DE202015105245U1 - electric motor - Google Patents
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Abstract
Elektromotor, aufweisend einen Rotor (31), einen Stator (33), ein erstes Teilgehäuse (100) und eine Steuervorrichtung (50) mit einer Steuerelektronik (51), welches erste Teilgehäuse (100) einen ersten Teilabschnitt (32; 101) und einen zweiten Teilabschnitt (61, 102) aufweist, welcher zweite Teilabschnitt (61; 102) mit einem zweiten Gehäuseteil (62) verbindbar ist, wobei der zweite Teilabschnitt (61; 102) und das zweite Gehäuseteil (62) ein Steuervorrichtungsgehäuse (60) bilden, in welchem die Steuerelektronik (51) zumindest teilweise angeordnet ist, welcher erste Teilabschnitt (32; 101) zur Aufnahme des Rotors (31) und des Stators (33) ausgebildet ist, wobei die Steuervorrichtung (50) elektrische Leiter (65, 66) aufweist, welche einenends mit der Steuerelektronik (51) und anderenends mit dem Stator (33) und dem Rotor (31) elektrisch leitend zu verbinden und/oder zu positionieren sind, welches erste Teilgehäuse (100) zur vorgegebenen Positionierung der elektrischen Leiter (65, 66) relativ zum Stator (33) und Rotor (31) bei einer Verbindung des zweiten Teilabschnitts (61; 102) mit dem zweiten Gehäuseteil (62) ausgebildet ist.Electric motor, comprising a rotor (31), a stator (33), a first sub-housing (100) and a control device (50) with control electronics (51), which first sub-housing (100) has a first sub-section (32; 101) and a said second subsection (61, 102) being connectable to a second housing part (62), said second subsection (61, 102) and said second housing part (62) forming a control device housing (60), in which the electronic control unit (51) is at least partially arranged, which first partial section (32, 101) is designed to receive the rotor (31) and the stator (33), the control device (50) having electrical conductors (65, 66) which are connected at one end to the control electronics (51) and at the other end to the stator (33) and the rotor (31) in an electrically conductive manner and / or to be positioned, which first partial housing (100) for the predetermined positioning of the electrical conductors (65, 66 ) relative to the stator (33) and rotor (31) at a junction of the second portion (61; 102) is formed with the second housing part (62).
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor. The invention relates to an electric motor.
Elektromotoren können mit Hilfe von elektronischen Steuervorrichtungen geregelt werden. Dazu ist dem Elektromotor eine elektronische Steuervorrichtung zugeordnet, welche eine Steuerelektronik, bestehend aus einer mit elektrischen und elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatte und diversen elektrischen Leitern. Die elektrischen Leiter der Steuerelektronik sind mit dem Elektromotor elektrisch leitend verbunden, derart, dass der Elektromotor über die Steuervorrichtung steuerbar ist. Electric motors can be controlled by means of electronic control devices. For this purpose, an electronic control device is associated with the electric motor, which control electronics, consisting of a stocked with electrical and electronic components circuit board and various electrical conductors. The electrical conductors of the control electronics are electrically connected to the electric motor, such that the electric motor is controllable via the control device.
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen neuen Elektromotor bereitzustellen. The object of the present invention is now to provide a new electric motor.
Die Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by an electric motor with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective subclaims.
Der Elektromotor umfasst einen Rotor, einen Stator, ein erstes Teilgehäuse und eine Steuervorrichtung mit einer Steuerelektronik. Das erste Teilgehäuse weist einen ersten Teilabschnitt und einen zweiten Teilabschnitt auf. Der zweite Teilabschnitt ist mit einem zweiten Gehäuseteil verbindbar, wobei der zweite Teilabschnitt und das zweite Gehäuseteil ein Steuervorrichtungsgehäuse bilden, in welchem die Steuerelektronik zumindest teilweise aufgenommen ist. Der erste Teilabschnitt ist zur Aufnahme des Rotors und des Stators ausgebildet. Die Steuervorrichtung weist elektrische Leiter auf, welche einenends mit der Steuerelektronik und anderenends mit dem Stator und dem Rotor elektrisch leitend zu verbinden und/oder zu positionieren sind. Das erste Teilgehäuse ist zur vorgegebenen Positionierung der elektrischen Leiter relativ zum Stator und Rotor bei einer Verbindung des zweiten Teilabschnitts mit dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet. The electric motor comprises a rotor, a stator, a first sub-housing and a control device with control electronics. The first partial housing has a first partial section and a second partial section. The second subsection is connectable to a second housing part, the second subsection and the second housing part forming a control device housing, in which the control electronics are at least partially accommodated. The first section is designed to receive the rotor and the stator. The control device has electrical conductors which are to be connected and / or positioned in an electrically conductive manner at one end to the control electronics and at the other end to the stator and the rotor. The first sub-housing is formed for the predetermined positioning of the electrical conductors relative to the stator and rotor in a connection of the second section to the second housing part.
Durch die exakte Positionierung der elektrischen Leiter der Steuervorrichtung bei einer Verbindung des zweiten Gehäuseteils mit dem zweiten Teilabschnitt kann ein stabiler Elektromotor geschaffen werden. Due to the exact positioning of the electrical conductors of the control device in a connection of the second housing part with the second portion of a stable electric motor can be created.
Ein besonders stabiles Gehäuse des Elektromotors und seiner Steuervorrichtung ist geschaffen mit einer einteiligen Ausbildung des ersten Teilgehäuses. Mit anderen Worten sind das Gehäuse des Elektromotors und das Gehäuse der Steuerelektronik zumindest teilweise gemeinsam mit einem einzigen Gehäusebauteil ausgestaltet. A particularly stable housing of the electric motor and its control device is provided with a one-piece construction of the first part housing. In other words, the housing of the electric motor and the housing of the control electronics are at least partially designed together with a single housing component.
In einer weiteren Ausgestaltung des Elektromotors ist bevorzugt der erste Teilabschnitt hohlzylinderförmig und der zweite Teilabschnitt flächig ausgebildet. Der Vorteil ist, dass in den ersten Teilabschnitt der üblicherweise zylinderförmig ausgebildete Rotor sowie der zylinderförmig ausgebildete Stator aufgenommen werden können. Insbesondere kann bei einer Ausführung eines Innenrotors und eines den Innenrotor aufnehmenden Außenstators der Außenstator vereinfacht und kostengünstig durch eine Presspassung im ersten Teilabschnitt fixiert werden. Die Ausführung des zweiten Teilabschnitts in flächiger Form dient vorteilhaft der Anordnung der üblicherweise auf einer flächigen Leiterplatte angeordneten Steuerelektronik. In a further embodiment of the electric motor, the first partial section is preferably hollow-cylindrical and the second partial section is flat. The advantage is that in the first section of the usually cylindrical-shaped rotor and the cylinder-shaped stator can be accommodated. In particular, in an embodiment of an inner rotor and an outer stator receiving the inner rotor, the outer stator can be simplified and fixed in a cost-effective manner by a press fit in the first section. The embodiment of the second section in planar form advantageously serves to arrange the control electronics usually arranged on a flat printed circuit board.
Eine die Steuerelektronik vor einer Beschädigung, insbesondere einer Beschädigung durch Feuchtigkeit und/oder Nässe, schützende technische Maßnahme ist dadurch gegeben, dass der zweite Teilabschnitt und das zweite Gehäuseteil in einem umlaufenden und geschlossenen Randbereich miteinander verbunden sind, und bei welchem der zweite Teilabschnitt innerhalb dieses Randbereichs als geschlossene Abschnittsfläche ausgebildet ist. A technical measure protecting the control electronics from damage, in particular damage caused by moisture and / or moisture, is provided in that the second subsection and the second housing part are connected to one another in a circumferential and closed edge region, and in which the second subsection is within this Edge region is formed as a closed section surface.
In einer weiteren Ausgestaltung des Elektromotors weist der zweite Teilabschnitt eine Vertiefung zur Aufnahme eines Teils der Steuerelektronik auf, wobei die Vertiefung bevorzugt wannenartig ausgebildet ist. Die Leiterplatte der Steuerelektronik ist üblicherweise mit unterschiedlichen elektronischen Bauteilen, wie bspw. Widerständen oder Dioden, bestückt. Diese Bauteile weisen, von der Leiterplatte aus betrachtet, unterschiedliche Erstreckungen in die von der Leiterplatte abgewandte Richtung auf. Zur vereinfachten und gesicherten Aufnahme der Bauteile im zweiten Teilabschnitt ist die Vertiefung ausgebildet, wobei ein unbestückter Randbereich der Leiterplatte mit einem an der Vertiefung ausgebildeten Randbereich in Überdeckung zu bringen ist. Die Bauteile können sich in die Vertiefung hinein erstrecken ohne mit dem zweiten Teilabschnitt in Berührung zu kommen. Selbstredend könnte der zweite Teilabschnitt auch komplementär zu der dem zweiten Teilabschnitt zugewandt ausgebildeten bestückten Fläche der Leiterplatte ausgeführt sein. Dies würde allerdings aufgrund der hohen Anzahl der elektronischen Bauteile und ihre unterschiedlichen Erstreckungen höhere Kosten in der Herstellung des zweiten Teilabschnitts, resp. des ersten Teilgehäuses bedeuten. In a further embodiment of the electric motor, the second section has a recess for receiving a portion of the control electronics, wherein the recess is preferably formed like a trough. The printed circuit board of the control electronics is usually with different electronic components, such as. Resistors or Diodes, populated. These components have, viewed from the circuit board, different extents in the direction away from the circuit board direction. For simplified and secure recording of the components in the second section, the recess is formed, wherein an unpopulated edge region of the circuit board is to be brought into coincidence with a formed on the recess edge region. The components may extend into the recess without coming into contact with the second section. Of course, the second section could also be designed to be complementary to the fitted section of the circuit board that faces the second section. However, this would due to the high number of electronic components and their different extents higher costs in the production of the second section, resp. of the first part housing mean.
Kostengünstig ist das erste Teilgehäuse in einem Druckgussverfahren, bevorzugt bei Einsatz eines aluminiumhaltigen Werkstoffes in einem Aluminiumdruckgussverfahren hergestellt. Aluminiumhaltige Werkstoffe und Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit aus. Entsprechend der Legierungselemente ist es somit möglich eine hohe Festigkeit des ersten Teilgehäuses zu erzielen. Als besonders vorteilhaft hat sich der aluminiumhaltige Werkstoff AlSi10Mg erwiesen. Cost-effective is the first part of the housing in a die-casting process, preferably produced when using an aluminum-containing material in a die-cast aluminum process. Aluminum-containing materials and aluminum alloys are characterized by their low weight and high strength. According to the alloying elements, it is thus possible to achieve a high strength of the first part housing. The aluminum-containing material AlSi10Mg has proved particularly advantageous.
Zur gesicherten Aufnahme ist die Steuerelektronik zwischen dem zweiten Teilabschnitt und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet. For secure recording, the control electronics between the second section and the second housing part is arranged.
In einer weiteren Ausgestaltung des Elektromotors ist das zweite Gehäuseteil aus einem Kunststoff ausgebildet. Dies bietet die Möglichkeit einen gewichtsreduzierten Elektromotor zu realisieren. Insbesondere sofern der Elektromotor im Kraftfahrzeugbau eingesetzt wird, ist es von Vorteil, dem Erfordernis des Leichtbaus der Kraftfahrzeuge Rechnung zu tragen. Des Weiteren ist ein aus Kunststoff hergestelltes zweites Teilgehäuse kostengünstig. Auch kann das zweite Teilgehäuse in einem Spritzgussverfahren, diverse Leiter und Leitelemente während des Spritzgussverfahrens aufnehmend, hergestellt werden. Damit ist eine gesicherte und stabile Anordnung der Leiter und Leitelemente herbeigeführt. In a further embodiment of the electric motor, the second housing part is formed from a plastic. This offers the possibility to realize a weight-reduced electric motor. In particular, if the electric motor is used in motor vehicle construction, it is advantageous to take into account the requirement of the lightweight construction of motor vehicles. Furthermore, a second part housing made of plastic is inexpensive. Also, the second sub-housing in an injection molding process, various conductors and guide elements during the injection molding process receiving, are produced. For a secure and stable arrangement of the conductors and guide elements is brought about.
Bevorzugt weist der Stator eine Wicklungsanordnung mit Wicklungsanschlüssen, und die Steuervorrichtung mit den elektrischen Leitungen in Verbindung stehende elektrische Kontakte auf, wobei die elektrischen Kontakte zur Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen ausgebildet sind. Aufgrund der Kontakte ist eine einfache Herstellung der Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen realisierbar. The stator preferably has a winding arrangement with winding terminals, and the control apparatus has electrical contacts with the electrical lines, wherein the electrical contacts are designed for connection to the winding terminals. Due to the contacts, a simple production of the connection with the winding terminals can be realized.
Eine bevorzugt einfache Verbindung der Kontakte mit den Wicklungsanschlüsse ist herbeigeführt, wenn mit Hilfe einer Befestigung des zweiten Gehäuseteils am ersten Teilgehäuse eine den Wicklungsanschlüssen gegenüberliegende Positionierung der elektrischen Kontakte ausgebildet ist. Das bedeutet, dass nach der Befestigung des zweiten Gehäuseteils am ersten Teilgehäuse die elektrischen Kontakte direkt an den Wicklungsanschlüssen anliegen und unmittelbar, ohne Zwischenschaltung eines zusätzlichen Verbindungselementes miteinander oder durch bspw. Verformung in Form von Verbiegung der Kontakte zur Positionierung an den Wicklungsanschlüssen, oder vice versa, miteinander leitend verbunden werden können. A preferred simple connection of the contacts with the winding terminals is brought about, if by means of an attachment of the second housing part on the first housing part opposite to the winding terminals positioning of the electrical contacts is formed. This means that after attachment of the second housing part on the first part housing, the electrical contacts directly against the winding terminals and immediately, without interposition of an additional connecting element with each other or by example. Deformation in the form of bending the contacts for positioning at the winding terminals, or vice versa , can be connected to each other conductively.
Eine einfache Form der Verbindung ist eine stoffschlüssige Verbindung der Wicklungsanschlüsse mit den elektrischen Kontakten, insbesondere eine Schweißverbindung oder Lötverbindung. A simple form of the connection is a cohesive connection of the winding connections with the electrical contacts, in particular a welded connection or solder connection.
Alternativ zur stoffschlüssigen Verbindung ist eine lösbare Verbindung der Wicklungsanschlüsse mit den elektrischen Kontakten ausgebildet. Diese hat den Vorteil, dass bspw. bei Reparaturen ein einfaches Lösen ohne eine Zerstörung eines der beiden Bauteile der miteinander leitend verbunden Bauteile herbeigeführt werden kann. As an alternative to the cohesive connection, a releasable connection of the winding terminals to the electrical contacts is formed. This has the advantage that, for example, for repairs a simple loosening can be brought about without destroying one of the two components of the components connected to one another in a conductive manner.
In einer weiteren Ausgestaltung des Elektromotors sind an der Steuervorrichtung Rotorstellungssensoren angeordnet, welche Rotorstellungssensoren elektrisch mit den elektrischen Leitungen verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass die Rotorstellungssensoren in Abhängigkeit der Anordnung der Steuervorrichtung positioniert werden können. Die Erkennung der Position des Rotors ist bei elektronisch kommutierten Elektromotoren relevant. In a further embodiment of the electric motor rotor position sensors are arranged on the control device, which rotor position sensors are electrically connected to the electrical lines. This has the advantage that the rotor position sensors can be positioned depending on the arrangement of the control device. The detection of the position of the rotor is relevant for electronically commutated electric motors.
Bevorzugt dient die Befestigung des zweiten Gehäuseteils am ersten Teilgehäuse unmittelbar zur Herbeiführung einer relativen Positionierung der Rotorstellungssensoren zum Rotor. Preferably, the attachment of the second housing part to the first sub-housing directly serves to bring about a relative positioning of the rotor position sensors to the rotor.
Eine zusätzliche Dichtung, die zwischen dem ersten Teilgehäuse und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, verbessert die Abdichtung eines zwischen dem ersten Teilgehäuse und dem zweiten Gehäuseteil ausgebildeten Innenraums, in welchem die Steuerelektronik positioniert ist, gegenüber einer Beschädigung der Steuerelektronik durch Feuchtigkeit und/oder Nässe, indem ein Eindringen derselben verhindert wird. Bevorzugt ist die Dichtung in Form eines Dichtringes ausgebildet. Dadurch ist über den Umfang der Leiterplatte eine geschlossene Dichtung ausgebildet. Die Dichtung kann z.B. in Form eines O-Ringes ausgebildet sein. An additional seal, which is arranged between the first sub-housing and the second housing part, improves the sealing of an interior formed between the first sub-housing and the second housing part, in which the control electronics are positioned, against damage to the control electronics due to moisture and / or moisture, by preventing their penetration. Preferably, the seal is designed in the form of a sealing ring. As a result, a closed seal is formed over the circumference of the printed circuit board. The seal may e.g. be formed in the form of an O-ring.
In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Gehäusedeckel vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, den ersten Teilabschnitt auf der der Steuervorrichtung zugewandten Seite zumindest bereichsweise abzudecken, wobei der Gehäusedeckel bevorzugt am zweiten Gehäuseteil befestigt ist. Dieser Gehäusedeckel dient einer nicht dichtenden Abdeckung des Stators und des Rotors. Sofern der Elektromotor in Form eines Nassläufers ausgebildet ist, ist die Notwendigkeit einer Abdichtung des Stators und des Rotors nicht gegeben. Ebenso kann der Gehäusedeckel auch den hohlzylindrischen Abschnitt des ersten Teilgehäuses abdichtend ausgeführt sein, durch bspw. einen am Umfang des Gehäusedeckels aufgenommenen Dichtring, und ggf. eine Dichtverbindung. In a further embodiment, a housing cover is provided, which is designed for this purpose is to cover the first portion on the control device side facing at least partially, wherein the housing cover is preferably attached to the second housing part. This housing cover serves a non-sealing cover of the stator and the rotor. If the electric motor is designed in the form of a wet rotor, the need for a seal of the stator and the rotor is not given. Likewise, the housing cover and the hollow cylindrical portion of the first housing part may be sealingly performed by, for example, a recorded on the circumference of the housing cover sealing ring, and possibly a sealing connection.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Teilgehäuse mit einer Pumpe verbunden, welche durch den Rotor des Elektromotors antreibbar ist. Durch die Anbindung der Pumpe an das erste Teilgehäuse ist eine stabile Pumpe-Motor-Einheit geschaffen. In a further embodiment, the first part housing is connected to a pump which can be driven by the rotor of the electric motor. The connection of the pump to the first part housing a stable pump-motor unit is created.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Identical or functionally identical elements are assigned identical reference numerals. For reasons of clarity, it is possible that the elements are not provided with reference numbers in all figures, but without losing their assignment. Show it:
Ein Elektromotor
Der Elektromotor
Die Pumpe
Der erste Rotor
Die Welle
Die Welle
Ein Rotor
Zwischen dem Gehäuseteil
Der Elektromotor
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Rotor
Eine Rotation des zweiten Rotors
Über einen an einer von der Stirnseite
Die Welle
Die Ausbildung als Nassläufer begünstigt eine Schmierölversorgung der Lager
Eine Steuerelektronik
In
An einer von der Pumpe
Das erste Gehäuseteil
Das zweite Gehäuseteil
Das zweite Gehäuseteil
Die elektrischen Leiter
Die ersten elektrischen Leiter
Die zweiten elektrischen Leiter
Die Rotorstellungssensoren
Die Steuerelektronik
Zur positionsgenauen Anordnung der Steuerelektronik
Der erste Teilabschnitt
An seiner von der ersten Seite
Der zweite Teilabschnitt
Die Steuerelektronik
Das zweite Gehäuseteil
Das erste Teilgehäuse
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.
So kann bei den genannten Schweißverbindungen auch ein Kaltschweißverfahren verwendet werden. Thus, in the case of the abovementioned welded joints, a cold welding method can also be used.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |