DE19543284A1 - Drive unit for model aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Mo dellflugzeug, mit einem Regler und mit einem Elektromo tor, welcher einen Rotor und einen Stator hat.The invention relates to a drive unit for a Mo. dent plane, with a regulator and with an electromo gate, which has a rotor and a stator.
Antriebseinheiten der vorstehenden Art werden heutzutage vielfach zum Antrieb von Luftschrauben von Modellflugzeu gen eingesetzt und sind damit bekannt. Dabei sind der Elektromotor und der Regler in dem Modellflugzeug ent fernt voneinander angeordnet. Der Rotor des Elektromotors ist mit der Luftschraube verbunden. Der Regler dient zum Regeln der Leistung des Elektromotors aufgrund von Stell befehlen eines Empfängers für Funksignale einer Fern steuerung des Modellflugzeugs. Wenn für die Antriebsein heit ein Gleichstrommotor mit Kohlebürsten eingesetzt wird, ist dieser mit dem Regler über zwei Leitungen ver bunden. Über diese Leitungen wird der Elektromotor gleichzeitig mit elektrischem Strom versorgt. Weiterhin hat der Regler in der Regel drei Leitungen für eine Si gnalübertragung zu dem Empfänger und zwei Leitungen zu einem Akkumulator, welcher den Elektromotor mit elektri scher Energie versorgt.Drive units of the above type are used today often for driving propellers of model airplanes gene used and are therefore known. Here are the Electric motor and the controller in the model airplane ent distant from each other. The rotor of the electric motor is connected to the propeller. The controller is used for Regulating the power of the electric motor based on actu command a receiver for remote radio signals control of the model airplane. If for the drive used a DC motor with carbon brushes is connected to the controller via two lines bound. The electric motor is connected to these lines supplied with electrical power at the same time. Farther the controller usually has three lines for one Si Signal transmission to the receiver and two lines an accumulator, which the electric motor with electri energy supply.
Die Befestigung des Reglers und des Elektromotors an ver schiedenen Stellen im Modellflugzeug ist aufwendig. Wei terhin muß zur Montage eine Vielzahl von elektrischen Leitungen zwischen den Bauteilen verlegt und ebenfalls befestigt werden. Zur Vereinfachung der Montage haben die Leitungen Steckkontakte, mit welchen sie auf die Bauteile aufgesteckt werden. Diese Steckkontakte sind jedoch störanfällig und tragen zu einem hohen Aufwand in der Herstellung der Antriebseinheit bei. The attachment of the controller and the electric motor to ver various places in the model airplane is complex. Wei terhin must have a variety of electrical for assembly Lines laid between the components and also be attached. To simplify assembly, the Cables plug contacts with which they connect to the components be plugged on. However, these plug contacts are prone to failure and contribute to a high effort in the Manufacture of the drive unit at.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine An triebseinheit für ein Modellflugzeug zu schaffen, welche besonders einfach zu montieren und kostengünstig herzu stellen ist.The invention is based on the problem, an drive unit for a model aircraft, which particularly easy to assemble and inexpensive to use pose is.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor und der Regler eine bauliche Einheit bilden.This problem is solved according to the invention in that the electric motor and the controller form a structural unit form.
Durch diese Gestaltung müssen Elektromotor und Regler nur einmal in das Modellflugzeug eingesetzt und dort befe stigt werden, was die Montage der erfindungsgemäßen An triebseinheit stark vereinfacht. Da die zwischen dem Elektromotor und dem Regler erforderlichen elektrischen Leitungen unmittelbar an den Bauteilen festgelötet werden können, benötigen sie keine eigenen Steckkontakte mehr. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist damit besonders kostengünstig herstellbar und rasch zu montieren. Weiter hin wird durch das Einsparen elektrischer Leitungen Ge wicht verringert, was für Modellflugzeuge sehr wichtig ist. Hinzu kommt, daß Störungen des Empfängers durch ma gnetische Felder aufgrund von in den Leitungen fließendem Strom vermieden werden.With this design, the electric motor and controller only have to once in the model airplane and befe there Stigt what the assembly of the invention drive unit greatly simplified. Since the between Electric motor and the controller required electrical Lines are soldered directly to the components they no longer need their own plug contacts. The drive unit according to the invention is therefore special inexpensive to manufacture and quick to assemble. Next by saving electrical lines Ge weight decreased, which is very important for model aircraft is. In addition, disturbances of the receiver by ma magnetic fields due to flowing in the lines Electricity can be avoided.
Der Elektromotor und der Regler können beispielsweise auf einer gemeinsamen Trägerplatte angeordnet sein. Da jedoch der Elektromotor in der Regel ohnehin ein eigenes Gehäuse hat, wird der Aufwand bei der Herstellung der An triebseinheit dadurch verringert, daß der Elektromotor und der Regler in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Diese Gestaltung führt zudem zu einem besonders ge ringen Gewicht und zu einer kompakten Bauweise der erfin dungsgemäßen Antriebseinheit. Hierdurch ist die An triebseinheit auch für einen Antrieb einer Schiffsschrau be von einem Motorboot geeignet. The electric motor and the controller can, for example, on be arranged a common carrier plate. However, since the electric motor usually has its own housing anyway has, the effort in producing the An Drive unit reduced in that the electric motor and the controller arranged in a common housing are. This design also leads to a particularly ge wrestle weight and a compact design of the invent drive unit according to the invention. This is the way drive unit also for a ship's propulsion be suitable from a motor boat.
Der Elektromotor benötigt für einen Betrieb mit seinem höchsten Wirkungsgrad häufig eine andere Drehzahl als die Luftschraube. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit läßt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin dung einfach auf die unterschiedlichen Anforderungen an die Drehzahl von Elektromotor und Luftschraube anpassen, wenn sie ein zwischen dem Rotor und einer Luftschraube angeordnetes Getriebe hat.The electric motor is required for operation with his highest efficiency often a different speed than that Propeller. The drive unit according to the invention can according to an advantageous further development of the Erfin simply adapt to the different requirements adjust the speed of the electric motor and propeller, if they are between the rotor and an air screw arranged gear.
Die Antriebseinheit ist gemäß einer vorteilhaften Weiter bildung der Erfindung besonders platzsparend gestaltet, wenn das Getriebe ein in dem gemeinsamen Gehäuse angeord netes Planetengetriebe ist. Da bei einem solchen Plane tengetriebe eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebe ausgangswelle fluchten und bei einer Änderung der Dreh zahl des Elektromotors kein Kippmoment an der An triebseinheit erzeugt wird, eignet es sich besonders gut für einen Einsatz im Modellflugzeug.The drive unit is according to an advantageous further education of the invention designed to save space, when the gearbox is placed in the common housing is planetary gear. Because with such a tarpaulin gearbox a gearbox input shaft and a gearbox output shaft are aligned and when the rotation changes number of the electric motor no overturning moment at the An drive unit is generated, it is particularly suitable for use in model aircraft.
Der Elektromotor kann beispielsweise ein bekannter Gleichstrommotor mit Kohlebürsten sein. Dieser Elektromo tor hat jedoch einen niedrigen Wirkungsgrad, was dazu führt, daß der Akkumulator bei einer vorgegebenen Be triebszeit unnötig groß und damit schwer ist. Weiterhin erzeugt ein solcher Gleichstrommotor im Betrieb einen Ab rieb der Kohlebürsten, der das Gehäuse der Antriebsein heit verschmutzt und die Lebensdauer des Elektromotors begrenzt. Der Abrieb beeinträchtigt zudem die Funktions sicherheit des Reglers. Die erfindungsgemäße Antriebsein heit gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbil dung der Erfindung bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad wartungsfrei, wenn der Elektromotor ein bürstenloser Elektromotor ist. Ein solcher bürstenloser Elektromotor wurde bisher für Modellflugzeuge nicht eingesetzt, da er einen höheren Verkabelungsaufwand mit dem Regler erfor dert als ein Gleichstrommotor mit Kohlebürsten. Der er höhte Verkabelungsaufwand kommt zustande, weil der Stator neben Leitungen für seine Stromversorgung mehrere Leitun gen für eine Signalübertragung benötigt. Da jedoch dank der Erfindung Elektromotor und Regler eine bauliche Ein heit bilden, erhöht der Einsatz des bürstenlosen Elektro motors nicht den Montageaufwand der Antriebseinheit in dem Modellflugzeug. Ein solcher bürstenloser Elektromotor hat zudem den Vorteil, daß die Position seines Rotors ständig überwacht wird, so daß man beim Abschalten des Elektromotors sicherstellen kann, daß sich die Luft schraube beispielsweise in waagerechter Position befindet und dadurch beim Landen des Modellflugzeugs ausreichend Abstand vom Boden hat.The electric motor can be a known one, for example DC motor with carbon brushes. That electromo However, tor has low efficiency, which is why leads that the accumulator at a predetermined loading drive time is unnecessarily long and therefore difficult. Farther generates such a DC motor in operation rubbed the carbon brushes that drive the housing dirty and the life of the electric motor limited. The abrasion also affects the function safety of the controller. The drive according to the invention unit is designed according to an advantageous further development extension of the invention with high efficiency maintenance free when the electric motor is a brushless Is electric motor. Such a brushless electric motor has not been used for model airplanes since he a higher wiring effort with the controller than a DC motor with carbon brushes. The he increased wiring effort occurs because of the stator in addition to cables for its power supply, several cables gene required for signal transmission. However, thanks the invention electric motor and controller a structural one education, the use of brushless electronics increases motors does not require installation work on the drive unit the model airplane. Such a brushless electric motor also has the advantage that the position of its rotor is constantly monitored so that when you turn off the Electric motor can ensure that the air screw is in a horizontal position, for example and therefore sufficient when the model airplane lands Distance from the ground.
Bei einem bürstenlosen Elektromotor muß die Position des Rotors ständig erfaßt werden, um ein von dem Stator auf gebautes elektromagnetisches Feld jederzeit in eine gün stige Position zu den im Rotor angeordneten Magneten zu bringen. Die Position des Rotors läßt sich sehr einfach überwachen, wenn der bürstenlose Elektromotor zur Erfas sung der Position des Rotors einen auf der Mantelfläche des Rotors angeordneten Steuermagneten und einen dem Steuermagneten gegenüberliegend angeordneten Hallsensor hat. Eine derartige Erfassung der Position des Rotors hat den Vorteil, von einer Verschmutzung des Rotors oder des Stators nicht beeinträchtigt zu werden.In the case of a brushless electric motor, the position of the Rotors are constantly detected by one on the stator built electromagnetic field at any time in a green position to the magnets arranged in the rotor bring. The position of the rotor is very easy monitor when the brushless electric motor is detected solution of the position of the rotor on the outer surface of the rotor arranged control magnet and one Control magnets arranged opposite Hall sensor Has. Such a detection of the position of the rotor has the advantage of contamination of the rotor or Stator not to be affected.
Die Verwendung von Steuermagneten im Rotor läßt sich ge mäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ver meiden, wenn der bürstenlose Elektromotor zur Erfassung der Position des Rotors eine auf dem Rotor aufgebrachte optische Markierung und ein der optischen Markierung ge genüberliegend angeordneten optischen Sensor mit einer Lichtquelle hat. Eine optische Markierung hat den Vor teil, leichter zu sein als ein Steuermagnet. Hierdurch wird eine schnelle Drehzahländerung des Rotors weniger stark durch seine Massenträgheit behindert.The use of control magnets in the rotor can be ge according to an advantageous development of the invention avoid if the brushless electric motor to capture the position of the rotor one applied to the rotor optical marking and one of the optical marking ge oppositely arranged optical sensor with a Has light source. An optical marking has the front part to be lighter than a control magnet. Hereby a rapid change in the speed of the rotor becomes less severely hampered by its inertia.
Der Betriebspunkt eines bürstenlosen Elektromotors kann dadurch verändert werden, daß der Hallsensor oder der op tische Sensor auf einem gegenüber dem Steuermagnet oder der optischen Markierung verdrehbaren Träger angeordnet sind. Durch das Verdrehen des Trägers ist der sogenannte Kommutierungswinkel, der für den jeweiligen Anwendungs fall optimiert werden muß, einfach einzustellen.The operating point of a brushless electric motor can be changed in that the Hall sensor or the op table sensor on one opposite the control magnet or the optical marking rotatable carrier arranged are. By twisting the carrier is the so-called Commutation angle, for the respective application case must be optimized, easy to set.
Wärme, die beim Betrieb von dem Regler und dem Elektromo tor erzeugt wird, läßt sich von einer Wärmespeicherkapa zität aufnehmen, die so bemessen ist, daß sie die über die gesamte Betriebsdauer entstehende Wärme aufnimmt und bei abgeschaltetem Elektromotor wieder abgibt. Anstatt eine solche Wärmespeicherkapazität, die groß und deshalb relativ schwer gestaltet ist, in der Antriebseinheit an zuordnen, läßt sich die Wärme auch einfach dadurch abfüh ren, daß der Rotor zur Förderung von Kühlluft von einem radial inneren Bereich zu einem radial äußeren Bereich verlaufende Leitschaufeln hat und daß im Gehäuse Öffnun gen für einen Einlaß und einen Auslaß der Kühlluft einge arbeitet sind. Hierdurch wird durch das gemeinsame Gehäu se von Regler und Elektromotor nach Art eines Radialge bläses Kühlluft in Abhängigkeit von der Drehzahl des Elektromotors geführt.Heat generated by the controller and the electromo Tor is generated by a heat storage capa absorb that is dimensioned in such a way that it absorbs the entire operating time and releases again when the electric motor is switched off. Instead of such a heat storage capacity, which is large and therefore is designed to be relatively difficult in the drive unit assign, the heat can also be easily removed ren that the rotor to convey cooling air from a radially inner area to a radially outer area has running guide vanes and that in the housing opening conditions for an inlet and an outlet of the cooling air works. This is through the common casing of regulator and electric motor like a radial ge blowing cooling air depending on the speed of the Electric motor led.
Die Leitschaufeln benötigen keinen zusätzlichen Raum in der erfindungsgemäßen Antriebseinheit, wenn die Leit schaufeln von in eine Stirnfläche des Rotors hinein- und aus der Mantelfläche des Rotors heraus führenden Kanälen gebildet sind und der Stator oder der Träger zum Trennen einer Druckseite von einer Saugseite an dem Rotor ausge bildet ist. Die Kühlluft kann dabei durch den Stator hin durch oder an diesem vorbei zu dem Auslaß im Gehäuse ge leitet werden, was eine Aufheizung des Reglers durch die Abwärme des Stators verhindert.The guide vanes do not require additional space in the drive unit according to the invention when the guide shovel into and into an end face of the rotor channels leading out of the outer surface of the rotor are formed and the stator or carrier for separation a pressure side from a suction side on the rotor forms is. The cooling air can pass through the stator through or past this to the outlet in the housing ge conducts what a heating of the controller by the Waste heat from the stator prevented.
Der Rotor ist einfach herzustellen, wenn er gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung über seine gesamte Länge einen einheitlichen Durchmesser hat.The rotor is easy to manufacture if it is designed according to a other advantageous development of the invention its entire length has a uniform diameter.
Auf dem Regler angeordnete elektronische Bauteile werden gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Er findung besonders gut gekühlt, wenn der Regler auf zumin dest einer zwischen dem Einlaß im Gehäuse und dem Elek tromotor befestigten Platine angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Leitungen zwischen Regler und Elektromotor durch diese Gestaltung besonders kurz sein können, was bei spielsweise zur Verringerung des Gewichts der An triebseinheit beiträgt. Besonders bei den für den bür stenlosen Elektromotor notwendigen Leitungen zur Si gnalübertragung sind kurze Leitungen auch deshalb vor teilhaft, da diese weniger anfällig für Funkstörungen sind als lange Leitungen.Electronic components arranged on the controller are according to another advantageous development of the Er especially well cooled when the regulator is on at least least one between the inlet in the housing and the elec tromotor attached circuit board is arranged. Another The advantage of this development of the invention is that that the lines between the controller and the electric motor through this design can be particularly short, what at for example to reduce the weight of the An drive unit contributes. Especially for those for the office free electric motor necessary lines to Si Short lines are therefore also available partial, as this is less susceptible to radio interference are as long lines.
Die Kühlung des Reglers läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weiter verbes sern, wenn die Platine quer zur Achse des Elektromotors in dem Gehäuse angeordnet ist, gegenüber diesem abdichtet und zur Führung der Kühlluft in einem radial äußeren Be reich eine Ausnehmung hat und wenn der Einlaß im Gehäuse und die Ausnehmung einander diametral gegenüberliegen.The controller can be cooled according to another advantageous development of the invention further verbes if the board is transverse to the axis of the electric motor is arranged in the housing, seals against this and to guide the cooling air in a radially outer loading rich has a recess and if the inlet in the housing and the recess are diametrically opposed to each other.
Häufig ist es nicht möglich, die elektronischen Bauteile des Reglers auf einer einzigen Platine unterzubringen. Dann wird eine optimale Kühlung der Antriebseinheit da durch verwirklicht, daß der Regler eine Steuerplatine und eine Leistungstransistoren tragende Leistungsplatine hat, welche jeweils Ausnehmungen haben, wobei die Ausnehmungen und der Einlaß im Gehäuse zur mäanderförmigen Führung der Kühlluft ausgebildet sind, und daß die Leistungsplatine näher an dem Einlaß angeordnet ist als die Steuerplatine. Die besonders nahe Anordnung der Leistungsplatine an dem Einlaß hat den Vorteil, daß zur Kühlung der Lei stungstransistoren, die besonders stark sein muß, die niedrigstmögliche Temperatur der Kühlluft zur Verfügung steht.Often it is not possible to use the electronic components of the controller on a single board. Then an optimal cooling of the drive unit is there by realizing that the controller is a control board and has a power board carrying power transistors, which each have recesses, the recesses and the inlet in the housing for meandering guidance of the Cooling air are formed, and that the power board is located closer to the inlet than the control board. The particularly close arrangement of the power board on the Inlet has the advantage that for cooling the lei voltage transistors, which must be particularly strong, the lowest possible temperature of the cooling air available stands.
Die Kühlung der Leistungstransistoren ist besonders ef fektiv, wenn die Leistungstransistoren aufrecht stehend auf der Leistungsplatine angeordnet sind.The cooling of the power transistors is particularly ef fective when the power transistors are upright are arranged on the power board.
Um den Energieverbrauch des Modellflugzeugs zu beschrän ken, ist man bestrebt, das Modellflugzeug möglichst leicht zu bauen. Zur Gewichtsersparnis der erfindungsge mäßen Antriebseinheit trägt es bei, wenn das Gehäuse im wesentlichen aus Kunststoff besteht. Das wird durch den erfindungsgemäßen, bürstenlosen Motor besonders gut mög lich, da bei ihm kein Bürstenfeuer entsteht, welches elektromagnetische Wellen erzeugt und dadurch den Empfän ger im Modellflugzeug beeinflussen kann.To limit the energy consumption of the model airplane ken, one strives to make the model airplane as possible easy to build. To save weight of the fiction moderate drive unit helps if the housing in the consists essentially of plastic. That is through the brushless motor according to the invention particularly well possible Lich, since there is no brush fire, which generates electromagnetic waves and thereby the receiver ger can influence in the model airplane.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist für den Einsatz im Modellflugzeug besonders gut angepaßt, wenn das Gehäu se in seinem von dem Elektromotor abgewandten Ende eine größere radiale Erstreckung hat als im Bereich des Elek tromotors. Diese Form entspricht damit der Form eines Rumpfes oder eines Tragflügels des Modellflugzeugs.The drive unit according to the invention is for use particularly well adapted in the model airplane if the casing se in its end facing away from the electric motor has greater radial extension than in the area of the elec tromotors. This shape corresponds to the shape of a Fuselage or a wing of the model airplane.
Der Arbeitspunkt des Elektromotors kann sogar nach einem Zusammenbau der Antriebseinheit sehr einfach verändert werden, wenn das Gehäuse gemäß einer anderen vorteilhaf ten Weiterbildung der Erfindung in seinem von dem Elek tromotor abgewandten Ende einen becherförmigen Verschluß hat, welcher gegenüber dem übrigen Gehäuse drehbar gehal ten ist, und wenn das Gehäuse Mittel zum Verdrehen des Trägers des Hallsensors oder des optischen Sensors hat.The working point of the electric motor can even after one Assembly of the drive unit changed very easily be when the housing according to another advantageous ten development of the invention in its by the Elek end facing away from the motor, a cup-shaped closure has which is rotatable with respect to the rest of the housing ten and if the housing means for rotating the Has carrier of the Hall sensor or the optical sensor.
Die Mittel zum Verdrehen des Trägers führen nicht zu ei ner Erhöhung des Gewichts der erfindungsgemäßen An triebseinheit, wenn die Leistungsplatine in dem becher förmigen Verschluß unverdrehbar befestigt ist und die Mittel zum Verdrehen des Trägers von der Leistungsplatine zu dem Stator führende Leitungen sind.The means for twisting the carrier do not lead to egg ner increase in the weight of the invention drive unit when the power board in the cup shaped fastener is non-rotatably attached and the Means for rotating the carrier from the power board are leads leading to the stator.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of shown in the drawing and will be below wrote. This shows in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Antriebsein heit für ein Modellflugzeug, Fig. 1 shows a longitudinal section through a Antriebsein unit for a model airplane,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Antriebs einheit entlang der Linie I-I aus Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view of the drive unit along the line II of Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Rotor aus Fig. 1, Fig. 3 shows a section through a rotor of FIG. 1,
Fig. 4 eine Darstellung einer Steuerplatine aus Fig. 1, Fig. 4 is a representation of a control board of Fig. 1,
Fig. 5 ein Darstellung einer Leistungsplatine aus Fig. 1. Fig. 5 is a view of a power board in FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1 einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit mit einem darin befestigten Elektromotor 2 und einem Regler 3. Der Elektromotor 2 hat einen Stator 4 mit Windungen 5, welche einen Rotor 6 umschließen. Im vorderen Bereich des Gehäuses 1 befindet sich ein von dem Rotor 6 angetriebenes Planetengetriebe 7. Von dem Plane tengetriebe 7 führt eine Antriebswelle 8 aus dem Gehäuse 1. An ihr wird beispielsweise eine nicht dargestellte Luftschraube angeschlossen. Der Regler 3 hat eine nahe am Elektromotor 2 angeordnete Steuerplatine 9 und dahinter eine Leistungsplatine 10. Auf der Steuerplatine 9 und der Leistungsplatine 10 sind mehrere elektronische Bauteile 11 festgelötet. Die Steuerplatine 9 und die Leistungspla tine 10 sind paßgenau in dem Gehäuse 1 befestigt. Fig. 1 shows a housing 1 of a drive unit according to the invention with a mounted therein electric motor 2 and a regulator 3. The electric motor 2 has a stator 4 with windings 5 , which enclose a rotor 6 . In the front area of the housing 1 there is a planetary gear 7 driven by the rotor 6 . From the tarpaulin gear 7 , a drive shaft 8 leads out of the housing 1 . An propeller, not shown, is connected to it, for example. The controller 3 has a control board 9 arranged close to the electric motor 2 and a power board 10 behind it. Several electronic components 11 are soldered onto the control board 9 and the power board 10 . The control board 9 and the power board 10 are attached in a precise fit in the housing 1 .
Im Bereich der Leistungsplatine 10 hat das Gehäuse 1 ei nen becherförmigen Verschluß 12, welcher unverdrehbar mit der Leistungsplatine 10 verbunden ist, jedoch relativ zum übrigen Gehäuse 1 verschwenkt werden kann. Der Elektromo tor 2 hat an seinem dem Planetengetriebe 7 abgewandten Ende einen verdrehbar gehaltenen Träger 13, auf dem meh rere Hallsensoren 14, 15 angeordnet sind. In dem Rotor 6 sind in Fig. 3 dargestellte Steuermagnete 16, 17 einge arbeitet, welche sich bei einer Drehung des Rotors 6 um seine Achse an den Hallsensoren 14, 15 vorbeibewegen. Hierdurch läßt sich die Stellung des Rotors 6 von den Hallsensoren 14, 15 jederzeit bestimmen. Die Hallsensoren 14, 15 sind jeweils zur Signalübertragung mit einer Lei tung 18, 19 mit der Steuerplatine 9 verbunden.In the area of the power board 10 , the housing 1 has egg NEN cup-shaped closure 12 which is non-rotatably connected to the power board 10 , but can be pivoted relative to the rest of the housing 1 . The Elektromo gate 2 has at its end facing away from the planetary gear 7 a rotatably supported carrier 13 on which several Hall sensors 14 , 15 are arranged. In the rotor 6 shown in Fig. 3 control magnets 16 , 17 are working, which move past the Hall sensors 14 , 15 when the rotor 6 rotates about its axis. In this way, the position of the rotor 6 can be determined by the Hall sensors 14 , 15 at any time. The Hall sensors 14 , 15 are each for signal transmission with a Lei device 18 , 19 connected to the control board 9 .
Der becherförmige Verschluß 12 hat in einem Seitenbereich einen Einlaß 20 für Kühlluft. In der Nähe des Stators 4 ist in das Gehäuse ein Auslaß 21 eingearbeitet. Der Trä ger 13 und die Platinen 9, 10 des Reglers 3 besitzen je weils Ausnehmungen 22 - 24, welche im Falle der Lei stungsplatine 10 und der Steuerplatine 9 zur mäanderför migen Führung der Kühlluft in ihren radial äußeren Berei chen eingearbeitet sind. Die Kühlluft wird von dem wie ein Radialgebläse ausgebildeten Rotor 6 durch das Gehäuse 1 gefördert. Die Führung der Kühlluft ist in dem Gehäuse 1 durch Pfeile gekennzeichnet. The cup-shaped closure 12 has an inlet 20 for cooling air in a side region. In the vicinity of the stator 4 , an outlet 21 is incorporated into the housing. The Trä ger 13 and the boards 9 , 10 of the controller 3 each have recesses 22 - 24 , which are incorporated in the case of the circuit board 10 and the control board 9 for guiding the cooling air in their radially outer regions. The cooling air is conveyed through the housing 1 by the rotor 6 designed as a radial fan. The guidance of the cooling air is indicated in the housing 1 by arrows.
Der Stator 4 hat zur Stromversorgung mit der Leistungs platine 10 eine Verbindung aus mehreren Leitungen 25, von denen eine dargestellt ist. Diese Leitungen 25 durchdrin gen die Ausnehmung 23 in der Steuerplatine 9 und die in Fig. 2 dargestellten Bohrungen 26 - 28 im Träger 13. Bei einer Drehung des becherförmigen Verschlusses 12 und da mit der Leistungsplatine 10 bewegen sich diese Leitungen 25 mit und verdrehen den Träger 13 mit den Hallsensoren 14, 15. Hierdurch wird der Kommutierungswinkel des Elek tromotors 2 verändert.The stator 4 has a connection from a plurality of lines 25 for power supply to the power board 10, one of which is shown. These lines 25 penetrate the recess 23 in the control board 9 and the holes 26 - 28 shown in FIG. 2 in the carrier 13 . Upon rotation of the cup-shaped closure 12 and since with the power board 10 , these lines 25 also move and rotate the carrier 13 with the Hall sensors 14 , 15 . As a result, the commutation angle of the electric motor 2 is changed.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 1 entlang der Linie I-I aus Fig. 2. Hier ist zu erkennen, daß der Träger 13 drei Hallsensoren 14, 15, 29 und mehrere Ausnehmungen 22 für einen Durchlaß der Kühlluft hat. Wei terhin hat der Träger 13 drei Bohrungen 26 - 28, welche die Leitungen 25, 30, 31 für die Stromversorgung des Sta tors 4 eng umschließen. Im Zentrum des Trägers 13 befin det sich ein Lager 32 für den Rotor 6. FIG. 2 shows a section through the housing 1 along the line II from FIG. 2. It can be seen here that the carrier 13 has three Hall sensors 14 , 15 , 29 and several recesses 22 for passage of the cooling air. Wei terhin has the carrier 13 three holes 26 - 28 , which closely enclose the lines 25 , 30 , 31 for the power supply of the gate 4 . A bearing 32 for the rotor 6 is located in the center of the carrier 13 .
In Fig. 3 ist der Rotor 6 in einem Längsschnitt darge stellt. In dem Rotor 6 sind Antriebsmagnete 33, 34 und Steuermagnete 16, 17 befestigt. Um die Kühlluft wie ein Radialgebläse zu fördern, besitzt der Rotor 6 in einer seiner Stirnflächen 38 eine trichterförmige Vertiefung 35 von der Kanäle 36, 37 zu seiner Mantelfläche 39 führen. Der Rotor 6 hat eine Motorwelle 40, welche zu seiner La gerung und zum Anschluß an das in Fig. 1 dargestellte Planetengetriebe 7 dient.In Fig. 3 the rotor 6 is Darge in a longitudinal section. Drive magnets 33 , 34 and control magnets 16 , 17 are fastened in the rotor 6 . In order to convey the cooling air like a radial fan, the rotor 6 has in one of its end faces 38 a funnel-shaped depression 35 from which channels 36 , 37 lead to its outer surface 39 . The rotor 6 has a motor shaft 40 which serves for its storage and for connection to the planetary gear 7 shown in FIG. 1.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Steuerplatine 9 und die Leistungsplatine 10 mit ihren Ausnehmungen 23, 24 für den Durchlaß der Kühlluft. Die Ausnehmung 23 der Steuerplati ne 9 ist für die Durchführung der Leitungen 25, 30, 31 zur Stromversorgung des Stators besonders groß gestaltet. Auf beiden Platinen 9, 10 sind elektronische Bauteile 11 angeordnet. Die Leistungsplatine 10 hat zudem zwölf Lei stungstransistoren 41. FIGS. 4 and 5 show the control board 9 and the power board 10 with its recesses 23, 24 for the passage of cooling air. The recess 23 of Steuerplati ne 9 is designed to be particularly large for the implementation of lines 25 , 30 , 31 for the power supply of the stator. Electronic components 11 are arranged on both boards 9 , 10 . The power board 10 also has twelve power transistors 41 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Gehäuse
2 Elektromotor
3 Regler
4 Stator
5 Windungen
6 Rotor
7 Planetengetriebe
8 Antriebswelle
9 Steuerplatine
10 Leistungsplatine
11 elektronisches Bauteil
12 Verschluß
13 Träger
14 Hallsensor
15 Hallsensor
16 Steuermagnet
17 Steuermagnet
18 Leitung
19 Leitung
20 Einlaß
21 Auslaß
22 Ausnehmung
23 Ausnehmung
24 Ausnehmung
25 Leitung
26 Bohrung
27 Bohrung
28 Bohrung
29 Hallsensor
30 Leitung
31 Leitung
32 Lager
33 Antriebsmagnet
34 Antriebsmagnet
35 Vertiefung
36 Kanal
37 Kanal
38 Stirnfläche
39 Mantelfläche
40 Motorwelle
41 Leistungstransistor 1 housing
2 electric motor
3 controllers
4 stator
5 turns
6 rotor
7 planetary gears
8 drive shaft
9 control board
10 power board
11 electronic component
12 closure
13 carriers
14 Hall sensor
15 Hall sensor
16 control magnet
17 control magnet
18 management
19 management
20 inlet
21 outlet
22 recess
23 recess
24 recess
25 line
26 hole
27 hole
28 hole
29 Hall sensor
30 line
31 line
32 bearings
33 drive magnet
34 drive magnet
35 deepening
36 channel
37 channel
38 end face
39 lateral surface
40 motor shaft
41 power transistor
Claims (19)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |