DE102020204357A1 - Drive device and housing for a drive device - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Antriebseinrichtung (1) angegeben, umfassend- einen Elektromotor (20), welcher eine entlang einer zentralen Achse (2) ausgerichtete Motorwelle (21) aufweist, mit einer Antriebsseite (A) und einer axial gegenüberliegenden Nicht-Antriebsseite (B),- eine Elektronikeinheit (30)- und ein übergeordnetes Gehäuse (10), wobei das übergeordnete Gehäuse (10) einen ersten Gehäuseteil (10a) aufweist, in welchem der Elektromotor (20) angeordnet ist, und einen zweiten Gehäuseteil (10b) aufweist, in welchem die Elektronikeinheit (30) angeordnet ist,wobei der zweite Gehäuseteil (10b) in axialer Richtung an die Nicht-Antriebsseite (B) des ersten Gehäuseteils (10a) anschließt und mit diesem durch einen axial dazwischenliegenden Verbindungsteil (10i) verbunden ist,und wobei der Verbindungsteil (10i) im Bereich seiner Außenkontur ein oder mehrere Ausnehmungen aufweist, welche in Bezug auf das übergeordnete Gehäuse (10) einen oder mehrere radial außenliegende Trennspalte (15) ausbilden.Weiterhin wird ein Gehäuse (10) für eine solche Antriebseinrichtung (1) angegeben.A drive device (1) is specified, comprising an electric motor (20) which has a motor shaft (21) aligned along a central axis (2), with a drive side (A) and an axially opposite non-drive side (B), - An electronics unit (30) - and a higher-level housing (10), the higher-level housing (10) having a first housing part (10a) in which the electric motor (20) is arranged, and a second housing part (10b), in which the electronics unit (30) is arranged, wherein the second housing part (10b) adjoins the non-drive side (B) of the first housing part (10a) in the axial direction and is connected to this by a connecting part (10i) located axially in between, and wherein the connecting part (10i) has one or more recesses in the area of its outer contour which form one or more radially outer separating gaps (15) with respect to the higher-level housing (10) n a housing (10) for such a drive device (1) is specified.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor und einer Elektronikeinheit sowie einem übergeordneten Gehäuse für den Elektromotor und die Elektronikeinheit. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Gehäuse für eine solche Antriebseinrichtung.The present invention relates to a drive device with an electric motor and an electronics unit and a superordinate housing for the electric motor and the electronics unit. The invention also relates to a housing for such a drive device.
Aus dem Stand der Technik sind integrierte elektrische Antriebe bekannt, bei denen beispielsweise ein Elektromotor und ein Umrichter zusammen in einem übergeordneten Gehäuse möglichst kompakt untergebracht werden, um eine kompakte funktionale Einheit zu bilden. Bei vielen solchen integrierten Antriebseinrichtungen werden die Komponenten durch eine Eigenkühlung gekühlt. Unter einer Eigenkühlung soll dabei allgemein eine passive Kühlung durch freie Konvektion verstanden werden, bei der also kein Kühlmittel (weder eine Kühlflüssigkeit noch Luft) aktiv zirkuliert werden muss. Bei einer solchen Eigenkühlung liegt also weder eine Kühlmittelleitung noch ein Lüfter vor. Durch die Vermeidung solcher Bauteile (insbesondere von aktiven Zwangsluftkühlern) kann eine zusätzliche Schallemission vorteilhaft vermieden werden. Außerdem kann ohne eine aktive Kühlung häufig leichter eine höhere Schutzart erreicht werden und/oder der Verschleiß kann verringert werden. Aus diesen Gründen kommen vor allem bei Servomotor-Antrieben (insbesondere als Industrieantriebe für Förderbänder oder Roboter oder ähnliches) häufig eigengekühlte integrierte Antriebseinrichtungen zum Einsatz.Integrated electrical drives are known from the prior art, in which, for example, an electric motor and a converter are accommodated together in a superordinate housing as compactly as possible in order to form a compact functional unit. In the case of many such integrated drive devices, the components are cooled by self-cooling. In this context, self-cooling should generally be understood to mean passive cooling by free convection, in which no coolant (neither a cooling liquid nor air) has to be actively circulated. With such self-cooling, there is neither a coolant line nor a fan. By avoiding such components (in particular active forced air coolers), additional noise emissions can advantageously be avoided. In addition, without active cooling, a higher degree of protection can often be achieved more easily and / or wear can be reduced. For these reasons, self-cooled, integrated drive devices are often used, especially in servomotor drives (especially as industrial drives for conveyor belts or robots or the like).
Ein Nachteil der gemeinsamen Anordnung des Elektromotors und der zusätzlichen Elektronikeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse ist, dass in das typischerweise relativ kompakte Motorgehäuse durch die zusätzliche Elektronikeinheit eine zusätzliche Wärmequelle eingeführt wird. Hierdurch wird im Vergleich zu einem reinen Motorgehäuse (ohne integrierte Elektronik) die bei der Kühlung abzuführende Wärmemenge erhöht. A disadvantage of the common arrangement of the electric motor and the additional electronics unit in a common housing is that an additional heat source is introduced into the typically relatively compact motor housing by the additional electronics unit. This increases the amount of heat to be dissipated during cooling compared to a pure motor housing (without integrated electronics).
Insbesondere bei einer sehr kompakten Ausführung des übergeordneten Gehäuses ist es daher wesentlich schwerer, eine solche integrierte Antriebseinheit allein durch Eigenkühlung zu entwärmen.In particular in the case of a very compact design of the higher-level housing, it is therefore much more difficult to heat such an integrated drive unit solely through its own cooling.
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Ausführungen bekannt, bei denen der Elektromotor und eine zugeordnete Elektronikeinheit in jeweils separaten Gehäusen angeordnet sind. Im Vergleich zu einer solchen separaten Kapselung weist dagegen ein kombiniertes übergeordnetes Gehäuse insbesondere bei einer kompakten Ausführung typischerweise eine geringere Gesamt-Außenfläche zur Wärmeabgabe an die Umgebung auf. Eine weitere Schwierigkeit bei der Anordnung von Elektromotor und Elektronikeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse und der damit verbundenen gemeinsamen Kühlung liegt darin begründet, dass die einzelnen Komponenten unterschiedliche Grenztemperaturen aufweisen. Insbesondere die Steuerelektronik eines Umrichters ist vergleichsweise temperaturempfindlich und weist typischerweise eine Betriebstemperatur unterhalb von 100 °C auf. Die Entwärmung in dem entsprechenden Bereich des übergeordneten Gehäuses muss also für solche empfindlichen Komponenten besonders effektiv sein.From the prior art, designs are also known in which the electric motor and an associated electronics unit are each arranged in separate housings. In comparison to such a separate encapsulation, on the other hand, a combined, higher-level housing, in particular in the case of a compact design, typically has a smaller overall outer surface for dissipating heat to the environment. Another difficulty with the arrangement of the electric motor and electronics unit in a common housing and the associated common cooling is due to the fact that the individual components have different limit temperatures. In particular, the control electronics of a converter are comparatively temperature-sensitive and typically have an operating temperature below 100 ° C. The cooling in the corresponding area of the higher-level housing must therefore be particularly effective for such sensitive components.
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Maßnahme zur verbesserten Kühlung einer integrierten Antriebseinheit ist die Anordnung von oberflächenvergrößernden Strukturen im Außenbereich eines übergeordneten Gehäuses. Beispielsweise können Kühlrippen oder Kühlstachel an der äußeren Gehäusewand angeordnet sein. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass gerade bei vielen industriellen Anwendungen wie beispielsweise in der Lebensmittelverarbeitung oder der Medizintechnik solche komplexen geometrischen Strukturen aus Hygienegründen vermieden werden müssen. Insbesondere Kühlstrukturen mit hohen Aspektverhältnissen sind beim Betrieb einer solchen Antriebseinheit schwer sauber zu halten, da sich leicht Partikel zwischen den Kühlstrukturen festsetzen können. Weitere Nachteile dieser Lösung sind darin zu sehen, dass der Fertigungsaufwand vergleichsweise hoch ist und dass der Platzbedarf des übergeordneten Gehäuses durch die Kühlstrukturen vergrößert ist.A measure known from the prior art for improved cooling of an integrated drive unit is the arrangement of surface-enlarging structures in the outer area of a higher-level housing. For example, cooling fins or cooling spikes can be arranged on the outer housing wall. The disadvantage of this solution is that such complex geometric structures have to be avoided for reasons of hygiene, especially in many industrial applications such as, for example, in food processing or medical technology. In particular, cooling structures with high aspect ratios are difficult to keep clean when such a drive unit is in operation, since particles can easily get stuck between the cooling structures. Further disadvantages of this solution can be seen in the fact that the manufacturing expenditure is comparatively high and that the space requirement of the higher-level housing is increased by the cooling structures.
Eine alternative Maßnahme aus dem Stand der Technik ist es, innerhalb eines solchen kombinierten Gehäuses eine thermische Barriere einzuführen. Beispielsweise kann das übergeordnete Gehäuse für den Elektromotor und die Elektronikeinheit überwiegend aus einem metallischen Material gebildet sein. Zwischen dem Bereich des Elektromotors und dem Bereich der Elektronikeinheit kann diese metallische Hülle jedoch unterbrochen sein und in diesem Übergangsbereich durch ein thermisch schlechter leitfähiges Material ersetzt sein - beispielsweise durch einen Kunststoff. Eine solche thermische Barriere kann gegebenenfalls gleichzeitig als elektromagnetische Barriere zwischen dem Motorbereich und dem Elektronikbereich wirken. Bei dieser Lösung liegen also thermisch gesehen zwei einzelne Gehäuseteile vor, welche durch den Übergangsbereich thermisch nur schwach gekoppelt sind, aber mechanisch bzw. geometrisch als Einheit miteinander verbunden sind. Da im Übergangsbereich nur das Material verändert ist und nicht die Form, kann insbesondere trotz der thermischen Entkopplung eine einheitliche Außenkontur des übergeordneten Gehäuses vorliegen. Nachteilig an dieser Variante ist allerdings der Verlust der für die Eigenkühlung zur Verfügung stehenden Außenfläche, im Vergleich zu zwei auch geometrisch separierten Gehäusen. Eine derartige integrierte Antriebseinheit wird also in der Regel eine geringere Leistung aufweisen als eine entsprechende separierte Antriebseinheit mit baugleichem Motor.An alternative measure from the prior art is to introduce a thermal barrier within such a combined housing. For example, the higher-level housing for the electric motor and the electronics unit can be formed predominantly from a metallic material. However, between the area of the electric motor and the area of the electronics unit, this metallic shell can be interrupted and replaced in this transition area by a thermally poorly conductive material - for example by a plastic. Such a thermal barrier can possibly act at the same time as an electromagnetic barrier between the motor area and the electronics area. In this solution there are therefore two individual housing parts, seen from a thermal point of view, which are only weakly thermally coupled by the transition area, but are mechanically or geometrically connected to one another as a unit. Since only the material is changed in the transition area and not the shape, a uniform outer contour of the higher-level housing can be present, in particular despite the thermal decoupling. However, the disadvantage of this variant is the loss of the external surface available for self-cooling compared to two housings that are also geometrically separated. Such an integrated drive unit is therefore usually a smaller one Have power as a corresponding separate drive unit with a structurally identical motor.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebseinrichtung anzugeben, welche die genannten Nachteile überwindet. Insbesondere soll eine integrierte Antriebseinrichtung mit einem kombinierten Gehäuse zur Verfügung gestellt werden, bei welcher die Kühlung besonders effizient ist und trotzdem eine vergleichsweise kompakte Dimensionierung erreicht werden kann. Eine weitere Aufgabe ist es, ein kombiniertes Gehäuse für eine solche Antriebseinrichtung zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is therefore to provide a drive device which overcomes the disadvantages mentioned. In particular, an integrated drive device with a combined housing is to be made available, in which the cooling is particularly efficient and nevertheless a comparatively compact dimensioning can be achieved. Another object is to provide a combined housing for such a drive device.
Diese Aufgaben werden durch die in Anspruch 1 beschriebene Antriebseinrichtung und das in Anspruch 15 beschriebene Gehäuse gelöst.These objects are achieved by the drive device described in claim 1 and the housing described in
Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung umfasst einen Elektromotor, eine Elektronikeinheit und ein übergeordnetes Gehäuse. Dabei weist der Elektromotor eine entlang einer zentralen Achse ausgerichtete Motorwelle auf, mit einer Antriebsseite (A-Seite) und einer axial gegenüberliegenden Nicht-Antriebsseite (B-Seite). Das übergeordnete Gehäuse weist einen ersten Gehäuseteil auf, in welchem der Elektromotor angeordnet ist. Außerdem weist es einen zweiten Gehäuseteil auf, in welchem die Elektronikeinheit angeordnet ist. Dabei schließt der zweite Gehäuseteil in axialer Richtung an die Nicht-Antriebsseite des ersten Gehäuseteils an und ist mit diesem durch einen axial dazwischenliegenden Verbindungsteil verbunden. Dabei weist der Verbindungsteil im Bereich seiner Außenkontur ein oder mehrere Ausnehmungen auf, welche in Bezug auf das übergeordnete Gehäuse einen oder mehrere radial außenliegende Trennspalte ausbilden.The drive device according to the invention comprises an electric motor, an electronics unit and a higher-level housing. The electric motor has a motor shaft aligned along a central axis, with a drive side (A-side) and an axially opposite non-drive side (B-side). The higher-level housing has a first housing part in which the electric motor is arranged. It also has a second housing part in which the electronics unit is arranged. The second housing part adjoins the non-drive side of the first housing part in the axial direction and is connected to it by a connecting part axially in between. In this case, the connecting part has one or more recesses in the area of its outer contour, which form one or more radially outer separating gaps with respect to the higher-level housing.
Unter der A-Seite des Elektromotors soll hier also derjenige axiale Endbereich des Elektromotors verstanden werden, in welchem das abtreibende Motorwellenende angeordnet ist. Dementsprechend ist die B-Seite des Elektromotors die von dem abtreibenden Motorwellenende abgewandte Seite. Auf dieser B-Seite des Elektromotors ist also die Elektronikeinheit angeordnet. Entsprechend schließt sich der zweite Gehäuseteil, welcher die Elektronikeinheit umgibt, B-seitig an den ersten Gehäuseteil an, welcher den Elektromotor umgibt. Auf diese Weise ist die A-Seite des Elektromotors hinreichend frei zugänglich, um über die Motorwelle das erzeugte Drehmoment hier auszuleiten beziehungsweise abgreifen zu können.The A-side of the electric motor should be understood here to mean that axial end region of the electric motor in which the output motor shaft end is arranged. Accordingly, the B-side of the electric motor is the side facing away from the driven motor shaft end. The electronics unit is therefore arranged on this B-side of the electric motor. Correspondingly, the second housing part, which surrounds the electronics unit, adjoins the first housing part, which surrounds the electric motor, on the B-side. In this way, the A-side of the electric motor is sufficiently freely accessible to be able to derive or tap the torque generated here via the motor shaft.
Unter einem „übergeordneten Gehäuse“ soll hier allgemein ein Gehäuse verstanden werden, welches sowohl den Elektromotor als auch die Elektronikeinheit umschließt. Insbesondere weist ein solches „übergeordnetes Gehäuse“ eine übergeordnete Außenkontur auf, welche sich in der Art einer gemeinsamen Umhüllenden über beide Gehäuseteile hinweg erstreckt. Dies bewirkt, dass ein solches übergeordnetes Gehäuse von außen als eine geometrische Einheit wahrgenommen wird und nicht als zwei separate nebeneinanderliegende Bauteile. Bei einer solchen „übergeordneten Außenkontur“ sind insbesondere die Querschnittsform und die Querschnittsfläche im Wesentlichen über beide Gehäuseteile hinweg miteinander fluchtend. Dabei können Querschnittsform und Querschnittsfläche entweder über beide Gehäuseteile hinweg insgesamt einheitlich sein oder sie können über diese beiden Gehäuseteile hinweg im Wesentlichen kontinuierlich variieren (beispielsweise durch eine sich über beide Gehäuseteile erstreckende Schrägung). Wesentlich ist, dass das übergeordnete Gehäuse über beide Gehäuseteile hinweg als eine Einheit wahrgenommen wird. Bei einer „im Wesentlichen miteinander fluchtenden“ Ausführung der beiden Gehäuseteile soll aber eine kleinere Abstufung im Übergangsbereich, bei welcher sich beispielsweise die Querschnittsfläche um bis zu 10 % ändert, explizit nicht ausgeschlossen sein.A “higher-level housing” is to be understood here generally as a housing which encloses both the electric motor and the electronics unit. In particular, such a “superordinate housing” has a superordinate outer contour which extends over both housing parts in the manner of a common envelope. This has the effect that such a higher-level housing is perceived from the outside as a geometric unit and not as two separate components lying next to one another. In the case of such a “superordinate outer contour”, in particular the cross-sectional shape and the cross-sectional area are essentially aligned with one another across both housing parts. In this case, the cross-sectional shape and cross-sectional area can either be entirely uniform over both housing parts or they can vary essentially continuously over these two housing parts (for example by a bevel extending over both housing parts). It is essential that the higher-level housing is perceived as a unit across both housing parts. In the case of an "essentially aligned" design of the two housing parts, however, a smaller gradation in the transition area, in which, for example, the cross-sectional area changes by up to 10%, should not be explicitly excluded.
Durch die wenigstens eine Ausnehmung im Verbindungsteil zwischen den beiden genannten Gehäuseteilen wird in Bezug auf diese beschriebene übergeordnete Außenkontur wenigstens ein Trennspalt gebildet. Dieser Trennspalt ist insbesondere allgemein luftgefüllt. Dieser wenigstens eine Trennspalt zeichnet sich dadurch aus, dass er insbesondere in radialer Richtung nicht bis ins Zentrum des Gehäuses reicht. Mit anderen Worten erstreckt er sich nicht bis zur zentralen Achse hin. Hierdurch werden die beiden Gehäuseteile also nicht vollständig voneinander separiert, sondern bleiben zumindest im Zentrum der Antriebseinrichtung miteinander verbunden. Dadurch wird ein insgesamt gegen die äußere Umgebung gekapseltes übergeordnetes Gehäuse gebildet. Die Anzahl, Größe und Form der Trennspalte (beziehungsweise des Trennspalts) kann verschiedenartig ausgestaltet sein. Wesentlich ist aber für alle Ausführungsvarianten, dass durch den wenigstens einen Trennspalt im Verbindungsbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen eine Vergrößerung der für die Eigenkühlung zur Verfügung stehenden Oberfläche erreicht wird. Außerdem werden die beiden Gehäuseteile durch den wenigstens einen Trennspalt (im Vergleich zu einer im Bereich der umhüllenden Außenkontur durchgehenden Gehäusewand) thermisch separiert. Hierdurch kann bewirkt werden, dass die beiden Gehäuseteile beim Betrieb der Antriebseinrichtung eine unterschiedliche Betriebstemperatur aufweisen, welche auf die jeweiligen thermischen Anforderungen des Elektromotors bzw. der Elektronikeinheit angepasst ist.By means of the at least one recess in the connecting part between the two mentioned housing parts, at least one separating gap is formed in relation to this described superordinate outer contour. This separation gap is in particular generally filled with air. This at least one separating gap is characterized in that it does not extend into the center of the housing, in particular in the radial direction. In other words, it does not extend to the central axis. As a result, the two housing parts are not completely separated from one another, but rather remain connected to one another at least in the center of the drive device. As a result, a higher-level housing is formed that is encapsulated overall from the external environment. The number, size and shape of the separating gaps (or the separating gap) can be designed in various ways. However, it is essential for all design variants that the at least one separating gap in the connection area between the two housing parts increases the surface area available for self-cooling. In addition, the two housing parts are thermally separated by the at least one separating gap (compared to a housing wall that is continuous in the area of the enveloping outer contour). This can have the effect that the two housing parts have a different operating temperature when the drive device is in operation, which temperature is adapted to the respective thermal requirements of the electric motor or the electronic unit.
Im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung mit einem thermisch schlechter leitenden Material im Verbindungsbereich wird also bei der erfindungsgemäßen Lösung durch den Trennspalt eine Vergrößerung der wirksamen Außenfläche erreicht. Im Vergleich zu der alternativen bekannten Lösung mit (großen) von der Gehäusewand nach außen ragenden Kühlstrukturen kann durch die erfindungsgemäße Lösung mit dem Trennspalt eine weniger komplexe und/oder leichter sauber zu haltende geometrische Form realisiert werden. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik nach außen ragenden Kühlstrukturen wird durch den wenigstens einen Trennspalt eine von der übergeordneten Außenkontur lokal nach innen hin (also zum Zentrum hin) abweichende Form erzeugt. Dies vergrößert die für die Eigenkühlung wirksame Fläche, ohne jedoch dabei den Platzbedarf des übergeordneten Gehäuses zu vergrößern. Der Einsatz von zusätzlichen nach außen ragenden Kühlstrukturen (zusätzlich zum Trennspalt) soll dabei nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein. Solche optionalen Kühlstrukturen können aber im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich kleiner und/oder mit einem wesentlich geringeren Aspektverhältnis ausgestaltet sein, so dass sie deutlich weniger zu dem Platzbedarf des Gehäuses und/oder zu einer potentiellen Verunreinigung beitragen als die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen.In comparison to the solution known from the prior art with a thermally poorly conductive material in the connection area Thus, in the solution according to the invention, an enlargement of the effective outer surface is achieved through the separating gap. In comparison to the alternative known solution with (large) cooling structures protruding outward from the housing wall, the solution according to the invention with the separating gap enables a less complex and / or easier to keep clean geometric shape to be realized. In contrast to the cooling structures protruding outward from the prior art, the at least one separating gap creates a shape that deviates locally from the superordinate outer contour towards the inside (that is to say towards the center). This increases the area effective for self-cooling, but without increasing the space required by the higher-level housing. The use of additional outwardly protruding cooling structures (in addition to the separating gap) should not be excluded in principle. Such optional cooling structures can, however, be designed significantly smaller and / or with a significantly lower aspect ratio compared to the prior art, so that they contribute significantly less to the space requirement of the housing and / or to potential contamination than those known from the prior art Solutions.
Insgesamt kann daher durch die erfindungsgemäße Lösung eine integrierte Antriebseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche effektiv durch Eigenkühlung gekühlt werden kann und welche gleichzeitig eine kompakte Baugröße und/oder eine geometrisch relativ einfach geformte umhüllende Außenkontur aufweist, so dass auch vorliegende Hygieneanforderungen vergleichsweise einfach erfüllt werden können. So kann insgesamt eine besonders leistungsstarke und gleichzeitig kompakte Antriebseinrichtung realisiert werden.Overall, the solution according to the invention can therefore provide an integrated drive device which can be effectively cooled by its own cooling and which at the same time has a compact size and / or a relatively simple geometrically shaped enveloping outer contour, so that existing hygiene requirements can also be met comparatively easily . In this way, a particularly powerful and at the same time compact drive device can be implemented overall.
Das erfindungsgemäße Gehäuse ist als Gehäuse für eine Antriebseinrichtung ausgelegt. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine integrierte Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor und einer Elektronikeinheit, insbesondere eine Antriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gehäuse weist einen ersten Gehäuseteil auf, welcher für einen Elektromotor der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist. Außerdem weist das Gehäuse einen zweiten Gehäuseteil auf, welcher für eine Elektronikeinheit der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist. Der zweite Gehäuseteil schließt in axialer Richtung an eine Nicht-Antriebsseite des ersten Gehäuseteils an und ist mit diesem durch einen axial dazwischenliegenden Verbindungsteil verbunden. Der Verbindungsteil weist im Bereich seiner Außenkontur ein oder mehrere Ausnehmungen auf, welche in Bezug auf das übergeordnete Gehäuse einen oder mehrere radial außenliegende Trennspalte ausbilden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gehäuses ergeben sich analog zu den oben beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.The housing according to the invention is designed as a housing for a drive device. This is, for example, an integrated drive device with an electric motor and an electronics unit, in particular a drive device according to the present invention. The housing has a first housing part which is provided for an electric motor of the drive device. In addition, the housing has a second housing part which is provided for an electronic unit of the drive device. The second housing part adjoins a non-drive side of the first housing part in the axial direction and is connected to this by a connecting part axially in between. In the area of its outer contour, the connecting part has one or more recesses which form one or more radially outer separating gaps with respect to the higher-level housing. The advantages of the housing according to the invention result analogously to the advantages of the drive device according to the invention described above.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung hervor. Dabei können die beschriebenen Ausgestaltungen der Antriebseinrichtung und des Gehäuses allgemein vorteilhaft miteinander kombiniert werden.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the claims dependent on claim 1 and the following description. The described configurations of the drive device and the housing can generally be advantageously combined with one another.
So ist die Elektronikeinheit gemäß einer allgemein vorteilhaften Ausführungsform zur elektronischen Steuerung und/oder Versorgung des Elektromotors ausgelegt. Es kann also insbesondere die Motorsteuerung zusammen mit dem Elektromotor in einer übergeordneten Antriebseinrichtung integriert sein. Die Elektronikeinheit kann zur Versorgung des Elektromotors mit elektrischer Energie ausgelegt sein. Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist es allgemein vorteilhaft, wenn die Elektronikeinheit ein oder mehrere leistungselektronische Bauelemente aufweist. Insbesondere kann die Elektronikeinheit wenigstens einen Frequenzumrichter umfassen. Unter einem solchen Umrichter wird ein Umformer verstanden, welcher die Netzspannung mit konstanter Frequenz und Spannung in ein Drehspannungssystem mit variabler Frequenz und/oder variabler Spannung überführt. Dieses Drehspannungssystem wird beispielsweise einem anzutreibenden Drehstrommotor (beispielsweise einer Asynchronmaschine oder Synchronmaschine) zugeführt, um so die Drehzahl des Elektromotors durch entsprechende Wahl der Ausgangsfrequenz des Umrichters vorzugeben.Thus, according to a generally advantageous embodiment, the electronics unit is designed for electronic control and / or supply of the electric motor. In particular, the motor control can therefore be integrated together with the electric motor in a higher-level drive device. The electronics unit can be designed to supply the electric motor with electrical energy. In this embodiment in particular, it is generally advantageous if the electronics unit has one or more power electronic components. In particular, the electronics unit can comprise at least one frequency converter. Such a converter is understood to mean a converter which converts the mains voltage with constant frequency and voltage into a three-phase voltage system with variable frequency and / or variable voltage. This three-phase voltage system is fed, for example, to a three-phase motor to be driven (for example an asynchronous machine or synchronous machine) in order to specify the speed of the electric motor by selecting the output frequency of the converter accordingly.
Allgemein und unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Leistungselektronik ist es vorteilhaft, gerade solche leistungselektronischen Bauelemente zusammen mit dem Elektromotor in einer kompakten Einheit zu integrieren. Dabei kann zum einen der erforderliche Platzbedarf deutlich reduziert werden und außerdem die geforderte elektromagnetische Verträglichkeit des Gesamtsystems wesentlich leichter realisiert werden.In general and regardless of the specific design of the power electronics, it is advantageous to integrate precisely such power electronic components together with the electric motor in a compact unit. On the one hand, the required space requirement can be significantly reduced and, moreover, the required electromagnetic compatibility of the overall system can be realized much more easily.
Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen elektronischen Steuerungs- und/oder Versorgungs-Bauelementen kann die Elektronikeinheit auch ein oder mehrere Sensoren zur Überwachung einer Motoreigenschaft aufweisen. Beispielsweise kann dies ein Sensor zur Messung einer Temperatur, einer Drehzahl, einer Vibration und/oder eines Geräuschs des Elektromotors sein. Weiterhin kann die Elektronikeinheit auch zusätzliche optionale Bauelemente zur Regelung und/oder Kommunikation aufweisen.As an alternative or in addition to the electronic control and / or supply components described, the electronics unit can also have one or more sensors for monitoring a motor property. For example, this can be a sensor for measuring a temperature, a speed, a vibration and / or a noise of the electric motor. Furthermore, the electronics unit can also have additional optional components for regulation and / or communication.
Gemäß einer allgemein vorteilhaften Ausführungsform des wenigstens einen Trennspalts kann dieser senkrecht zur zentralen Achse verlaufen. Er kann sich also insbesondere hauptsächlich in radialer und/oder azimutaler Richtung erstrecken. According to a generally advantageous embodiment of the at least one separating gap, it can run perpendicular to the central axis. He can therefore in particular extend mainly in the radial and / or azimuthal direction.
Durch eine solche Orientierung des Trennspalt kann in einer symmetrischen Weise eine Unterteilung des übergeordneten Gehäuses in axiale Teilabschnitte erreicht werden.Such an orientation of the separating gap enables the higher-level housing to be subdivided into axial subsections in a symmetrical manner.
Allgemein vorteilhaft kann der wenigstens eine Trennspalt eine axiale Spaltbreite aufweisen, welche im Bereich zwischen 2 % und 15 %, besonders bevorzugt zwischen 5 % und 10 % der axialen Länge des übergeordneten Gehäuses liegt. Eine derartige axiale Spaltabmessung ist insbesondere groß genug, um die Antriebseinrichtung thermisch wirksam in zwei getrennte Teilbereiche zu unterteilen und eine Eigenkühlung der beiden Gehäuseteile insbesondere auch durch Konvektion im Bereich des Spalts zu fördern. Andererseits ist eine derartige axiale Spaltabmessung insbesondere auch klein genug, damit das übergeordnete Gehäuse nach außen hin trotzdem als eine geometrische Einheit in Erscheinung tritt. Insbesondere im Vergleich zu einer noch stärker axial separierten Ausgestaltung liegt bei einer derart begrenzten axialen Spaltbreite trotz der thermischen Separation ein relativ geringer Gesamt-Platzbedarf vor. Dadurch werden die Vorteile einer gewissen thermischen Separation und einer engen räumlichen Integration wirksam miteinander verbunden.Generally advantageously, the at least one separating gap can have an axial gap width which is in the range between 2% and 15%, particularly preferably between 5% and 10% of the axial length of the higher-level housing. Such an axial gap dimension is in particular large enough to divide the drive device into two separate partial areas in a thermally effective manner and to promote self-cooling of the two housing parts, in particular also by convection in the area of the gap. On the other hand, such an axial gap dimension is, in particular, also small enough that the higher-order housing nevertheless appears to the outside as a geometric unit. In particular in comparison to an even more axially separated configuration, there is a relatively small overall space requirement with such a limited axial gap width despite the thermal separation. This effectively combines the advantages of a certain thermal separation and close spatial integration.
Allgemein und unabhängig von der axialen Spaltbreite kann der wenigstens eine Trennspalt eine radiale Spalttiefe aufweisen, welche in einem Bereich zwischen 5 % und 90 % der Achshöhe, besonders bevorzugt zwischen 10 % und 80 % der Achshöhe liegt. Unter der Achshöhe der Antriebseinrichtung soll dabei allgemein der radiale Abstand zwischen der zentralen Achse und der (bei normaler Einbaulage der Antriebseinrichtung) geodätisch unten liegenden Außenwand des Gehäuses verstanden werden. Falls diese Abmessung über die Länge des Gehäuses variiert, soll unter der Achshöhe die größte derartige Abmessung verstanden werden. Eine derartige radiale Spalttiefe ist insbesondere groß genug, um die Antriebseinrichtung wirksam in zwei thermisch getrennte Teilbereiche zu unterteilen. Allgemein vorteilhaft ist die radiale Spalttiefe wenigstens so groß wie die Dicke der Gehäusewand in den übrigen Bereichen des übergeordneten Gehäuses. Mit anderen Worten ist die Gehäusewand im Bereich des Trennspalts so weit nach innen eingebuchtet (und dabei optional gleichzeitig gedünnt), dass die thermische Kopplung der Gehäuseteile durch die Gehäusewand lokal deutlich verschlechtert wird. Das Gehäuse ist dabei aber nicht vollständig unterbrochen: So verbleibt auch im Verbindungsteil zumindest eine Rest-Gehäusewand, welche die beiden Gehäuseteile mechanisch verbindet und zu einer Kapselung des gesamten übergeordneten Gehäuses beiträgt. Diese Rest-Gehäusewand liegt also aufgrund der radialen Tiefe des Trennspalts radial weiter innen als die übrigen Teile der Gehäusewand. Sie kann optional dünner ausgestaltet sein als die übrigen Teile der Gehäusewand, alternativ können sie aber auch im Wesentlichen gleich dick ausgestaltet sein. Gemäß einer ersten Variante ist die Rest-Gehäusewand aus dem gleichen Material ausgestaltet wie die übrigen Teile der Gehäusewand. Dies kann beispielsweise ein metallisches Material sein. Alternativ kann jedoch prinzipiell auch im Bereich der Rest-Gehäusewand ein anderes Material zum Einsatz kommen. Die Rest-Gehäusewand kann entweder einstückig mit den übrigen Bereichen der Gehäusewand ausgebildet sein oder alternativ als separates Element (insbesondere hermetisch dicht gekapselt) an diese angesetzt sein.Generally and independently of the axial gap width, the at least one separating gap can have a radial gap depth which is in a range between 5% and 90% of the axial height, particularly preferably between 10% and 80% of the axial height. The axial height of the drive device should generally be understood to mean the radial distance between the central axis and the outer wall of the housing, which is geodetically underneath (in the normal installation position of the drive device). If this dimension varies over the length of the housing, the axis height should be understood as the largest such dimension. Such a radial gap depth is particularly large enough to effectively subdivide the drive device into two thermally separated subregions. Generally advantageous, the radial gap depth is at least as great as the thickness of the housing wall in the remaining areas of the higher-level housing. In other words, the housing wall is indented so far inwardly in the region of the separating gap (and optionally at the same time thinned) that the thermal coupling of the housing parts by the housing wall is locally significantly impaired. However, the housing is not completely interrupted: At least one residual housing wall remains in the connecting part, which mechanically connects the two housing parts and contributes to an encapsulation of the entire higher-level housing. Because of the radial depth of the separating gap, this remaining housing wall is therefore located radially further inward than the remaining parts of the housing wall. It can optionally be made thinner than the other parts of the housing wall, but alternatively they can also be made essentially the same thickness. According to a first variant, the remaining housing wall is made from the same material as the remaining parts of the housing wall. This can be a metallic material, for example. Alternatively, however, a different material can in principle also be used in the area of the rest of the housing wall. The remaining housing wall can either be formed in one piece with the remaining areas of the housing wall or, alternatively, be attached to them as a separate element (in particular hermetically sealed).
Die radiale Spalttiefe im genannten vorteilhaften Bereich ist so dimensioniert, dass im Zentrum der Antriebseinrichtung ein ausreichend großes Rest-Gehäuse verbleibt, um den Elektromotor und die Elektronikeinheit zu einem übergeordneten und nach außen hin gekapselten Bauelement zu verbinden. Insbesondere kann in diesem Restgehäuse vorteilhaft ein Kabelkanal zur elektrischen Verbindung des Elektromotors und der Elektronikeinheit geführt sein.The radial gap depth in the advantageous area mentioned is dimensioned so that a sufficiently large residual housing remains in the center of the drive device to connect the electric motor and the electronics unit to form a higher-level component that is encapsulated towards the outside. In particular, a cable duct for the electrical connection of the electric motor and the electronics unit can advantageously be guided in this remaining housing.
Gemäß einer allgemein vorteilhaften Ausführungsform liegt das Größenverhältnis zwischen der radialen Spalttiefe und der axialen Spaltbreite bei höchstens 5 zu 1. Durch ein derart moderates Aspektverhältnis des wenigstens einen Trennspalts wird erreicht, dass auch dieser nicht übermäßig zu einer Verschmutzungsanfälligkeit der Antriebseinrichtung beiträgt. Durch das Vorliegen eines Trennspalts ist zwar prinzipiell eine anfällige Stelle für die verstärkte Ablagerung von Partikeln gegeben. Durch die beschriebene Wahl eines relativ moderaten Aspektverhältnisses können jedoch die daraus resultierenden Einschränkungen in Bezug auf die hygienischen Anforderungen vorteilhaft abgemildert werden.According to a generally advantageous embodiment, the size ratio between the radial gap depth and the axial gap width is at most 5 to 1. Such a moderate aspect ratio of the at least one separating gap ensures that this too does not contribute excessively to the drive device being susceptible to contamination. Due to the presence of a separating gap, there is in principle a susceptible point for the increased deposition of particles. By choosing a relatively moderate aspect ratio as described, however, the restrictions resulting therefrom with regard to the hygienic requirements can advantageously be mitigated.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante für die Realisierung der thermischen Trennung kann das Gehäuse genau einen um die Außenkontur des Verbindungsteils umlaufenden Trennspalt aufweisen. Mit anderen Worten erstreckt sich der Trennspalt dann ringförmig über den gesamten Umfang des Gehäuses. Auf diese Weise kann das übergeordnete Gehäuse besonders wirksam in zwei thermisch separierte Teilbereiche unterteilt werden. Alternativ zu dem einen umlaufenden Trennspalt könnten aber prinzipiell auch mehrere axial beabstandete ringförmig umlaufende Trennspalte vorliegen. Ein solcher azimutal umlaufender Trennspalt kann prinzipiell auch gestuft ausgestaltet sein, sodass er beispielsweise in zwei (oder mehr) axial benachbarte Teilbereiche mit unterschiedlichen radialen Spalttiefen unterteilt ist.According to a first advantageous embodiment variant for realizing the thermal separation, the housing can have exactly one separating gap running around the outer contour of the connecting part. In other words, the separating gap then extends annularly over the entire circumference of the housing. In this way, the higher-level housing can be divided particularly effectively into two thermally separated sub-areas. As an alternative to the one circumferential separating gap, there could in principle also be a plurality of axially spaced, annular circumferential separating gaps. Such an azimuthally circumferential separating gap can in principle also be designed in a stepped manner, so that it is subdivided, for example, into two (or more) axially adjacent subregions with different radial gap depths.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform weist das Gehäuse mehrere, in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Trennspalte auf. Bei der Variante mit mehreren axial beabstandeten Trennspalten kann durch diese Trennspalte eine Art Rippenstruktur gebildet werden, welche ähnlich wie bei den nach außen ragenden Kühlrippen eines Kühlkörpers die für die Eigenkühlung wirksame Oberfläche noch stärker vergrößert als dies bei einem einzelnen Trennspalt der Fall wäre. Die Variante mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Trennspalten ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Außenkontur aus einzelnen Teilflächen zusammengesetzt ist und nur diese Teilflächen (aber nicht die ganze Außenkontur) durch die Trennspalte unterbrochen werden sollen. Dies ist beispielsweise bei einer im Wesentlichen rechteckigen Querschnittsgeometrie der Fall, bei welcher die Ecken abgerundet und/oder eingekerbt sind, so dass die Eckbereiche nicht von den Trennspalten erfasst werden.According to an alternative advantageous embodiment, the housing has a plurality of separating gaps arranged offset in the axial direction and / or in the circumferential direction. In the variant with several axially spaced separating gaps, a kind of rib structure can be formed by these separating gaps, which, similar to the outwardly protruding cooling fins of a heat sink, increases the surface effective for self-cooling even more than would be the case with a single separating gap. The variant with several separating gaps spaced apart in the circumferential direction is particularly advantageous when the outer contour is composed of individual partial areas and only these partial areas (but not the entire outer contour) are to be interrupted by the separating gaps. This is the case, for example, with an essentially rectangular cross-sectional geometry in which the corners are rounded and / or notched so that the corner regions are not covered by the separating gaps.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Verbindungsteil ein oder mehrere Verbindungsstäbe auf, welche den ersten Gehäuseteil und den zweiten Gehäuseteil über den Trennspalt hinweg zusätzlich miteinander verbinden. Es wird hierbei also zusätzlich zu dem radial innenliegenden Rest-Gehäuse eine weitere Verbindung geschaffen, welche dem übergeordneten Gehäuse eine größere mechanische Stabilität verleiht. Diese Ausführungsform ist vor allem dann besonders vorteilhaft, wenn nur ein einzelner vergleichsweise tief eingeschnittener Trennspalt vorliegt, welcher die beiden Gehäuseteile mechanisch stark separiert. Hierbei kann durch die Verbindungsstäbe trotzdem eine mechanisch stabile übergeordnete Einheit realisiert werden.According to a further advantageous embodiment, the connecting part has one or more connecting rods which additionally connect the first housing part and the second housing part to one another across the separating gap. In addition to the rest of the housing located radially on the inside, a further connection is created which gives the higher-level housing greater mechanical stability. This embodiment is particularly advantageous when there is only a single, comparatively deeply cut separating gap, which mechanically separates the two housing parts strongly. In this case, a mechanically stable higher-level unit can nevertheless be implemented by means of the connecting rods.
In allgemein vorteilhafter Ausgestaltung können der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil eine miteinander im Wesentlichen fluchtende Außenkontur aufweisen. Mit anderen Worten können diese beiden Gehäuseteile über den Verbindungsteil und somit auch über den wenigstens einen Trennspalt hinweg im Sinne einer im Wesentlichen gleichmäßigen Außenkontur ineinander übergehen. Hierdurch wird erreicht, dass das übergeordnete Gehäuse trotz des Trennspalts nach außen hin eine zusammenhängende geometrische Einheit bildet.In a generally advantageous embodiment, the first housing part and the second housing part can have an outer contour that is essentially aligned with one another. In other words, these two housing parts can merge into one another over the connecting part and thus also over the at least one separating gap in the sense of a substantially uniform outer contour. This ensures that the higher-level housing forms a coherent geometric unit towards the outside despite the separating gap.
Besonders vorteilhaft weisen der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil sogar eine in Form und Größe im Wesentlichen übereinstimmende Außenkontur auf. Dabei sollen jedoch kleinere Abweichungen in Form und/oder Größe der Querschnittsfläche im Bereich des Übergangs zwischen den Gehäuseteilen nicht ausgeschlossen sein. Insbesondere kann beispielsweise im Übergangsbereich eine Änderung der Querschnittsfläche von bis zu 10 % gegeben sein. Alternativ oder zusätzlich können bei einer im Wesentlichen gleichen Grundform (beispielsweise einer Rechteckform) kleinere Abweichungen in der Art der Abrundung der Ecken oder in Form von zusätzlichen oder geänderten Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen insbesondere im Bereich der Ecken gegeben sein.In a particularly advantageous manner, the first housing part and the second housing part even have an outer contour that essentially matches in terms of shape and size. However, smaller deviations in the shape and / or size of the cross-sectional area in the area of the transition between the housing parts should not be excluded. In particular, there can be a change in the cross-sectional area of up to 10% in the transition area, for example. Alternatively or additionally, with an essentially identical basic shape (for example a rectangular shape), there may be minor deviations in the type of rounding of the corners or in the form of additional or modified recesses and / or projections, in particular in the area of the corners.
Allgemein bevorzugt können sowohl der Elektromotor als auch die Elektronikeinheit eigengekühlt ausgestaltet sein. Bei einer solchen vollständig eigengekühlten Ausführungsform kommen die Vorteile der Erfindung wie oben beschrieben besonders wirksam zum Tragen. Alternativ könnte aber prinzipiell trotz der erfindungsgemäßen, für die Eigenkühlung besonders günstigen Ausgestaltung zumindest in einem Teilbereich zusätzlich auch eine aktive Kühlung vorgesehen sein. So könnte beispielsweise der zweite Gehäuseteil mit der thermisch besonders empfindlichen Elektronikeinheit durch eine zusätzliche aktive Kühlung gekühlt sein. Dies kann beispielsweise ein zusätzlicher aktiver Lüfter oder eine aktive Zirkulation eines flüssigen Kühlmittels wie beispielsweise Wasser oder Öl sein.Generally preferred, both the electric motor and the electronics unit can be designed to be self-cooled. In such a completely self-cooled embodiment, the advantages of the invention as described above are particularly effective. Alternatively, however, in principle, in spite of the embodiment according to the invention, which is particularly favorable for self-cooling, active cooling could also be provided at least in a partial area. For example, the second housing part with the thermally particularly sensitive electronics unit could be cooled by additional active cooling. This can be, for example, an additional active fan or an active circulation of a liquid coolant such as water or oil.
Optional können der erste Gehäuseteil und/oder der zweite Gehäuseteil in einem Teilbereich der jeweiligen Außenkontur ein oder mehrere zusätzliche Kühlstrukturen aufweisen. Bei diesen Kühlstrukturen kann es sich insbesondere um oberflächenvergrößernde Kühlstrukturen handeln, welche von der allgemeinen Einhüllenden der Außenkontur nach außen ragen. Beispielsweise können hierzu nach außen ragende Kühlrippen, -stacheln, -flossen, -wellen, -noppen oder andere Arten von oberflächenvergrößernden Vorsprüngen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn diese Kühlstrukturen eine radiale Tiefe von höchstens 10 % und insbesondere nur maximal 5 % der Achshöhe aufweisen. Eine derartig kleine Dimensionierung dieser optionalen zusätzlichen Kühlstrukturen bewirkt den Vorteil, dass die damit verbundenen Einschränkungen in Bezug auf die hygienischen Anforderungen im Vergleich zu größeren Strukturen wirksam abgemildert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, kann auch das Aspektverhältnis zwischen der radialen Tiefe einer solchen Kühlstruktur und dem axialen und/oder azimutalen Abstand zu einer entsprechenden benachbarten Kühlstruktur bei höchstens 3 zu 1 liegen und insbesondere bei höchstens 2 zu 1 liegen.Optionally, the first housing part and / or the second housing part can have one or more additional cooling structures in a partial area of the respective outer contour. These cooling structures can in particular be surface-enlarging cooling structures which protrude outward from the general envelope of the outer contour. For example, outwardly protruding cooling ribs, spines, fins, waves, knobs or other types of surface-enlarging projections can be provided. It is particularly preferred here if these cooling structures have a radial depth of at most 10% and in particular only at most 5% of the axial height. Such a small dimensioning of these optional additional cooling structures has the advantage that the associated restrictions with regard to the hygienic requirements are effectively mitigated in comparison to larger structures. To achieve this goal, the aspect ratio between the radial depth of such a cooling structure and the axial and / or azimuthal distance to a corresponding adjacent cooling structure can be at most 3 to 1 and in particular at at most 2 to 1.
Insbesondere kann diese optionale zusätzliche Kühlstruktur im Bereich der B-Seite des ersten Gehäuseteils angeordnet sein. Dies ist der Bereich des dem Motor zugeordneten Gehäuseteils, welcher aufgrund seiner Integration in das übergeordnete Gehäuse besonders schlecht entwärmt werden kann. Um diesen Effekt auszugleichen, können in diesem lokal begrenzten Bereich des Gehäuses die beschriebenen, vorteilhaft vergleichsweise klein dimensionierten Kühlstrukturen besonders wirksam zum Einsatz kommen.In particular, this optional additional cooling structure can be arranged in the area of the B-side of the first housing part. This is the area of the housing part assigned to the motor which, due to its integration into the higher-level housing, can be particularly poorly cooled. In order to compensate for this effect, in this locally limited area of the housing, the described, advantageously comparatively small dimensioned cooling structures can be used particularly effectively.
Bei der Antriebseinrichtung kann es sich allgemein beispielsweise um eine Servo-Antriebseinrichtung handeln. Bei einer solchen Antriebseinrichtung kommen die Vorteile der Erfindung in Bezug auf eine sehr kompakte Realisierung eines leistungsstarken integrierten Antriebs besonders wirksam zum Tragen.The drive device can generally be a servo drive device, for example. With such a drive device, the advantages of the invention in relation to a very compact implementation of a powerful integrated drive come into play particularly effectively.
Allgemein kann es sich bei der Antriebseinrichtung um eine Antriebseinrichtung für eine industrielle Anlage handeln (einen sogenannten Industrieantrieb), beispielsweise um eine Antriebseinrichtung für ein Förderband oder einen Roboter.In general, the drive device can be a drive device for an industrial installation (a so-called industrial drive), for example a drive device for a conveyor belt or a robot.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 einen schematischen Längsschnitt einer Antriebseinrichtung nach einem ersten Beispiel der Erfindung zeigt, -
2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Antriebseinrichtung nach einem zweiten Beispiel der Erfindung zeigt, -
3 eine schematische Seitenansicht einer Antriebseinrichtung nach einem dritten Beispiel zeigt und -
4 eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebseinrichtung der3 zeigt.
-
1 shows a schematic longitudinal section of a drive device according to a first example of the invention, -
2 shows a schematic perspective illustration of a drive device according to a second example of the invention, -
3 shows a schematic side view of a drive device according to a third example and -
4th a schematic perspective illustration of the drive device of3 shows.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.
In
Der Elektromotor
Der Elektromotor
Der Elektromotor
In dem axial zwischen den beiden Gehäuseteilen
Die wesentliche Funktion des wenigstens einen Trennspalts
Die Rest-Gehäusewand
Das Material der Gehäusewand kann im Bereich des wenigstens einen Trennspalts
Im Beispiel der
Im unteren Teil der
In
Auch beim Beispiel der
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- AntriebseinrichtungDrive device
- 22
- zentrale Achsecentral axis
- 1010
- übergeordnetes Gehäusehigher-level housing
- 10a10a
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 10b10b
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
- 10i10i
- VerbindungsteilConnecting part
- 1111
- GehäusewandHousing wall
- 12a12a
- erster Gehäusedeckelfirst housing cover
- 12b12b
- zweiter Gehäusedeckelsecond housing cover
- 12c12c
- dritter Gehäusedeckelthird housing cover
- 1313th
- innenliegendes Lagerschildinternal bearing shield
- 1414th
- Lagercamp
- 1515th
- TrennspaltSeparation gap
- 15a15a
- erster Trennspaltabschnittfirst separating gap section
- 15b15b
- zweiter Trennspaltabschnittsecond separation gap section
- 1616
- TeilbereichSub-area
- 1717th
- KühlstrukturCooling structure
- 1818th
- VerbindungsstabConnecting rod
- 1919th
- Rest-GehäusewandRemaining housing wall
- 2020th
- ElektromotorElectric motor
- 2121
- MotorwelleMotor shaft
- 2222nd
- Rotorrotor
- 2323
- Statorstator
- 2424
- StatorblechpaketStator laminated core
- 2525th
- StatorwicklungStator winding
- 3030th
- ElektronikeinheitElectronics unit
- 3131
- VerbindungsleitungConnecting line
- 3232
- Leistungselektronik (Frequenzumrichter)Power electronics (frequency converter)
- 3333
- SteuerungselektronikControl electronics
- 3434
- KommunikationselektronikCommunication electronics
- 3535
- SensorelektronikSensor electronics
- 4040
- AußenflächeExterior surface
- 4141
- EckbereichCorner area
- AA.
- AntriebsseiteDrive side
- BB.
- Nicht-AntriebsseiteNon-drive side
- bb
- axiale Spaltbreiteaxial gap width
- dd
- WanddickeWall thickness
- hH
- AchshöheAxle height
- 11
- axiale Länge des Gehäusesaxial length of the housing
- s17s17
- axialer Abstand der Kühlstrukturenaxial spacing of the cooling structures
- tt
- radiale Spalttieferadial gap depth
- t17t17
- radiale Tiefe der Kühlstrukturenradial depth of the cooling structures
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204357.4A DE102020204357A1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Drive device and housing for a drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020204357.4A DE102020204357A1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Drive device and housing for a drive device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102020204357A1 true DE102020204357A1 (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=77749652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020204357.4A Ceased DE102020204357A1 (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Drive device and housing for a drive device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020204357A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022123028A1 (en) | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Danfoss Power Electronics A/S | Electric motor arrangement for a motor with a drive |
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-
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- 2020-04-03 DE DE102020204357.4A patent/DE102020204357A1/en not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |