DE102020210243A1 - Elektronikgehäuse für einen Elektromotor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse (6) für einen Elektromotor (2), aufweisend einen Funktionsträger (8) und einen Kühldeckel (10) sowie einen zwischen diesen gebildeten Bauraum (12) zur Aufnahme von Elektronikkomponenten (14), wobei der Bauraum (12) abgeschlossen ist, und wobei der Bauraum (12) mit einem Reservoir (32) gekoppelt ist, welches zumindest teilweise mit einem hygroskopischen Material (34) gefüllt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse für einen Elektromotor, aufweisend einen Funktionsträger und einen Kühldeckel sowie einen zwischen diesen gebildeten Bauraum zur Aufnahme von Elektronikkomponenten. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Elektromotor mit einem solchen Elektronikgehäuse.
  • In einem modernen Kraftfahrzeug werden Elektromotoren in vielfältiger Weise als Antriebe für unterschiedliche Stellelemente eingesetzt. Elektromotoren werden beispielsweise als Fensterheber-, Schiebedach- oder Sitzverstellantriebe, als Lenkungsantriebe, als Kühlerlüfterantriebe oder als Getriebeaktuatoren eingesetzt. Derartige Elektromotoren müssen eine relativ hohe Drehmoment- oder Leistungsdichte aufweisen und auch bei hohen Temperaturen betriebssicher sein.
  • Ein insbesondere bürstenloser Elektromotor als elektrische (Drehstrom-)Maschine weist üblicherweise einen mit einer Feld- oder Statorwicklung versehenen Stator auf, welcher koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist. Sowohl der Rotor als auch der Stator sind beispielsweise als Blechpakete aufgebaut, wobei Statorzähne in dazwischenliegenden Statornuten die Spulen der Feldwicklung tragen.
  • Bei einem bürstenlosen Elektromotor wird der zur Speisung der Statorwicklung vorgesehene Wechselstrom üblicherweise von einem Umrichter (Wechselrichter) erzeugt. Bei kleineren Elektromotoren ist dieser Umrichter zusammen mit einer zugeordneten Steuerelektronik häufig in einem Elektronikgehäuse aufgenommen, welches an dem Elektromotor oder an dessen Motorgehäuse ist. Die Steuerelektronik ist dabei vor Feuchtigkeit zu schützen, weshalb bei solchen Elektromotoren vergleichsweise hohe Anforderungen an die Dichtigkeit des Elektronikgehäuses gestellt werden.
  • Derartige Elektronikgehäuse sind daher möglichst dicht ausgeführt, dies bedeutet, dass der Bauraum der Innenraum des Elektronikgehäuses möglichst abgeschlossen ist. Insbesondere bei abgeschlossenen Bauräumen ohne ein Druckausgleichelement kann es vorkommen, dass die im Bauraum montierten Einzelteilen oder elektronischen Komponenten und/oder die darin eingeschlossene Luft noch eine gewisse Restfeuchte aufweisen, welche nicht aus dem Bauraum austreten kann. Bei hohen Temperaturen, welche beispielsweise aufgrund der Verlustwärme der elektronischen Komponenten innerhalb des Bauraums auftritt, kann es zu Phasenübergängen der Restfeuchte, insbesondere von flüssig zu gasförmig, kommen. Aufgrund des größeren Volumens in der Gasphase nimmt dadurch der Innendruck im Elektronikgehäuse zu, welcher zu Leckagen und/oder Beschädigungen des Elektronikgehäuses führen kann.
  • Herkömmlicherweise weisen Elektronikgehäuse mit geschlossenen Bauräumen ohne Druckausgleichselement eine größere Dimensionierung sowie eine verbesserte Werkstoffauswahl auf, um durch die dadurch bewirkte verbesserte Stabilität den bei hohen Temperaturen auftretenden Drücken standzuhalten. Mit anderen Worten werden solche Elektronikgehäuse in der Regel mechanisch stabiler hinsichtlich der Strukturen oder Werkstoffe ausgeführt. Diese Erhöhung der Gehäusesteifigkeit ist kostenintensiv und reduziert den vorhandenen Bauraum.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Elektronikgehäuse für einen Elektromotor anzugeben. Insbesondere sollen Druckspitzen in einem abgeschlossenen Elektronikgehäuse vermieden werden. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Elektromotor anzugeben.
  • Hinsichtlich des Elektronikgehäuses wird Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die im Hinblick auf das Elektronikgehäuse angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Elektromotor übertragbar und umgekehrt.
  • Das erfindungsgemäße Elektronikgehäuse ist für einen Elektromotor vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Bei dem Elektromotor handelt es sich hierbei insbesondere um einen bürstenlosen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektromotorischen Stellantriebs eines Stellelements. Das Elektronikgehäuse weist einen Funktionsträger und einen Kühldeckel als Gehäuseschalen oder Gehäusehälften auf.
  • Im Füge- oder Montagezustand ist zwischen dem Funktionsträger und dem Kühldeckel ein Bauraum zur Aufnahme von elektronischen Komponenten (Elektronikkomponenten) gebildet. Die elektronischen Komponenten oder Bauteile bilden hierbei vorzugsweise einen Umrichter sowie eine Motorsteuerung oder Steuerelektronik (engl.: Electronic Control Unit, ECU) des Elektromotors. Der auch als Innenraum oder Elektronikfach oder ECU-Raum bezeichnete Bauraum ist hierbei abgeschlossen, dies bedeutet, dass der Funktionsträger und der Kühldeckel insbesondere druck- und fluiddicht miteinander gefügt sind. Insbesondere weist das Elektronikgehäuse hierbei kein Druckausgleichselement (DAE) auf. Dies bedeutet, dass im Montage- oder Fügezustand des Elektronikgehäuses keine Möglichkeit eines Druckausgleichs zwischen dem gehäuseinnenseitigen Bauraum und der Umgebung realisiert ist.
  • Erfindungsgemäß ist der Bauraum mit einem Reservoir, also mit einer Aufnahme oder mit einem Speicher, gekoppelt, welcher zumindest teilweise mit einem hygroskopischen Material als Speichermedium gefüllt ist. Dies bedeutet, dass ein hygroskopisches Material innerhalb des dichten Elektronikgehäuses angeordnet ist. Das hygroskopische Material ist dazu vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet Restfeuchte oder bestehende Feuchtigkeit innerhalb des Bauraums beziehungsweise des Elektronikgehäuses zu binden. Dadurch ist ein besonders geeignetes Elektronikgehäuse realisiert.
  • Unter dem Begriff „Restfeuchte“, „Feuchte“ oder „Feuchtigkeit“ ist hier und im Folgenden insbesondere die Anwesenheit von Wasser, insbesondere in Form von Wasserdampf aus einer Luftfeuchtigkeit einer im Bauraum eingeschlossenen Luft, zu verstehen. Dies bedeutet, dass innerhalb des Bauraums ein ungebundener Wassergehalt vorliegt, beispielsweise aufgrund einer Luftfeuchtigkeit der bei der Montage des Elektronikgehäuses eingeschlossenen Luft, und/oder aufgrund von Restfeuchte der elektronischen Komponenten.
  • Unter einem hygroskopischen Material wird hier und im Folgenden insbesondere ein fester Hilfsstoff mit hygroskopischen Eigenschaften verstanden, welcher Feuchtigkeit aus der Umgebung mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse bindet, aufnimmt, hält oder absorbiert.
  • Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.
  • Eine bestehende Feuchtigkeit oder Restfeuchte innerhalb des Bauraums wird durch das hygroskopische Material zuverlässig gebunden. Das Material entzieht dadurch dem Bauraum die vorhandene Feuchtigkeit und bindet diese innerhalb des Reservoirs. In der Folge wird der Bauraum von innen getrocknet.
  • Vorzugsweise bindet das Material die Feuchtigkeit auch bei hohen Temperaturen im Betrieb der elektronischen Komponenten und/oder des Elektromotors. Dadurch tritt die Feuchtigkeit nachdem sie im Material gebunden ist, im Wesentlichen zu keinem Zeitpunkt wieder in den Bauraum aus. Mit anderen Worten ist eine Abgabe der Feuchtigkeit bei hohen Temperaturen verhindert. Dadurch ist sichergestellt, dass die entstehenden (Innen-)Drücke im Elektronikgehäuse auf die stoffspezifischen Ausdehnungskoeffizienten des Materials begrenzt sind.
  • Da die Feuchtigkeit in dem Material gebunden ist, und dieses keinen Phasenübergang bei hohen Temperaturen aufweist, sind die auftretenden Drücke innerhalb des Elektronikgehäuses bei hohen Temperaturen reduziert, so dass Druckspitzen im Wesentlichen vollständig vermieden sind. Dadurch werden die Anforderungen an die Steifigkeit und Stabilität des Elektronikgehäuses vorteilhaft reduziert, wodurch das Elektronikgehäuse besonders kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere sind der Funktionsträger und/oder der Kühldeckel mit einer reduzierten Dimensionierung oder Dicke ausführbar, so dass der Bauraum innerhalb und/oder außerhalb des Elektronikgehäuses vorteilhaft vergrößert wird. Des Weiteren werden Beschädigungen der Elektronikkomponenten aufgrund von Druckspitzen im Bauraum vermieden.
  • Um eine zuverlässige und dauerhafte Trocknung des Bauraums zu gewährleisten weist das Material beziehungsweise das Reservoir ein gewisses Mindestvolumen auf. Das Mindestvolumen ist hierbei Abhängig von der Dimensionierung des Bauraums. Beispielsweise weist das Reservoir ein Volumen von mindestens 1,1 cm3 (Kubikzentimeter) auf.
  • Der Funktionsträger ist insbesondere als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt, in welchem ein Stanzgitter zur Kontaktierung und Verschaltung der Elektronikkomponenten eingebettet oder umspritzt ist. Der Kühldeckel ist insbesondere als ein elektrisch leitfähiger, metallischer Gehäusedeckel ausgeführt. Insbesondere ist der Kühldeckel als ein Aluminium-Stanzbiegeteil oder Druckgussteil ausgeführt. Durch den Kühldeckel wird eine im Bauraum entstehende Abwärme oder Verlustwärme der Elektronikkomponenten an die Umgebung abgeführt.
  • Das Reservoir ist beispielsweise als ein Teilbereich des Bauraums ausgeführt, dies bedeutet, dass die Volumen des Reservoirs und des Bauraums ineinander unterbrechungsfrei übergehen. Alternativ sind das Volumen des Reservoirs und das Volumen des Bauraums voneinander getrennt ausgeführt. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist hierbei zwischen dem Bauraum und dem Reservoir eine Trennvorrichtung vorgesehen, welche ein Eintreten des Materials in den Bauraum verhindert. Beim Binden der Feuchtigkeit ist es möglich, dass das hygroskopische Material zerfließt oder verklumpt. Durch die Trennvorrichtung wird zuverlässig sichergestellt, dass keine Beschädigung der Elektronikkomponenten aufgrund eines Kontakts mit dem Material auftritt.
  • Die Trennvorrichtung ist hierbei derart ausgeführt, dass Feuchtigkeit vom Bauraum in das Reservoir eintreten kann, jedoch das Material mit der gebundenen Feuchtigkeit aus dem Reservoir nicht in den Bauraum zurück austreten kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Trennvorrichtung insbesondere als ein Gitter, Filtergewebe oder als eine Membran ausgebildet.
  • In einer zweckmäßigen Ausbildung sind der Funktionsträger und der Kühldeckel an einem umlaufenden Rand miteinander stoffschlüssig gefügt.
  • Unter einem „Stoffschluss“ oder einer „stoffschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile an Ihren Kontaktflächen durch stoffliche Vereinigung oder Vernetzung (beispielsweise aufgrund von atomaren oder molekularen Bindungskräften) gegebenenfalls unter Wirkung eines Zusatzstoffs zusammengehalten werden.
  • Vorzugsweise werden der Funktionsträger und der Kühldeckel miteinander verklebt. Dies bedeutet, dass eine umlaufende Klebenaht oder Klebeverbindung vorgesehen ist. Dadurch wird eine besonders hohe Dichtigkeit des Elektronikgehäuses gewährleistet. Insbesondere entfallen somit zusätzliche Dichtelemente, wodurch eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Elektronikgehäuses gewährleistet ist.
  • Hierbei ist es beispielsweise möglich, dass das Material vor dem Verkleben in das Reservoir eingefüllt ist, und mit dem Fügen des Funktionsträgers und des Kühldeckels im Gehäuseinneren eingeschlossen wird.
  • Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Reservoir eine nach außen geöffnete Füllöffnung als Durchführöffnung zur Befüllung des Reservoirs mit dem Material aufweist, welche mittels eines Verschlusses lösbar insbesondere druck- und fluiddicht verschlossen ist. Dadurch ist in einfacher Weise ein Zugang zu dem Reservoir realisiert. Somit ist es beispielsweise möglich, zusätzliches Material in das Reservoir einzufüllen, oder gebrauchtes Material, welches bereits Feuchtigkeit gebunden hat, auszutauschen. Des Weiteren ist es dadurch möglich, das Material nach einem (Aus-)Härteprozess der Klebeverbindung des Funktionsträger mit dem Kühldeckel in das Elektronikgehäuse beziehungsweise in das Reservoir einzufüllen, und anschließend das Reservoir oder das Elektronikgehäuse zu verschließen.
  • Der Verschluss ist beispielsweise als ein Deckel ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführung ist der Verschluss als ein Schraubenelement mit einem Dichtring ausgeführt. Das Schraubenelement weist einen Gewindeschaft und einen Schraubenkopf auf, an welchem beispielsweise der Dichtring zur Abdichtung der Füllöffnung getragen ist. Die Füllöffnung weist hierbei ein Innengewinde auf, in welches das Außengewinde des Verschlusses eindrehbar ist. Dies bedeutet, dass der Verschluss form- und/oder kraftschlüssig das Reservoir verschließt. Dadurch ist ein konstruktiv besonders einfacher Verschluss realisiert, welcher in einfacher Art und Weise ein reversibles Öffnen und Schließen des Reservoirs ermöglicht.
  • Unter einem „Formschluss“ oder einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.
  • Unter einem „Kraftschluss“ oder einer „kraftschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die miteinander verbundenen Teile aufgrund einer zwischen ihnen wirkenden Reibkraft gegen ein Abgleiten aneinander gehindert sind. Fehlt eine diese Reibkraft hervorrufende „Verbindungskraft“ (dies bedeutet diejenige Kraft, welche die Teile gegeneinanderdrückt, beispielsweise eine Schraubenkraft oder die Gewichtskraft selbst), kann die kraftschlüssige Verbindung nicht aufrechterhalten und somit gelöst werden.
  • In einer denkbaren Ausgestaltung ist der Funktionsträger als ein Spritzgussteil ausgeführt, wobei das Reservoir einstückig, also einteilig oder monolithisch, an den Funktionsträger angeformt ist. Dies bedeutet, dass das Reservoir in den Funktionsträger integriert ist. Dadurch ist ein besonders kompaktes und einfaches Elektronikgehäuse realisiert.
  • In einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausbildung ist das Material in einer fluiddurchlässigen Kunststofftasche oder einem fluiddurchlässigen Kunststoffbeutel aufgenommen. Dadurch ist das Material beispielsweise in einem(r) vorkonfektionierten Päckchen oder Tasche aufgenommen. Somit ist eine besonders einfache Abpackung und Portionierung des Materials in einer definierten Menge möglich, so dass bei der Montage des Elektronikgehäuses lediglich die befüllte Kunststofftasche in das Reservoir eingesetzt oder eingelegt werden muss. Dadurch ist die Montage des Elektronikgehäuses vereinfacht. Des Weiteren verbessert die Kunststofftasche den Schutz der Elektronikkomponenten vor einem Kontakt mit dem Material.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das Reservoir als ein axial emporstehender hohlzylindrischer oder rohrförmiger Fortsatz des Funktionsträgers ausgeführt. Der Fortsatz ist hierbei benachbart zu einer Anschlussbuchse und einem Motoranschluss an einer Außenseite des Funktionsträgers angeordnet. Die Anschlussbuchse dient hierbei zum Anschluss des Elektronikgehäuses beziehungsweise der darin aufgenommenen Elektronikkomponenten mit einem Fahrzeugbordnetz. Der Motoranschluss ist zum Anschluss und zur Kontaktierung der Motor- oder Phasenanschlüsse eines bürstenlosen Elektromotors mit den Elektronikkomponenten ausgebildet.
  • Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Elektromotors, also senkrecht zu den Stirnseiten des Elektromotors verstanden. Entsprechend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbesondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Elektromotors orientierte Richtung entlang eines Radius des Elektromotors verstanden. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Elektromotors (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das hygroskopische Material als Calciumchlorid ausgeführt. Dadurch ist ein besonders geeignetes Material realisiert, welches einerseits Feuchtigkeit zuverlässig chemisch bindet, und andererseits eine Verträglichkeit mit den Elektronikkomponenten aufweist.
  • In einer bevorzugten Anwendung ist das Elektronikgehäuse an einem Elektromotor befestigt. Dadurch ist ein besonders geeigneter Elektromotor realisiert. Insbesondere werden somit Ausfälle oder Betriebseinschränkungen des Elektromotors aufgrund von Druckspitzen im Elektronikgehäuse vorteilhaft und einfach vermieden.
  • Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 in perspektivischer Darstellung einen Elektromotor mit einem Elektronikgehäuse,
    • 2 in perspektivischer Darstellung das Elektronikgehäuse, und
    • 3 in perspektivischer Schnittdarstellung ein Reservoir des Elektronikgehäuses.
  • Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen,
  • In der 1 ist ein Elektromotor 2 eines (Ver-)Stellantriebs eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Der Elektromotor 2 weist ein Statorblechpaket 4 auf, welches Teil eines nicht näher bezeichneten Stators ist. Der Elektromotor 2 weist weiterhin ein Elektronikgehäuse 6 auf, welches an einer B-Seite oder Rückseite des Statorblechpakets 4 angeordnet ist.
  • Das in den 2 und 3 näher gezeigte Elektronikgehäuse 6 weist einen spritzgegossenen Funktionsträger 8 und ein Stanzbiege- oder Druckgussteil als Kühldeckel 10 auf. Der Funktionsträger 8 bildet einen stirnseitigen Gehäuseinnenraum als Bauraum 12 (Elektronikfach) für Elektronikkomponenten 14 einer Motor- oder Steuerelektronik (ECU) des Elektromotors 2. Der Bauraum 12 ist mittels des metallischen Kühldeckels 10 verschlossen.
  • Der Elektromotor 2 ist als ein Stator-gehäuseloser Motor ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Stator beziehungsweise das Statorblechpaket 4 an seiner Mantelaußenfläche nicht von einem Gehäuse umschlossen ist. Zur Halterung eines A- oder frontseitigen Lagerschilds und/oder zur Befestigung an einem nachfolgenden Getriebe 16 sind an dem Statorblechpaket 4 beispielsweise nicht näher bezeichnete radial emporstehende Flanschflügel ausgeformt, welche als radiale Vorsprünge lediglich eines Teils der das Statorblechpaket 4 bildenden Statorbleche (nicht einzeln dargestellt) ausgeführt sind.
  • Der Gehäuse- oder Kühldeckel 10 ist entlang seines Randes beispielsweise mittels einer Anzahl von umfangsseitigen Crimp- oder Biegelaschen 17 mit dem Funktionsträger 8 gefügt. Zur zusätzlichen mechanischen Verbindung sowie insbesondere zur fluiddichten Abdichtung ist der Kühldeckel 10 mittels einer Klebeverbindung 18 mechanisch stoffschlüssig mit dem Funktionsträger 8 gefügt.
  • Zur Reduzierung des radialen Bauraumbedarfs des Elektromotors 2, insbesondere im Bereich des Stators, ist der Funktionsträger 8 nicht mit dem Statorblechpaket 4 verschraubt oder mittels sonstiger zusätzlicher Verbindungsmittel an diesem fixiert. Der Funktionsträger 8 weist vielmehr als Verbindungsmittel ein integriertes Stanzgitter 20 auf. Das Stanzgitter 20 umfasst vier Verbindungslaschen 22, welche durch ein im Vergleich zum Durchmesser des Stators dünnwandiges Blech gebildet sind.
  • Das Stanzgitter 20 ist in den Körper des Funktionsträgers 8 eingespritzt, wobei die Verbindungslaschen 22 axial aus dem Funktionsträgers 8 herausragen, und flach an der Mantelaußenfläche, konkret an radial erhabenen Kontaktflächen des Statorblechpakets 4, an- oder aufliegen. Die Verbindungslaschen 22 weisen jeweils ein freiendseitiges, etwa schlüssellochförmiges, Langloch auf. Die Verbindungslaschen 22 sind innerhalb dieses Langlochs, insbesondere im Bereich eines Lochschaftes, auf die Kontaktflächen des Statorblechpakets 4 geschweißt.
  • Das Stanzgitter 20 weist weiterhin drei Messerkontakte 24 als Phasenanschlüsse für den Elektromotor 2 beziehungsweise für eine Motor- oder Statorwicklung auf. Die Messerkontakte 24 sind im Bereich eines Motoranschlusses 26 angeordnet, welcher umfangsseitig von den Verbindungslaschen 22 eingefasst ist. Der Funktionsträger 8 ist somit auch als Motorträger des Elektromotors 2 ausgebildet. Benachbart zum Motoranschluss 26 ist eine Anschlussbuchse 28 als Steckverbinder mit einem Fahrzeugbordnetz angeordnet. Die Anschlussbuchse 28 weist zwei Stecker 30 des Stanzgitters 20 auf, welche mit der Steuerelektronik 14 kontaktiert sind.
  • In dem Bauraum 12 sind die Elektronikkomponenten 14 der Steuerelektronik aufgenommen (3). Die in 3 gezeigten Elektronikkomponenten 14 umfassen beispielsweise eine Platine und einen (Mikro-)Controller. Der Bauraum 12 ist hierbei abgeschlossen, dies bedeutet, dass der Funktionsträger 8 und der Kühldeckel 10 insbesondere druck- und fluiddicht mit der Klebeverbindung 18 miteinander gefügt sind. Insbesondere weist das Elektronikgehäuse 6 hierbei kein Druckausgleichselement (DAE) auf. Dies bedeutet, dass im abgeschlossenen Zustand des Elektronikgehäuses 6 keine Möglichkeit eines Druckausgleichs zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Umgebung besteht.
  • Der Bauraum 12 mit einem Reservoir 32 gekoppelt, welches zumindest teilweise mit einem hygroskopischen Material 34 als Speichermedium gefüllt ist. Das Material 34 ist vorzugsweise als festes Calciumchlorid, beispielsweise in Pulverform oder gekörnter Form, ausgeführt. Beispielsweise ist das Material 34 hierbei in einer nicht näher gezeigten, fluiddurchlässigen, Kunststofftasche angeordnet.
  • Das Volumen des Reservoirs 32 und das Volumen des Bauraums 12 sind mittels einer als Membran oder als Gitter ausgeführten Trennvorrichtung 36 voneinander getrennt ausgeführt. Die Trennvorrichtung 36 verhindert ein unerwünschtes Eintreten des Materials 34 in den Bauraum 12.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 1 sind das Reservoir 32 und die Trennvorrichtung 36 lediglich schematisch dargestellt. In den Darstellungen der 2 und der 3 ist eine mögliche Ausführungsform des Reservoirs 32 gezeigt und nachfolgend näher erläutert.
  • Wie in der 2 und der 3 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist benachbart zu dem Motoranschluss 26 und der Anschlussbuchse 28 ein hohlzylindrischer oder rohrartiger Fortsatz 37 an den Funktionsträger 8 einstückig angeformt, welcher im Montagezustand axial parallel zum Elektromotor 2 orientiert ist.
  • Der Fortsatz 37 weist einen Hohlraum oder Innenraum als Reservoir 32 auf, und ist an der dem Bauraum 12 beziehungsweise der Trennvorrichtung 26 abgewandten Seite mit einer Füllöffnung 38 als Durchführöffnung versehen. Die Füllöffnung 38 ist mit einem Innengewinde versehen, in welches ein mit einem Dichtring 40 bestücktes Schraubenelement 42 als Verschluss 44 eingedreht ist. Mittels des Verschlusses 44 ist das Reservoir 32 und somit der Bauraum 12 fluid- und drucksicher verschlossen.
  • Vorzugsweise wird das Material 34 nach einem (Aus-)Härteprozess der Klebeverbindung 18 in das Elektronikgehäuse 6 beziehungsweise in das Reservoir 32 eingefüllt, und anschließend das Reservoir 32 beziehungsweise das Elektronikgehäuse 6 mittels des Verschlusses 44 druck- und fluiddicht verschlossen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Elektromotor
    4
    Statorblechpaket
    6
    Elektronikgehäuse
    8
    Funktionsträger
    10
    Kühldeckel
    12
    Bauraum
    14
    Elektronikkomponente
    16
    Getriebe
    17
    Biegelasche
    18
    Klebeverbindung
    20
    Stanzgitter
    22
    Verbindungslasche
    24
    Messerkontakt
    26
    Motoranschluss
    28
    Anschlussbuchse
    30
    Stecker
    32
    Reservoir
    34
    Material
    36
    Trennvorrichtung
    37
    Fortsatz
    38
    Füllöffnung
    40
    Dichtring
    42
    Schraubenelement
    44
    Verschluss

Claims (11)

  1. Elektronikgehäuse (6) für einen Elektromotor (2), aufweisend einen Funktionsträger (8) und einen Kühldeckel (10) sowie einen zwischen diesen gebildeten Bauraum (12) zur Aufnahme von Elektronikkomponenten (14), wobei der Bauraum (12) abgeschlossen ist, und wobei der Bauraum (12) mit einem Reservoir (32) gekoppelt ist, welches zumindest teilweise mit einem hygroskopischen Material (34) gefüllt ist.
  2. Elektronikgehäuse (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauraum (12) und dem Reservoir (32) eine Trennvorrichtung (36) vorgesehen ist, welche ein Eintreten des Materials (34) in den Bauraum (12) verhindert.
  3. Elektronikgehäuse (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (36) als ein Gitter, ein Filtergewebe oder als eine Membran ausgebildet ist.
  4. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsträger (8) und der Kühldeckel (10) an einem umlaufenden Rand miteinander stoffschlüssig gefügt sind.
  5. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (32) eine nach außen geöffnete Füllöffnung (38) zur Befüllung des Reservoirs (32) mit dem Material (34) aufweist, welche mittels eines Verschlusses (44) lösbar verschlossen ist.
  6. Elektronikgehäuse (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (44) als ein Schraubenelement (42) mit einem Dichtring (40) ausgeführt ist, welche in ein Gewinde der Füllöffnung (38) eingedreht oder eindrehbar ist.
  7. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsträger (8) ein Spritzgussteil ist, wobei das Reservoir (32) einstückig an den Funktionsträger (8) angeformt ist.
  8. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das Material (34) in einer fluiddurchlässigen Kunststofftasche angeordnet ist.
  9. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (32) als ein axial emporstehender hohlzylindrischer Fortsatz (37) des Funktionsträgers (8) ausgeführt ist, welcher an einer dem Bauraum (12) abgewandten Außenseite des Funktionsträgers (8) benachbart zu einer Anschlussbuchse (28) und einem Motoranschluss (26) angeordnet ist.
  10. Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (34) als Calciumchlorid ausgeführt ist.
  11. Elektromotor (2) mit einem Elektronikgehäuse (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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DE102022123028A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Danfoss Power Electronics A/S Elektromotoranordnung für einen Motor mit einem Antrieb

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