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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Betriebs wenigstens eines Elektromotors, insbesondere eines Lenksystems, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine Aktuatorbaugruppe mit einer solchen Steuervorrichtung sowie ein Lenksystem mit einer solchen Aktuatorbaugruppe.
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Aus dem Stand der Technik sind Lenksysteme bekannt, welche Lenkaktuatoren mit einem Elektromotor und mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Elektromotors umfassen. Die Steuervorrichtung umfasst dabei in der Regel ein an den Elektromotor angrenzendes Elektronikgehäuse sowie eine in dem Elektronikgehäuse angeordnete Elektronikeinheit zur Ansteuerung des Elektromotors und/oder zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Elektromotors. Beispielhaft sei in diesem Zusammenhang auf die
DE 11 2019 005 409 T5 verwiesen, welche eine entsprechende Aktuatorbaugruppe offenbart.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Steuervorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Abschirmwirkung und/oder einer Störfestigkeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11 und 12 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Betriebs wenigstens eines Elektromotors, insbesondere eines Lenksystems, mit einem Elektronikgehäuse, welches einen Aufnahmebereich zur Aufnahme einer Elektronikeinheit zur Ansteuerung des Elektromotors und/oder zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Elektromotors umschließt, wobei das Elektronikgehäuse ein an den Elektromotor angrenzendes erstes Gehäuseteil und ein mit dem ersten Gehäuseteil zusammenwirkendes zweites Gehäuseteil umfasst.
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Es wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil als Abschirmelemente ausgebildet und zur Abschirmung von, insbesondere niederfrequenten, elektrischen, von, insbesondere niederfrequenten, magnetischen und/oder von, insbesondere hochfrequenten, elektromagnetischen Feldern vorgesehen sind, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil den Aufnahmebereich abgesehen von minimalen Ausnehmungen zur Durchführung von elektrischen Leitungen, insbesondere elektrischen Signalleitungen und/oder elektrischen Anschlussleitungen, insbesondere zur elektrischen Verbindung der Elektronikeinheit mit dem Elektromotor und/oder zur Stromversorgung, und/oder einer Motorwelle des Elektromotors und/oder mechanischer Kopplungselemente, insbesondere zur mechanischen Kopplung des Elektronikgehäuses mit dem Elektromotor, und/oder zur Montage, beispielsweise zur Durchführung von Montagehilfswerkzeugen, vollständig umschließen und insbesondere einen nahezu vollständig abgeschirmten Elektronikaufnahmeraum ausbilden. Vorliegend können die Gehäuseteile somit drei oder sogar vier Gruppen von minimalen Ausnehmungen umfassen, wobei eine erste Gruppe von minimalen Ausnehmungen zur Durchführung von elektrischen Leitungen, beispielsweise von elektrischen Anschlussleitungen, vorteilhaft in Form von Steckerpins bzw. Anschlusspins, eine zweite Gruppe von minimalen Ausnehmungen zur Durchführung der Motorwelle des Elektromotors und eine dritte Gruppe von minimalen Ausnehmungen zur Durchführung von mechanischen Kopplungselementen, beispielsweise in Form von Schrauben und/oder Bolzen, vorgesehen ist. Eine vierte Gruppe von minimalen Ausnehmungen kann zur Montage der Steuervorrichtung dienen und vorteilhaft als Montageöffnungen ausgebildet sein. Jede Gruppe weist dabei mindestens ein Element auf und kann grundsätzlich auch mehrere Elemente umfassen.
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Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung auch die Elektronikeinheit umfassen. Durch diese Ausgestaltung kann eine besonders hohe Abschirmwirkung erreicht werden, wobei insbesondere durch die minimalen Ausnehmungen ein vorteilhaft abgeschirmter Elektronikaufnahmeraum bereitgestellt werden kann.
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Unter einer „Steuervorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, einer Aktuatorbaugruppe verstanden werden, welcher/welche in zumindest einem Betriebszustand zur Steuerung eines Betriebs wenigstens eines Elektromotors der Aktuatorbaugruppe vorgesehen ist. Der Elektromotor ist insbesondere als bürstenloser Motor und vorteilhaft als permanenterregter Synchronmotor ausgebildet und umfasst wenigstens eine Motorwelle, welche eine Rotationsachse des Elektromotors definiert. Das Elektronikgehäuse ist vorteilhaft axial zur Motorwelle des Elektromotors angeordnet und bevorzugt unmittelbar mit dem Elektromotor, bevorzugt einem Motorgehäuse des Elektromotors, gekoppelt. Dabei bildet das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil, insbesondere in einem Gleichstrom- und/oder Gleichspannungsbereich und/oder in einem Wechselstrom und/oder Wechselspannungsbereich, eine niederohmige elektrische Verbindung mit dem Motorgehäuse aus. Bevorzugt beträgt ein Betrag des komplexen elektrischen Widerstands in diesem Zusammenhang höchstens 200 Milliohm. Des Weiteren kann die Elektronikeinheit eine Ansteuerelektronik, insbesondere in Form einer Steuerlogik und/oder einer Leistungselektronik, zur Ansteuerung des Elektromotors und/oder eine Erfassungselektronik zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße, wie beispielsweise einer Rotorlage und/oder einer Temperatur, des Elektromotors umfassen. Ferner soll unter einer „minimalen Ausnehmung“ insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, welche derart an das durchzuführende Objekt angepasst ist, dass eine Öffnungsfläche der Ausnehmung höchstens 20 %, vorzugsweise höchstens 15 % und besonders bevorzugt höchstens 10 %, größer als eine Querschnittsfläche des durchzuführenden Objekts im Bereich der Öffnungsfläche ist. Zudem ist die Öffnungsfläche der minimalen Ausnehmung vorzugsweise um zumindest 1 %, vorzugsweise um zumindest 2,5 % und besonders bevorzugt um zumindest 5 %, größer als die Querschnittsfläche des durchzuführenden Objekts im Bereich der Öffnungsfläche. Vorteilhaft sind die minimalen Ausnehmungen ausschließlich zur Durchführung metallischer Objekte und insbesondere nicht zur Durchführung von Kunststoffteilen, wie beispielsweise eines Steckverbindergehäuses, vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Die minimalen Ausnehmungen können beispielsweise zumindest teilweise oder vollständig auf einer dem Elektromotor abgewandten Seite des Elektronikgehäuses und insbesondere des zweiten Gehäuseteils angeordnet sein. Vorteilhaft sind die minimalen Ausnehmungen jedoch ausschließlich auf einer dem Elektromotor zugewandten Seite des Elektronikgehäuses und insbesondere des ersten Gehäuseteils angeordnet, wodurch eine besonders einfache Konstruktion und gleichzeitig eine hohe Abschirmwirkung erreicht werden kann. Bevorzugt sind die minimalen Ausnehmungen demnach in einer dem Elektromotor zugewandten Bodenseite und/oder Bodenwand des ersten Gehäuseteils angeordnet, während eine, insbesondere rechtwinklig zur Bodenseite und/oder Bodenwand angeordnete, Gehäuseseite und/oder Seitenwand keine Ausnehmungen aufweist und/oder frei von Ausnehmungen ist. Besonders vorteilhaft weist zudem das zweite Gehäuseteil in diesem Fall keine Ausnehmungen auf und/oder ist frei von Ausnehmungen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Elektronikaufnahmeraum und/oder der Aufnahmebereich, insbesondere ein Volumen des Elektronikaufnahmeraums und/oder des Aufnahmebereichs, zu wenigstens 95 % und vorteilhaft zu wenigstens 98 % von dem Elektronikgehäuse, insbesondere dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil, umgeben ist. Hierdurch kann insbesondere ein nahezu vollständig abgeschirmter Elektronikaufnahmeraum bereitgestellt werden.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil als Grundgehäuse ausgebildet ist und den Aufnahmebereich für die Elektronikeinheit, insbesondere vollständig, bereitstellt, während das zweite Gehäuseteil als Gehäusedeckel ausgebildet ist und ausschließlich zur Abdeckung des Aufnahmebereichs vorgesehen ist. Insbesondere stellt der Gehäusedeckel in diesem Fall keinen Aufnahmebereich für die Elektronikeinheit bereit, sondern begrenzt den Aufnahmebereich lediglich in eine dem Elektromotor abgewandte Richtung. Hierdurch kann eine Kopplung des Elektronikgehäuses mit dem Elektromotor vorteilhaft vereinfacht werden. Zudem kann eine Montage der Elektronikeinheit innerhalb des Elektronikgehäuses verbessert werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil durch wenigstens eine elektrische Kontaktierungsstelle und/oder mehrere elektrische Kontaktierungsstellen miteinander verbunden sind, und zwar insbesondere derart, dass eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den Gehäuseteilen erreicht wird. Durch die niederohmige elektrische Verbindung kann vorteilhaft ein Faradayscher-Käfig-Effekt erreicht und eine Abschirmwirkung weiter erhöht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil einstückig ausgebildet ist/sind, wodurch ein Aufbau des Elektronikgehäuses weiter vereinfacht werden kann. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schmelzprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch einteilig und insbesondere aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Grundsätzlich kann jedoch wenigstens eines der Gehäuseteile auch mehrteilig ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang könnte das erste Gehäuseteil beispielsweise eine separate Bodenwand und eine separate Seitenwand, insbesondere in Form eines Rahmens, umfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil aus einem Metall, insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, mit einer Materialstärke von zumindest 0,9 mm, vorzugsweise von zumindest 1,3 mm und besonders bevorzugt von zumindest 1,5 mm besteht/bestehen. Je nach Anforderung kann das zweite Gehäuseteil in diesem Zusammenhang auch dünner als das erste Gehäuseteil ausgeführt sein. Hierdurch kann eine vorteilhafte Abschirmung, insbesondere hinsichtlich niederfrequenter Felder, erreicht und/oder eine Kosteneffizienz erhöht werden.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil zumindest zur Abschirmung niederfrequenter magnetischer Felder mit einer Frequenz von zumindest 50 Hz vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft sind das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil zumindest zur Abschirmung niederfrequenter magnetischer Felder mit einer Frequenz zwischen 100 Hz und 750 Hz und bevorzugt zwischen 150 Hz und 500 Hz vorgesehen. Insbesondere werden die niederfrequenten magnetischen Felder dabei beim Betrieb der Elektronikeinheit erzeugt, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil zumindest dazu vorgesehen sind, die niederfrequenten magnetischen Felder gegenüber einer Umgebung bzw. nach außen abzuschirmen. Hierdurch können vorteilhaft Störfelder reduziert und ein Betrieb eines übergeordneten Systems verbessert werden. Grundsätzlich können das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil jedoch auch zur Abschirmung von Feldern bis 150 kHz vorgesehen sein. Ferner können alternativ oder zusätzlich das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil auch zur Abschirmung von externen magnetischen Feldern vorgesehen sein, insbesondere zum Schutz der Elektronikeinheit.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil im Bereich der minimalen Ausnehmungen, insbesondere im Bereich der minimalen Ausnehmungen zur Durchführung der elektrischen Leitungen bzw. im Bereich der Steckerpin-Durchbrüche, Kontaktierungsstellen für, insbesondere kapazitive und/oder resistive, Filterelemente, insbesondere EMV-Filterelemente, aufweisen. Die Kontaktierungsstellen für die Filterelemente sind dabei bevorzugt zwischen dem entsprechenden Gehäuseteil und den entsprechenden Steckerpins angeordnet. Zudem kann die Steuervorrichtung die Filterelemente aufweisen. In diesem Zusammenhang können die Filterelemente beispielsweise auf einer Leiterkarte der Elektronikeinheit, vorzugsweise in Form von diskreten Komponenten, befestigt und bevorzugt in einem montierten Zustand mittels elektrischen Federkontakten mit dem ersten Gehäuseteil und/oder dem zweiten Gehäuseteil verbunden sein. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte niederohmige und/oder niederinduktive elektrischen Anbindung von Filterelementen zwischen Gehäuseteil und Steckerpin realisiert und eine besonders effiziente Filterwirkung für leitungsgeführte Störemissionen und/oder für leitungsgeführte Störströme erzielt werden. In diesem Zusammenhang bewirkt eine elektrisch niederohmige und/oder niederinduktive Kontaktierung von Filterelementen zwischen dem Gehäuseteil und den Steckerpins insbesondere eine effiziente Filterung von elektrischen Störungen beispielsweise eines Motorantriebs und/oder von elektrischen Störungen von Oszillatoren und/oder elektrischer Schaltvorgängen in der Steuervorrichtung. Zudem kann in diesem Fall vorteilhaft auf zusätzliche induktive Filterelemente bzw. Common-Mode-Drosseln verzichtet werden.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Aktuatorbaugruppe mit zumindest einem Elektromotor, insbesondere dem bereits zuvor genannten Elektromotor, und mit der zuvor genannten Steuervorrichtung. Vorteilhaft sind die Steuervorrichtung und der Elektromotor dabei Teil eines Lenkaktuators. Besonders bevorzugt sind die Steuervorrichtung und der Elektromotor somit Teil eines Lenksystems, welches insbesondere zu einem Einsatz in einem Fahrzeug und vorzugsweise einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
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Die Steuervorrichtung, die Aktuatorbaugruppe und das Lenksystem sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können die Steuervorrichtung, die Aktuatorbaugruppe und das Lenksystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 ein Teil eines beispielhaften Lenksystems mit einer als Lenkaktuator ausgebildeten Aktuatorbaugruppe umfassend einen Elektromotor und eine Steuervorrichtung in einer perspektivischen Darstellung und
- 2a-b die Steuervorrichtung in zwei verschiedenen perspektivischen Darstellungen.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Das folgende Ausführungsbeispiel bezieht sich beispielhaft auf ein Lenksystem. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf den Einsatz in einem Lenksystem beschränkt und könnte beispielsweise auch in anderen Bereichen eines Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Fensterhebersystem und/oder einem Antriebssystem, und/oder in anderen Elektroniksystemen, beispielsweise im Bereich der Haushaltsgeräte und/oder Werkzeugmaschinen, eingesetzt werden.
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1 zeigt zumindest einen Teil eines beispielhaften Lenksystems 14 in einer perspektivischen Darstellung. Das Lenksystem 14 ist im vorliegenden Fall als elektrisch unterstütztes Lenksystem ausgebildet. Das Lenksystem 14 ist beispielhaft als konventionelles Lenksystem ausgebildet und umfasst eine elektrische Hilfskraftlenkung in Form einer Servolenkung. Ferner ist das Lenksystem 14 zu einem Einsatz in einem Fahrzeug (nicht dargestellt), insbesondere einem Kraftfahrzeug, vorgesehen. Das Lenksystem 14 weist in einem eingebauten Zustand eine Wirkverbindung mit Fahrzeugrädern (nicht dargestellt) des Fahrzeugs auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen. Alternativ ist jedoch auch denkbar, ein Lenksystem als Steer-by-Wire-Lenksystem auszubilden.
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Das Lenksystem 14 umfasst ein beispielhaft als Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildetes Lenkgetriebe 36, welches dazu vorgesehen ist, eine Lenkvorgabe in eine Lenkbewegung der Fahrzeugräder umzusetzen. Dazu umfasst das Lenkgetriebe 36 wenigstens ein, im vorliegenden Fall insbesondere als Zahnstange ausgebildetes, Lenkungsstellelement 38.
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Ferner umfasst das Lenksystem 14 zumindest eine Aktuatorbaugruppe 34. Die Aktuatorbaugruppe 34 ist als Lenkaktuator ausgebildet und weist eine Wirkverbindung mit dem Lenkungsstellelement 38 auf. Die Aktuatorbaugruppe 34 ist zur Bereitstellung eines Lenkmoments vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist die Aktuatorbaugruppe 34 dazu vorgesehen, ein Lenkmoment in Form eines Unterstützungsmoments und/oder Servomoments bereitzustellen und, insbesondere zur Lenkunterstützung, in das Lenkgetriebe 36 einzubringen. Alternativ könnte eine Aktuatorbaugruppe jedoch auch Teil eines Steer-by-Wire-Lenksystems sein. In diesem Fall könnte die Aktuatorbaugruppe insbesondere zum Einsatz in einem Radlenkwinkelsteller und insbesondere zur Bereitstellung eines Lenkmoments zur direkten Steuerung einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Zudem könnte die Aktuatorbaugruppe in diesem Fall auch zu einem Einsatz in einer Bedieneinheit des Steer-by-Wire-Lenksystems und zur Bereitstellung eines Feedbackmoments und/oder Rückstellmoments auf eine Lenkhandhabe vorgesehen sein. Ferner könnte eine Aktuatorbaugruppe, wie eingangs erwähnt, auch unabhängig von einem Lenksystem verwendet werden.
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Die Aktuatorbaugruppe 34 umfasst einen an sich bekannten Elektromotor 12. Der Elektromotor 12 ist als permanenterregter Synchronmotor ausgebildet und zur Erzeugung des Lenkmoments vorgesehen. Der Elektromotor 12 umfasst ein, insbesondere als Außengehäuse ausgebildetes, Motorgehäuse 40, einen in dem Motorgehäuse 40 angeordneten Stator (nicht dargestellt), einen in dem Motorgehäuse 40 angeordneten Rotor (nicht dargestellt) sowie eine in dem Motorgehäuse 40 angeordnete Motorwelle (nicht dargestellt), welche eine Rotationsachse des Elektromotors 12 definiert.
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Ferner weist die Aktuatorbaugruppe 34 eine Steuervorrichtung 10 auf. Die Steuervorrichtung 10 ist im vorliegenden Fall als Lenkungssteuervorrichtung ausgebildet. Die Steuervorrichtung 10 umfasst ein Elektronikgehäuse 16. Das Elektronikgehäuse 16 ist als Außengehäuse ausgebildet. Das Elektronikgehäuse 16 ist als Aufnahmegehäuse ausgebildet. Das Elektronikgehäuse 16 grenzt unmittelbar an den Elektromotor 12 an und ist axial zur Motorwelle des Elektromotors 12 angeordnet. Das Elektronikgehäuse 16 ist mit dem Elektromotor 12, insbesondere dem Motorgehäuse 40, gekoppelt. Im vorliegenden Fall ist das Elektronikgehäuse 16 mechanisch und elektrisch mit dem Elektromotor 12 gekoppelt, wobei ein Übergangswiderstand typischerweise höchstens 1 Ohm beträgt. Hierzu sind das Elektronikgehäuse 16 und der Elektromotor 12, insbesondere das Motorgehäuse 40, durch wenigstens eine elektrische Kontaktierungsstelle (nicht dargestellt) und/oder mehrere elektrische Kontaktierungsstellen (nicht dargestellt) miteinander verbunden. Das Elektronikgehäuse 16 ist zudem kraftschlüssig, insbesondere mittels einer Schraubverbindung mit dem Elektromotor 12 und insbesondere dem Motorgehäuse 40 verbunden. Alternativ oder zusätzlich könnte das Elektronikgehäuse 16 jedoch auch stoff- und/oder formschlüssig mit dem Elektromotor 12 und insbesondere dem Motorgehäuse 40 verbunden sein.
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Darüber hinaus umfasst die Steuervorrichtung 10 eine an sich bekannte Elektronikeinheit 18. Die Elektronikeinheit 18 ist in dem Elektronikgehäuse 16 angeordnet und zur Ansteuerung des Elektromotors 12 und/oder zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Elektromotors 12 vorgesehen. Im vorliegenden Fall umfasst die Elektronikeinheit 18 beispielhaft eine Ansteuerelektronik (nicht dargestellt) zur Ansteuerung des Elektromotors 12 und eine Erfassungselektronik (nicht dargestellt) zur Erfassung wenigstens einer Betriebsgröße des Elektromotors 12, vorliegend insbesondere einer Rotorlage der Motorwelle.
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Die 2a und 2b zeigen das Elektronikgehäuse 16 in einer Detaildarstellung.
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Das Elektronikgehäuse 16 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst mehrere Gehäuseteile 20, 22. Im vorliegenden Fall umfasst das Elektronikgehäuse 16 zumindest ein erstes Gehäuseteil 20 und ein mit dem ersten Gehäuseteil 20 zusammenwirkendes zweites Gehäuseteil 22.
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Das erste Gehäuseteil 20 ist als Grundgehäuse ausgebildet und stellt einen Aufnahmebereich für die Elektronikeinheit 18 bereit. Das erste Gehäuseteil 20 grenzt unmittelbar an den Elektromotor 12, beispielsweise ein Lagerschild des Elektromotors 12, an. Das erste Gehäuseteil 20 ist einstückig ausgebildet. Das erste Gehäuseteil 20 umfasst eine dem Elektromotor 12 zugewandte und senkrecht zur Motorwelle angeordnete Bodenwand 42 sowie eine, insbesondere rechtwinklig zur Bodenwand 42 angeordnete, Seitenwand 44.
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Das zweite Gehäuseteil 22 ist als im Wesentlichen ebener Gehäusedeckel ausgebildet und zur Abdeckung des Aufnahmebereichs vorgesehen. Das zweite Gehäuseteil 22 ist einstückig ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 22 ist senkrecht zur Motorwelle angeordnet und begrenzt den Aufnahmebereich in eine dem Elektromotor 12 abgewandte Richtung.
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Darüber hinaus sind das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 als Abschirmelemente ausgebildet und zur Abschirmung von elektrischen, von magnetischen und/oder von elektromagnetischen Feldern vorgesehen. Das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 sind dabei mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt, wobei ein Übergangswiderstand typischerweise höchstens 1 Ohm beträgt. Hierzu sind das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 durch wenigstens eine weitere elektrische Kontaktierungsstelle (nicht dargestellt) und/oder mehrere weitere elektrische Kontaktierungsstellen (nicht dargestellt) miteinander verbunden. Das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 sind zur Abschirmung elektrischer Felder, insbesondere von 0 bis 1,6 GHz oder höher, vorgesehen. Ferner sind das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 zumindest zur Abschirmung niederfrequenter magnetischer Felder mit einer Frequenz zwischen 150 Hz und 500 Hz vorgesehen, wobei die niederfrequenten magnetischen Felder beim Betrieb der Elektronikeinheit 18 erzeugt werden. Alternativ können das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 jedoch auch zur Abschirmung niederfrequenter magnetischer Felder mit einer Frequenz größer 60 Hz und/oder kleiner 400 kHz vorgesehen sein. Demzufolge sind das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 zumindest dazu vorgesehen, die niederfrequenten magnetischen Felder gegenüber einer Umgebung des Elektronikgehäuses 16 abzuschirmen. Hierzu bestehen das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 aus einem Metall, vorliegend insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, mit einer Materialstärke von zumindest 1,5 mm. Grundsätzlich könnte ein erstes Gehäuseteil und/oder ein zweites Gehäuseteil jedoch auch aus einem von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung abweichenden Material bzw. Metall bestehen. Zudem könnte ein zweites Gehäuseteil grundsätzlich auch dünner als 1, 5 mm und/oder ein erstes Gehäuseteil ausgeführt sein. Darüber hinaus können ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil grundsätzlich auch zur Abschirmung von externen Feldern vorgesehen sein.
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Um eine Abschirmwirkung des Elektronikgehäuses 16 weiter zu verbessern, umschließen das erste Gehäuseteil 20 und das zweite Gehäuseteil 22 den Aufnahmebereich mit der im montierten Zustand darin angeordneten Elektronikeinheit 18 abgesehen von minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 zur Durchführung von elektrischen Anschlussleitungen 30 zur elektrischen Verbindung der Elektronikeinheit 18 mit dem Elektromotor 12, der Motorwelle des Elektromotors 12 und mechanischer Kopplungselemente 32 zur mechanischen Kopplung des Elektronikgehäuses 16 mit dem Elektromotor 12 vollständig, sodass ein nahezu vollständig abgeschirmter Elektronikaufnahmeraum bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus kann das erste Gehäuseteil 20 und/oder das zweite Gehäuseteil 22 grundsätzlich noch minimale Ausnehmungen zur Durchführung anderer elektrischer Leitungen, wie beispielsweise von elektrischen Signalleitungen, und/oder minimale Ausnehmungen zur Montage, beispielsweise zur Durchführung von Montagehilfswerkzeugen, umfassen, welche in den 2a und 2b jedoch nicht dargestellt sind. Die minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 sind dabei derart an das durchzuführende Objekt angepasst, dass eine Öffnungsfläche der entsprechenden Ausnehmung 24, 26, 28 höchstens 15 % größer als eine Querschnittsfläche des Objekts im Bereich der Öffnungsfläche ist. Vorliegend umfassen die Gehäuseteile 20, 22 somit drei Gruppen von minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28, wobei eine erste Gruppe von minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 zur Durchführung von elektrischen Anschlussleitungen 30, insbesondere in Form von Anschlusspins, eine zweite Gruppe von minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 zur Durchführung der Motorwelle des Elektromotors 12 und eine dritte Gruppe von minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 zur Durchführung von mechanischen Kopplungselementen 32, vorliegend in Form von Schrauben, vorgesehen ist. Jede Gruppe weist dabei mindestens ein Element auf und kann grundsätzlich auch mehrere Elemente umfassen. Die minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 sind zudem ausschließlich auf einer dem Elektromotor 12 zugewandten Seite des Elektronikgehäuses 16 und insbesondere des ersten Gehäuseteils 20, vorliegend insbesondere der Bodenwand 42, angeordnet, während die Seitenwand 44 des ersten Gehäuseteils 20 sowie das zweite Gehäuseteil 22 keine Ausnehmungen aufweisen. Hierdurch ist der Elektronikaufnahmeraum zu wenigstens 95 % von dem Elektronikgehäuse 16 umgeben. Grundsätzlich könnte auf minimale Ausnehmungen zur Durchführung mechanischer Kopplungselemente natürlich auch verzichtet werden, beispielsweise bei einer stoffschlüssigen Kopplung eines Elektronikgehäuses mit einem Elektromotor. Zudem ist denkbar, auf eine minimale Ausnehmung zur Durchführung einer Motorwelle eines Elektromotors zu verzichten. In diesem Fall ist beispielsweise denkbar, eine Materialstärke und/oder eine Materialzusammensetzung des Elektronikgehäuses im Bereich der Motorwelle zu variieren. Darüber hinaus könnten die minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28 zumindest teilweise oder vollständig auch auf einer dem Elektromotor 12 abgewandten Seite des Elektronikgehäuses 16 und insbesondere im zweiten Gehäuseteil 22 angeordnet sein.
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Ferner kann das erste Gehäuseteil 20 und/oder das zweite Gehäuseteil 22 im Bereich der minimalen Ausnehmungen 24, 26, 28, insbesondere im Bereich der minimalen Ausnehmungen zur Durchführung der elektrischen Leitungen 30 bzw. im Bereich der Steckerpin-Durchbrüche, Kontaktierungsstellen für Filterelemente (nicht dargestellt) aufweisen. Die Kontaktierungsstellen für die Filterelemente sind dabei zwischen dem entsprechenden Gehäuseteil 20, 22 und den entsprechenden Steckerpins angeordnet und können beispielsweise halbkugelförmig ausgeformt sein. Die Filterelemente sind darüber hinaus als kapazitive und/oder resistive Filterelemente ausgebildet. Vorliegend sind die Filterelemente dabei als EMV-Filterelemente ausgebildet. In diesem Zusammenhang können die Filterelemente beispielsweise auf einer Leiterkarte der Elektronikeinheit 18, vorzugsweise in Form von diskreten Komponenten, befestigt und in einem montierten Zustand mittels elektrischen Federkontakten mit dem ersten Gehäuseteil 20 und/oder dem zweiten Gehäuseteil 22 verbunden sein. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, auf zusätzliche Kontaktierungsstellen für Filterelemente bzw. Filterelemente zu verzichten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112019005409 T5 [0002]
