域120。
线引导套筒180可以各自以定心、电绝缘和形成密封的方式被夹入。它们可以为此目的而实施,特别是由有机硅材料或聚合物材料来实施。
图9b和图9c更详细地示出了线引导套筒180。这里显而易见的是,在每个线引导套筒180处布置有环状止动件182,由于该环状止动件182位于后部,所以在图9a中的图示中无法看到它。此外,线引导套筒180还具有位于图9a中的前部处的锁定和密封唇184。
从后部可以视为输入部188并且从前部可以视为输出部186的两个钻孔分别穿过线引导套筒180。这里还显而易见的是,相应的输入部188比输出部186具有更大的直径。因此,相应的钻孔以漏斗形的方式来实施。
如果线圈线进入相应的输入部188,特别是如果在安装过程期间非驱动端罩20被装配到电动机壳体30上,则已经提到的漏斗形状特别是具有以下效果,即:线圈线在非驱动端罩20中的精确限定的位置处突出,并且因此,可以被非常容易地电连接到电路板100。
图10a示出了处于各齿形区域120被折叠之前的状态下的电路板100的平面图。换句话说,齿形区域120与中央区域110平齐对准。
图10a特别是示出了输出电路板102,其设有部段和铣削的凹部或者设有区段,结果是齿形区域102和中央区域110可以分开。在图10a中所示的状态下,特别是可以以特别有利的方式采取正常的自动部件放置方法,与手动放置部件相比,这显著地降低了成本。
特别地,弯曲点130可以被实施为柔性区域。例如通过铣削,后者例如可以由基础电路板一体地产生。同样,可以在轮廓或区段破裂之前将弯曲点130附接为接合上的柔性区域。
如图所示,初始电路板102被实施成星形。特别地,它在这里被实施为十边形。
图10b示出了处于如下状态的来自图10a的电路板100,即:其中,相关的部件已从初始电路板102中断开取出,并且此外,齿形区域120已被弯曲90°,如例如在图1和其他附图中所示的。对于另外的细节,请参考对其他附图的描述。
Claims (13)
1.一种用于电动机(10)的非驱动端罩(20),其特征在于,电路板(100)被集成到非驱动端罩(20)中,
- 其中,变换器形成在所述电路板(100)上,
- 其中,所述非驱动端罩(20)具有壳体(21),所述壳体(21)构成所述电路板(100)的壳体,并且
- 其中,所述电路板(100)被分成中央区域(110)和围绕所述中央区域(110)的多个齿形区域(120),其中,在安装位置,所述齿形区域(120)的平面相对于所述中央区域(110)的平面弯曲,
- 其中,所述电路板(100)在所述中央区域(110)和相应的齿形区域(120)之间具有弯曲点(130),其中,相应的齿形区域(120)能够借助于相关联的弯曲点(130)在伸展状态和弯曲状态之间移动,在所述伸展状态下,所述相应的齿形区域(120)的平面平行于所述中央区域(110)的所述平面,在所述弯曲状态下,所述相应的齿形区域(120)的平面相对于所述中央区域(110)的所述平面横向定位,
- 其中,所述壳体(21)填充有密封剂,所述密封剂包围所述电路板(100),
其中所述密封剂为导热密封剂,
其中在弯曲点处,相应的齿形区域可以相对于中央区域弯曲。
2.如权利要求1所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 中间电路电容器(160)和/或功率模块(170)被布置在相应的齿形区域(120)上。
3.如权利要求2所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述中间电路电容器(160)和所述功率模块(170)被布置在所述相应的齿形区域(120)的相反侧上的相同位置处。
4.如权利要求1所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述壳体(21)具有多个向内定向的散热片。
5.如权利要求1所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述电路板(100)借助于多个附接元件来附接到所述壳体(21)。
6.如权利要求5所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
所述附接元件是螺钉、自锁式夹持元件和/或由弹簧钢制成的附接支架。
7.如权利要求1所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述电路板(100)的所述齿形区域(120)借助于相应的附接元件(150)以导热的方式附接到所述壳体(21)。
8.如前述权利要求中任一项所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述壳体(21)具有用于线圈线的多个馈通件,其中,每个馈通件从所述壳体的面向所述电动机(10)的定子线圈的一侧通向所述电路板(100)上的相关连接点。
9.如权利要求8所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述馈通件以如下方式来实施,即:它们朝向所述连接点呈锥形地逐渐变细。
10.如权利要求8所述的非驱动端罩(20),其特征在于,
- 所述馈通件是电绝缘的。
11.一种电动机套件,具有:
- 电动机壳体(30),
- 如前述权利要求中任一项所述的非驱动端罩(20),该非驱动端罩(20)用作第一非驱动端罩(20),以及
- 第二非驱动端罩(20),其不具有带变换器的电路板(100),
- 其中,所述第一非驱动端罩(20)和所述第二非驱动端罩(20)二者都能够与所述电动机壳体(30)组合,以按照如下方式形成电动机(10),即:使得具有所述第一非驱动端罩(20)的电动机(10)从外部在视觉上与具有所述第二非驱动端罩(20)的电动机(10)相同。
12.一种电动机(10),具有:
- 电动机壳体(30),以及
- 连接到所述电动机壳体(30)的如权利要求1至10中任一项所述的非驱动端罩(20)。
13.如权利要求12所述的电动机(10),其特征在于,
- 所述电动机(10)具有带相应的线圈线的多个定子线圈,其中,所述线圈线通过所述非驱动端罩(20)的相应馈通件被引导至所述电路板(100)上的相应连接点。
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