EP4470099A1 - Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik - Google Patents

Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik

Info

Publication number
EP4470099A1
EP4470099A1 EP22835454.4A EP22835454A EP4470099A1 EP 4470099 A1 EP4470099 A1 EP 4470099A1 EP 22835454 A EP22835454 A EP 22835454A EP 4470099 A1 EP4470099 A1 EP 4470099A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
circuit board
intermediate flange
printed circuit
motor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22835454.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Müller
Manuel Heil
Frank Hartmann
Sandro Wittemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4470099A1 publication Critical patent/EP4470099A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/225—Detecting coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
    • H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
    • H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets
    • H02K7/1025—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets using axial electromagnets with generally annular air gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/223—Heat bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K24/00—Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with an angle sensor.
  • an electric motor has a rotor which runs through different angular positions during operation.
  • EP 0650 058 A1 discloses a flange motor with a measuring device for detecting the rotation of the motor shaft.
  • a cooling arrangement is known from DE 102008 019 797 A1.
  • a holding device for a printed circuit board is known from WO 2008/122 387 A2.
  • the invention is therefore based on the object of further developing an electric motor with an angle sensor, with a compact construction being to be made possible.
  • the object is achieved with the electric motor according to the features specified in claim 1.
  • the angle sensor has a base body, a cover part, a holding part, a first printed circuit board, has an intermediate flange, a second printed circuit board, a disc part, in particular with a material measure, and a hollow shaft, the rotor shaft of the angle sensor being connected in a torque-proof manner to a rotor of the electric motor, the disc part being slipped onto the hollow shaft, in particular slipped on without play for centering in the radial direction and rests against a shaft step and/or a flat surface area of the hollow shaft, in particular which is arranged in a single axial position, the second printed circuit board having conductor tracks which function and/or are designed as a coil winding and are in particular clamped between the base body and the intermediate flange is held, the intermediate flange being pressed towards the main body by the screw head of a further screw screwed into a threaded hole in the base body, the first printed circuit board being held in particular clamped
  • the advantage here is that the angle sensor is stacked. Improved heat dissipation can thus be achieved, since the intermediate flange and holding part between the printed circuit boards conduct the heat away.
  • the stack is stacked in the axial direction, in particular so that the Stacking direction is parallel to the axial direction.
  • the stack consists on the one hand of the printed circuit boards and on the other hand of the holding part and the intermediate flange, in particular as well as an optionally additionally present electronic circuit.
  • the up to three electrically energizable stack parts are separated from one another by means of the stack parts, which are preferably made of metal, that is to say the holding part and the intermediate flange.
  • the holding part and the intermediate flange are preferably shaped in such a way that the printed circuit boards are each arranged in a spatial area which is delimited and surrounded by the intermediate flange together with the holding part or by the intermediate flange together with the base body or by the holding part together with the hood part.
  • each of the two parts is thickened axially in a first radially outer area.
  • the electric motor has an electromagnetically actuable brake which has a coil which can be supplied from an electronic circuit which feeds the coil as a function of a control signal, the control signal being fed to the electronic circuit from the first printed circuit board, the electronic circuit is arranged on the side of the holding part facing away from the first printed circuit board, in particular between the hood part and the holding part, the sheet metal part being supported on the electronic circuit, i.e. in particular being arranged in an elastically prestressed manner between the electronic circuit and the hood part, in particular wherein the Sheet metal part is designed as a bent part.
  • the advantage here is that the signal electronics of the first printed circuit board are not only provided for detecting the angular position, but also for generating the control pulses for the brake, with the supply voltage for the brake being generated and controlled in the angle sensor and that arranged in the electric motor by the angle sensor spaced brake is supplied.
  • the rotor is rotatably mounted by means of two bearings accommodated in the housing of the electric motor, in particular wherein the housing has a stator housing and two spaced-apart bearing flanges which are each connected to the stator housing and in which one of the two bearings is accommodated.
  • the housing has a stator housing and two spaced-apart bearing flanges which are each connected to the stator housing and in which one of the two bearings is accommodated.
  • the screw head of a first screw screwed into a threaded hole in the rotor shaft presses the hollow shaft onto the rotor shaft, with a permanent magnet being accommodated in the screw head, in particular the center of gravity of which is arranged in the axis of rotation of the hollow shaft.
  • the first printed circuit board is equipped with a magnetic field-sensitive sensor, in particular a pulse wire sensor and/or Wiegand sensor, which is in operative connection with the permanent magnet, in particular a counter fitted on the first printed circuit board for determining the number of revolutions of the rotor shaft from the sensor is supplyable.
  • a magnetic field-sensitive sensor in particular a pulse wire sensor and/or Wiegand sensor
  • the counter can be supplied with energy from the energy of the pulses themselves. In this way, the complete revolutions that have been covered can be detected in a simple manner and can always be carried out.
  • the conductor tracks of the second printed circuit board which are designed as coil windings, are operatively connected to the material measure of the disk part and the signal electronics of the first printed circuit board are electrically connected to the coil windings and designed to be suitable for determining the angular position of the disk part in relation to the second printed circuit board.
  • the disc part covers a first radial distance area, in particular in relation to the axis of rotation of the rotor shaft, the hollow part having an axially greater thickness radially outside the first radial distance area than in the first radial distance area.
  • the disc part has a material measure and is precisely centered and aligned. Because the centering takes place on the shaft journal, in particular the dome section, of the hollow shaft.
  • the intermediate flange has an axially greater thickness radially outside of the first radial spacing region than in the first radial spacing region.
  • the electronic components of the first printed circuit board can be arranged in the first radial spacing area and are shielded there and surrounded to form a housing.
  • the electronic circuit is encapsulated using a casting compound and/or is arranged in a housing.
  • the advantage here is that the sheet metal part can be supported in a simple manner and with a distance that is fixed against the insulation.
  • the first printed circuit board is arranged clamped between the hollow part and the intermediate flange, in particular outside the first radial spacing area.
  • the advantage here is that the first printed circuit board is held mechanically stable and the electronic components arranged on the first printed circuit board are protected from electromagnetic interference.
  • the second printed circuit board is arranged clamped between the intermediate flange and the base body, in particular outside the first radial spacing area.
  • the advantage here is that the second printed circuit board is held mechanically stable and the electronic components arranged on the second printed circuit board are protected from electromagnetic interference.
  • the screw axis of the first screw is aligned coaxially with the axis of rotation of the rotor shaft.
  • the area covered by the screw head of the first screw and/or the area covered by the permanent magnet in the axial direction is encompassed by the area covered by the intermediate flange in the axial direction.
  • the advantage here is that the first screw protrudes through a recess of the intermediate flange and thus the angle sensor not only finely resolves the angular position by means of the disc part with measuring standard and with the second circuit board, but also the number of total revolutions can be determined by triggering a voltage pulse on the pulse wire sensor mounted on the first circuit board with each revolution of the first screw and permanent magnet.
  • the hood part and/or the base body is/are made of metal. The advantage here is that improved heat dissipation and electromagnetic shielding can be achieved, as well as mechanical stability.
  • the intermediate flange and/or the holding part is/are made of metal.
  • the advantage here is that improved heat dissipation and electromagnetic shielding can be achieved.
  • FIG. 1 shows a cross section through an angle sensor provided for an electric motor.
  • the angle sensor has a part which is rotatably mounted relative to a stationary part and which can be connected in a rotationally fixed manner to the rotor of the electric motor.
  • a rotor shaft 1 of the angle sensor can be connected to the rotor of the electric motor or can be formed in one piece, in particular in one piece.
  • the electric motor has a stator housing, to which the rotor is rotatably mounted.
  • a preferably pot-shaped base body 14 can be connected to the stator housing in a torque-proof manner.
  • a hood part 6 is connected to the base body 14 and, together with the base body 14, forms a housing of the angle sensor.
  • the hood part 6 is preferably made of metal, in particular so that high thermal conductivity is available.
  • the rotor shaft 1 has on its end face facing the hood part 6 a bore, in particular a threaded bore, into which a screw 11 is screwed, the screw head of which presses a hollow shaft 13 onto the rotor shaft 1 , in particular onto the end face of the rotor shaft 1 .
  • the hollow shaft 13 is non-rotatably connected to the rotor shaft 1 .
  • the bore axis of the bore is aligned coaxially, in particular concentrically, with the axis of rotation of the rotor shaft 1 .
  • a permanent magnet 10 is arranged in a recess, in particular a depression, in the screw head.
  • the permanent magnet 10 serves as a sensor for detecting the integer revolutions of the rotor shaft 1.
  • the hollow shaft 13 has a surface portion which is flat and is located at a single axial position. In this case, the axial direction is aligned parallel to the axis of rotation of the rotor shaft 1 .
  • the hollow shaft 13 is preferably designed as a rotationally symmetrical part.
  • the disk part 12 has a centrally arranged, axially continuous hole, through which a cylindrical section of the hollow shaft 13 protrudes.
  • the disk part 12 can be slipped onto the cylindrical section of the hollow shaft 13 and can thereby be centered precisely in the radial direction by the section.
  • the disc part is aligned parallel to the planar surface section by placing it on the surface section and then connecting it, in particular by cohesively connecting it to the hollow shaft 13 .
  • the disk part 12 is designed as a target disk.
  • the disc part 12 thus has a material measure which interacts with the conductor tracks of a printed circuit board 9, which are designed as coil windings.
  • Disk part 12 has ferromagnetic structures or coil windings as a material measure, which are designed in such a way that the inductive coupling to the coil windings of printed circuit board 9 depends on the angular position of disk part 12 and thus, by determining the inductance of the coil windings, the angular position of the disk part relative to printed circuit board 9 12 can be determined.
  • the printed circuit board 9 rests on a projection of the base body 14 and is pressed against this projection by the intermediate flange 8 .
  • the intermediate flange 8 rests on the side of the circuit board 9 facing away from the projection.
  • the intermediate flange 8 is pressed against the base body 14 by means of screws, the screw heads of which press on the intermediate flange 8 and are thus connected to it.
  • a printed circuit board 7 of signal electronics is placed on the side of the intermediate flange 8 facing away from the printed circuit board 9.
  • a holding part 3 rests against the circuit board 7 on the side of the circuit board 7 of the signal electronics that faces away from the intermediate flange 8 and is pressed against the circuit board 7 by the screw head of a screw 15 passing through the holding part 3 and through the circuit board 7, which is thus attached to the intermediate flange 8 is pressed.
  • the screw 15 is screwed into a threaded hole in the intermediate flange 8 .
  • an electronic circuit 4 On the side of the holding part 3 facing away from the printed circuit board 7 is an electronic circuit 4, in particular a rectifier, which is preferably cast with casting compound or has a module housing which houses power semiconductors such as diodes or the like.
  • An elastically prestressed sheet metal part 5 is arranged between the module housing and the hood part 6 in order to dissipate the heat of the module housing. Since this sheet metal part 5 touches both the module housing and the hood part 6, a heat flow from the module housing to the hood part 6 is dissipated in an improved manner.
  • the signal electronics are electrically connected to the conductor tracks of the printed circuit board 9 and detect the inductive coupling and/or inductance of the conductor tracks of the printed circuit board 9 designed as coil windings in order to determine the angular position.
  • the electronic circuit 4 is provided to supply a coil of an electromagnetically actuated brake. To this end, it has a rectifier, which is cooled via the sheet metal part 5 and the hood part 6 .
  • the electronic circuit 4 has a controllable semiconductor switch, which controls the energy made available to the coil by the rectifier, ie causes the coil to be energized or not energized.
  • the control signal of the controllable semiconductor switch is generated by the signal electronics on the printed circuit board 7, in particular as a function of a data interface which is arranged on the printed circuit board 7 and is suitable for data transmission between the signal electronics and a converter feeding the electric motor.
  • the sensor signals of the angle sensor in particular the detected angular position of the rotor, are transmitted from the printed circuit board 7 to the converter and the control signals for the controllable semiconductor switch and thus for the electromagnetically actuatable brake, from the converter via the signal electronics to the electronic circuit 4.
  • a magnetic field sensor in particular a Wiegand sensor and/or Hall sensor, is also fitted on the printed circuit board 7, so that the angular position of the permanent magnet can also be detected or at least an electrical voltage pulse can be generated for each revolution.
  • a voltage pulse can be generated per revolution of the rotor with a pulse wire sensor, in particular a Wiegand sensor, fitted on the printed circuit board 7, so that the total number of revolutions of the rotor covered can be easily carried out by counting the pulses, in particular by means of a counter of the signal electronics.
  • intermediate flange 8 is arranged axially between the printed circuit board 7 of the signal electronics and the printed circuit board 9 with current-carrying conductor tracks and is made of metallic material, heat can be dissipated from the two printed circuit boards via the intermediate flange 8 to the base body 14 .
  • Heat can also be dissipated from the holding part 3, which is arranged axially between the electronic circuit and the signal electronics, via the screw 15 to the intermediate flange 8 and from there to the base body 14.
  • the metallic parts such as the intermediate flange 8 and the holding part 3, shield electromagnetic radiation, so that the signal electronics, the electronic circuit and the acquisition of measured values by the printed circuit board 9 do not interfere with one another.
  • the stack structure, in particular a stacked structure, of the angle sensor thus enables efficient heat dissipation with simultaneously improved shielding against interfering radiation.
  • a bearing 3 is accommodated in the base body 14, by means of which the rotor shaft 1 is rotatably mounted.
  • the rotor is rotatably mounted in the electric motor by means of two bearings and the rotor shaft 1 , which is connected to the rotor in a rotationally fixed manner, by means of the bearing 2 .
  • the holding part 3 has a greater axial wall thickness in its radially outer region than radially inward.
  • the intermediate flange 8 has a greater axial wall thickness in the radially outer area than further inwards.
  • a recess of the holding part 3 is a Facing the depression of the intermediate flange 8 in such a way that the signal electronics 7 are arranged in the interior space surrounded by the holding part 3 together with the intermediate flange 8 .
  • the printed circuit board 7 is clamped between the intermediate flange 8 and the holding part 3, in particular in the radially outer area.
  • the circuit board 9 is centered on the hollow shaft 13 before it is clamped between the base body 14 and the intermediate flange 8 .
  • the disk part 12 is designed as a printed circuit board and can therefore be produced inexpensively.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

Elektromotor mit Gehäuse, Winkelsensor und elektronischer Steuerung umfassend: - einen Grundkörper (14), - eine Haube (6), - ein Halteteil (3), - eine erste Leiterplatte (7) mit elektronischer Steuerung des Elektromotors, - einen Zwischenflansch (8), - eine zweite Leiterplatte (9) mit Leiterbahnen in Form einer Spulenwicklung, - ein Scheibenteil (12), - eine Hohlwelle (13). Die Rotorwelle (1) ist mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden. Das Scheibenteil (12) ist auf die Hohlwelle (13) aufgesteckt. Die zweite Leiterplatte (9) ist zwischen Grundkörper (14) und Zwischenflansch (8) gehalten. Der Zwischenflansch (8) wird vom Schraubenkopf einer in den Grundkörper eingeschraubten Schraube (11). Die erste Leiterplatte (7) ist zwischen dem Zwischenflansch (8) und dem Halteteil (3) gehalten. Der Schraubenkopf der in den Zwischenflansche (8) eingeschraubten Schraube (15) drückt das Halteteil (3) zum Zwischenflansch (8) hin. Ein elastisch vorgespanntes, an der Haube (6) abgestütztes Blechteil (5) ist zwischen dem Halteteil (3) und der Haube (6) angeordnet.

Description

ELEKTROMOTOR MIT GEHÄUSE, WINKELLAGESENSOR UND STEUERELEKTRONIK
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Winkelsensor.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor einen Rotor aufweist, der bei Betrieb verschiedene Winkellagen durchläuft.
Aus der DE 102020 006 900 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Bremsanordnung mit Welle und Elektromotor bekannt.
Aus der EP 0650 058 A1 ist ein Flanschmotor mit Messeinrichtung zur Erfassung der Umdrehung der Motorwelle bekannt.
Aus der DE 102008 019 797 A1 ist eine Kühlanordnung bekannt.
Aus der US 7447 035 B2 ist eine Wärmedissipationsanordnung bekannt.
Aus der WO 2008 / 122 387 A2 ist eine Haltevorrichtung für eine Leiterplatte bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit Winkelsensor weiterzubilden, wobei kompakter Aufbau ermöglicht werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Winkelsensor sind, dass der Winkelsensor einen Grundkörper, ein Haubenteil, ein Halteteil, eine erste Leiterplatte, einen Zwischenflansch, eine zweite Leiterplatte, ein Scheibenteil, insbesondere mit Maßverkörperung, und eine Hohlwelle aufweist, wobei die Rotorwelle des Winkelsensors mit einem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden ist, wobei das Scheibenteil auf die Hohlwelle aufgesteckt ist, insbesondere zur Zentrierung in radialer Richtung spielfrei aufgesteckt ist, und an einer Wellenstufe und/oder an einem ebenen Oberflächenbereich der Hohlwelle, insbesondere der an einer einzigen axialen Position angeordnet ist, anliegt, wobei die zweite Leiterplatte als Spulenwicklung fungierende und/oder ausgebildete Leiterbahnen aufweist und zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenflansch insbesondere eingespannt gehalten ist, wobei der Zwischenflansch vom Schraubenkopf einer in eine Gewindebohrung des Grundkörpers eingeschraubten weiteren Schraube zum Grundkörper hingedrückt wird, wobei die erste Leiterplatte zwischen dem Zwischenflansch und dem Halteteil insbesondere eingespannt gehalten ist, wobei der Schraubenkopf einer in eine Gewindebohrung des Zwischenflansches eingeschraubten Schraube das Halteteil zum Zwischenflansch hin drückt, wobei ein elastisch vorgespanntes, am Haubenteil abgestütztes Blechteil zwischen dem Halteteil und dem Haubenteil angeordnet ist.
Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor stapelartig aufgebaut ist. Somit ist eine verbesserte Entwärmung erreichbar, da Zwischenflansch und Halteteil zwischen den Leiterplatten die Wärme herausführen. Der Stapel ist in axialer Richtung gestapelt, insbesondere so, dass die Stapelrichtung parallel zur axialen Richtung ausgeführt ist. Der Stapel besteht einerseits aus den Leiterplatten und andererseits aus dem Halteteil und dem Zwischenflansch, insbesondere sowie einer optional zusätzlich vorhandenen elektronischen Schaltung. Die bis zu drei elektrisch bestrombaren Stapelteile sind voneinander mittels der vorzugsweise metallisch ausgeführten Stapelteile, also Halteteil und Zwischenflansch, separiert. Dadurch ist eine verbesserte Kühlung und elektromagnetische Abschirmung erreichbar sowie ein kompakter Aufbau.
Das Halteteil und der Zwischenflansch sind vorzugsweise derart geformt, dass die Leiterplatten jeweils in einem Raumbereich angeordnet sind, der vom Zwischenflansch zusammen mit dem Halteteil oder vom Zwischenflansch zusammen mit dem Grundkörper oder vom Halteteil zusammen mit dem Haubenteil begrenzt und umgeben ist. Hierzu ist jedes der beiden Teile in einem ersten radial äußeren Bereich axial verdickt ausgeführt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Elektromotor eine elektromagnetisch betätigbare Bremse auf, welche eine Spule aufweist, welche aus einer elektronischen Schaltung versorgbar ist, die abhängig von einem Ansteuersignal die Spule speist, wobei das Ansteuersignal von der ersten Leiterplatte der elektronischen Schaltung zugeleitet wird, wobei die elektronische Schaltung auf der von der ersten Leiterplatte abgewandten Seite des Halteteils angeordnet ist, insbesondere zwischen dem Haubenteil und dem Halteteil, wobei das Blechteil an der elektronischen Schaltung abgestützt ist, insbesondere also zwischen der elektronischen Schaltung und dem Haubenteil elastisch vorgespannt angeordnet ist, insbesondere wobei das Blechteil als Biegeteil ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Signalelektronik der ersten Leiterplatte nicht nur zum Erfassen der Winkellage, sondern auch zur Erzeugung der Ansteuerimpulse für die Bremse vorgesehen ist, wobei die Versorgungsspannung für die Bremse im Winkelsensor erzeugt und gesteuert wird und der im Elektromotor angeordneten, vom Winkelsensor beabstandeten Bremse zugeleitet wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rotor mittels zweier im Gehäuse des Elektromotors aufgenommener Lager drehbar gelagert, insbesondere wobei das Gehäuse ein Statorgehäuse aufweist und zwei voneinander beabstandete, jeweils mit dem Statorgehäuse verbundene Lagerflansche, in denen jeweils eines der beiden Lager aufgenommen ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Rotor selbst unabhängig von der Hohlwelle des Winkelsensors drehbar gelagert ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung drückt der Schraubenkopf einer ersten in eine Gewindebohrung der Rotorwelle eingeschraubte Schraube die Hohlwelle an die Rotorwelle an, wobei im Schraubenkopf ein Dauermagnet aufgenommen ist, insbesondere dessen Schwerpunkt in der Drehachse der Hohlwelle angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Gesamtzahl der vom Rotorteil zurückgelegten Umdrehungen erfassbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Leiterplatte mit einem magnetfeldsensitiven Sensor, insbesondere Impulsdrahtsensor und/oder Wiegandsensor, bestückt, welcher in Wirkverbindung mit dem Dauermagnet ist, insbesondere wobei ein auf der ersten Leiterplatte bestückter Zähler zur Bestimmung der Anzahl von Umdrehungen der Rotorwelle vom Sensor elektrisch versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass auch bei ausgefallener Stromversorgung der Zähler aus der Energie der Impulse selbst mit Energie versorgbar ist. Somit ist ein Erfassen der zurückgelegten ganzen Umdrehungen in einfacher Weise und stets ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die als Spulenwicklungen ausgebildeten Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte in Wirkverbindung mit der Maßverkörperung des Scheibenteils und die Signalelektronik der ersten Leiterplatte ist mit den Spulenwicklungen elektrisch verbunden und dazu geeignet ausgeführt, die Winkellage des Scheibenteils bezogen auf die zweiten Leiterplatte zu bestimmen. Von Vorteil ist dabei, dass
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt das Scheibenteil einen ersten Radialabstandsbereich, insbesondere bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle, wobei das Hohlteil radial außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs eine axial größere Dicke aufweist als in dem ersten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass das Scheibenteil eine Maßverkörperung aufweist und präzise zentriert und ausgerichtet ist. Denn die Zentrierung erfolgt am Wellenzapfen, insbesondere Domabschnitt, der Hohlwelle. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist wobei der Zwischenflansch radial außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs eine axial größere Dicke auf als in dem ersten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass die elektronischen Bauelemente der ersten Leiterplatte im ersten Radialabstandsbereich anordenbar sind und dort abgeschirmt und gehäusebildend umgeben sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die elektronische Schaltung mittels Vergussmasse vergossen und/oder ist in einem Gehäuse angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Abstützen des Blechteils in einfacher Weise und bei isolationsfestem Abstand ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Leiterplatte, insbesondere außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs, zwischen dem Hohlteil und dem Zwischenflansch eingespannt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Leiterplatte mechanisch stabil gehalten ist und die auf der ersten Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelemente vor elektromagnetischer Störstrahlung geschützt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Leiterplatte, insbesondere außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs, zwischen dem Zwischenflansch und dem Grundkörper eingespannt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die zweite Leiterplatte mechanisch stabil gehalten ist und die auf der zweiten Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelemente vor elektromagnetischer Störstrahlung geschützt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schraubachse der ersten Schraube koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass der mittig im Schraubenkopf sitzende Dauermagnet am auf der zweiten Leiterplatte angeordneten Impulsdrahtsensor pro Umdrehung genau einen Impuls auslöst, so dass ein Zähler aus der Anzahl der Impulse und der Drehrichtung die Gesamtanzahl der Umdrehungen bestimmen kann.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von der vom Schraubenkopf der ersten Schraube und/oder der vom Dauermagnet in axialer Richtung überdeckte Bereich von dem vom Zwischenflansch in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Schraube durch eine Ausnehmung des Zwischenflansches hindurchragt und somit der Winkelsensor nicht nur mittels des Scheibenteils mit Maßverkörperung und mit der zweiten Leiterplatte die Winkellage feinaufgelöst, sondern auch die Anzahl der gesamten Umdrehungen bestimmen kann, indem bei jeder Umdrehung der ersten Schraube samt Dauermagnet ein Spannungsimpuls am Impulsdrahtsensor ausgelöst wird, der auf der ersten Leiterplatte montiert ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist und/oder sind das Haubenteil und/oder der Grundkörper aus Metall ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Wärmeabfuhr und elektromagnetische Abschirmung erreichbar ist sowie mechanische Stabilität.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist oder sind der Zwischenflansch und/oder das Halteteil aus Metall ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Wärmeabfuhr und elektromagnetische Abschirmung erreichbar ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen für einen Elektromotor vorgesehenen Winkelsensor dargestellt.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist der Winkelsensor einen relativ zu einem stationären Teil drehbar gelagerten Teil auf, welcher drehfest mit der dem Rotor des Elektromotors verbindbar ist. Insbesondere ist hierzu eine Rotorwelle 1 des Winkelsensors mit dem Rotor des Elektromotors verbindbar oder einstückig, insbesondere einstückig, ausbildbar.
Der Elektromotor weist ein Statorgehäuse auf, zu welchem der Rotor drehbar gelagert ist.
Ein vorzugsweise topfförmig ausgeformter Grundkörper 14 ist mit dem Statorgehäuse drehfest verbindbar.
Mit dem Grundkörper 14 ist ein Haubenteil 6 verbunden, welches zusammen mit dem Grundkörper 14 ein Gehäuse des Winkelsensors ausbildet.
Das Haubenteil 6 ist vorzugsweise aus Metall ausgeführt, insbesondere so dass eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügbar ist.
Die Rotorwelle 1 weist an ihrer dem Haubenteil 6 zugewandten Stirnseite eine Bohrung, insbesondere Gewindebohrung, auf in welche eine Schraube 11 eingeschraubt ist, deren Schraubenkopf ein Hohlwelle 13 an die Rotorwelle 1 , insbesondere an die Stirnseite der Rotorwelle 1 , andrückt. Auf diese Weise ist die Hohlwelle 13 mit der Rotorwelle 1 drehfest verbunden.
Die Bohrungsachse der Bohrung ist koaxial, insbesondere konzentrisch, zur Drehachse der Rotorwelle 1 ausgerichtet.
Im Schraubenkopf, insbesondere an der von der Rotorwelle 1 abgewandten Stirnseite des Schraubenkopfes, ist ein Dauermagnet 10 in einer Ausnehmung, insbesondere Vertiefung, des Schraubenkopfes angeordnet. Der Dauermagnet 10 dient als Geber für eine Erkennung der ganzzahligen Umdrehungen der Rotorwelle 1. Die Hohlwelle 13 weist einen Oberflächenabschnitt auf, welcher eben ausgeführt ist und an einer einzigen axialen Position angeordnet ist. Die axiale Richtung ist hierbei parallel zur Drehachse der Rotorwelle 1 ausgerichtet.
Vorzugsweise ist die Hohlwelle 13 als rotationssymmetrisches Teil ausgeführt.
An dem Oberflächenabschnitt ist ein ringförmiges Scheibenteil 12, insbesondere Targetscheibe, angelegt.
Dafür weist das Scheibenteil 12 ein mittig angeordnetes axial durchgehendes Loch auf, durch welches ein zylindrischer Abschnitt der Hohlwelle 13 hindurchragt. Auf diese Weise ist das Scheibenteil 12 auf den zylindrischen Abschnitt der Hohlwelle 13 aufsteckbar ist und dadurch vom Abschnitt präzise in radialer Richtung zentrierbar ist. Durch Anlegen an den Oberflächenabschnitt und nachfolgendes Verbinden, insbesondere stoffschlüssiges Verbinden mit der Hohlwelle 13 ist das Scheibenteil parallel zum ebenen Oberflächenabschnitt ausgerichtet.
Das Scheibenteil 12 ist als Targetscheibe ausgeführt. Insbesondere weist das Scheibenteil 12 also eine Maßverkörperung auf, die in Wechselwirkung mit den als Spulenwicklungen ausgeformten Leiterbahnen einer Leiterplatte 9 in Wirkverbindung tritt.
Das Scheibenteil 12 weist als Maßverkörperung ferromagnetische Strukturen auf oder Spulenwicklungen, die derart ausgebildet sind, dass die induktive Kopplung zu den Spulenwicklungen der Leiterplatte 9 von der Winkelstellung des Scheibenteils 12 abhängt und somit durch Bestimmung der Induktivität der Spulenwicklungen die zur Leiterplatte 9 relative Drehwinkellage des Scheibenteils 12 bestimmbar ist.
Die Leiterplatte 9 liegt an einem Vorsprung des Grundkörpers 14 auf und wird vom Zwischenflansch 8 an diesen Vorsprung angedrückt. Dabei liegt der Zwischenflansch 8 an der vom Vorsprung abgewandten Seite der Leiterplatte 9 auf.
Der Zwischenflansch 8 ist mittels Schrauben, deren Schraubenkopf jeweils auf den Zwischenflansch 8 drückt, an den Grundkörper 14 angedrückt und somit mit diesem verbunden. Auf der von der Leiterplatte 9 abgewandten Seite des Zwischenflansches 8 ist eine Leiterplatte 7 einer Signalelektronik aufgelegt.
Ein Halteteil 3 liegt an der von dem Zwischenflansch 8 abgewandten Seite der Leiterplatte 7 der Signalelektronik an der Leiterplatte 7 an und wird vom Schraubenkopf einer durch das Halteteil 3 und durch die Leiterplatte 7 durchgehenden Schraube 15 an die Leiterplatte 7 angedrückt, die somit an den Zwischenflansch 8 angedrückt wird. Dabei ist die Schraube 15 in eine Gewindebohrung des Zwischenflansches 8 eingeschraubt.
Auf der von der Leiterplatte 7 abgewandten Seite des Halteteils 3 ist eine elektronische Schaltung 4, insbesondere Gleichrichter, angeordnet, die vorzugsweise mit Vergussmasse vergossen ist oder ein Modulgehäuse aufweist, welches Leistungshalbleiter, wie Dioden oder dergleichen, einhaust.
Zur Abführung der Wärme des Modulgehäuses ist ein elastisch vorgespanntes Blechteil 5 zwischen dem Modulgehäuse und dem Haubenteil 6 angeordnet. Da dieses Blechteil 5 sowohl das Modulgehäuse als auch das Haubenteil 6 berührt, wird ein Wärmestrom vom Modulgehäuse zum Haubenteil 6 verbessert abgeführt.
Die Signalelektronik ist elektrisch verbunden mit den Leiterbahnen der Leiterplatte 9 und erfasst die induktive Kopplung und/oder Induktivität der als Spulenwicklungen ausgeführten Leiterbahnen der Leiterplatte 9, um die Winkellage zu bestimmen.
Die elektronische Schaltung 4 ist zur Versorgung einer Spule einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse vorgesehen. Hierzu weist sie einen Gleichrichter auf, der über das Blechteil 5 und das Haubenteil 6 entwärmt wird. Außerdem weist die elektronische Schaltung 4 einen steuerbaren Halbleiterschalter auf, welcher die der Spule vom Gleichrichter zur Verfügung gestellte Energie steuert, also eine Bestromung oder Nichtbestrom ung der Spule bewirkt. Das Ansteuersignal des steuerbaren Halbleiterschalters wird von der Signalelektronik auf der Leiterplatte 7 erzeugt, insbesondere in Abhängigkeit von über eine Datenschnittstelle, die auf der Leiterplatte 7 angeordnet ist und zur Datenübertragung zwischen der Signalelektronik und einem den Elektromotor speisenden Umrichter geeignet ist. Hierbei werden die Sensorsignale des Winkelsensors, insbesondere also die erfasste Winkellage des Rotors, von der Leiterplatte 7 an den Umrichter übertragen und die Ansteuersignale für den steuerbaren Halbleiterschalter und somit für die elektromagnetisch betätigbare Bremse, vom Umrichter über die Signalelektronik an die elektronische Schaltung 4.
Auf der Leiterplatte 7 ist auch ein Magnetfeldsensor, insbesondere Wiegandsensor und/oder Hallsensor, bestückt, so dass auch die Winkellage des Dauermagneten detektierbar ist oder zumindest pro jeweilige Umdrehung ein elektrischer Spannungspuls erzeugbar ist. Auf diese Weise ist also mit einem auf der Leiterplatte 7 bestückten Impulsdrahtsensor, insbesondere Wiegandsensor, pro Umdrehung des Rotors ein Spannungspuls erzeugbar, so dass die Gesamtzahl der zurückgelegten Umdrehungen des Rotors durch Zählen der Pulse, insbesondere mittels eines Zählers der Signalelektronik, einfach ausführbar ist.
Da der Zwischenflansch 8 axiale zwischen der Leiterplatte 7 der Signalelektronik und der Leiterplatte 9 mit bestromten Leiterbahnen angeordnet ist und aus metallischem Material ausgeführt ist, ist Wärme von den beiden Leiterplatten über den Zwischenflansch 8 an den Grundkörper 14 abführbar.
Ebenso ist vom Halteteil 3, das axial zwischen der elektronischen Schaltung und der Signalelektronik angeordnet ist, Wärme abführbar ber die Schraube 15 an den Zwischenflansch 8 und von dort an den Grundkörper 14.
Zusätzlich schirmen die metallischen Teile, wie der Zwischenflansch 8 und das Halteteil 3 elektromagnetische Strahlung ab, so dass keine gegenseitige Störung der Signalelektronik, der elektronischen Schaltung und der Messwerteerfassung durch die Leiterplatte 9 bewirkt wird.
Der Stackaufbau, insbesondere stapelmäßige Aufbau, des Winkelsensors ermöglicht also eine effiziente Entwärmung bei gleichzeitig verbesserter Abschirmung gegen störende Strahlung.
Im Grundkörper 14 ist ein Lager 3 aufgenommen, mittels dessen die Rotorwelle 1 drehbar gelagert ist. Somit ist der Rotor im Elektromotor mittels zweier Lager und die drehfest mit dem Rotor verbundene Rotorwelle 1 mittels des Lagers 2 drehbar gelagert.
Das Halteteil 3 weist an seinem radial äußeren Bereich eine größere axiale Wandstärke auf als radial innen. Ebenso weist der Zwischenflansch 8 in dem radial äußeren Bereich eine größere axiale Wandstärke auf als weiter innen. Dabei ist eine Vertiefung des Halteteils 3 einer Vertiefung des Zwischenflansches 8 derart zugewandt, dass die Signalelektronik 7 in dem so vom Halteteil 3 zusammen mit dem Zwischenflansch 8 umgebenen Innenraum angeordnet ist. Somit ist einerseits die Signalelektronik eingehaust und andererseits in allen Richtung möglichst effizient entwärmt.
Die Leiterplatte 7 ist zwischen dem Zwischenflansch 8 und dem Halteteil 3 eingespannt, insbesondere im radial äußeren Bereich.
Die Leiterplatte 9, insbesondere welche die als Messspulen fungierenden Spulenwicklungen aufweist, ist zwischen dem Grundkörper 14 und dem Zwischenflansch 8 eingespannt insbesondere im radial äußeren Bereich. Allerdings wird die Leiterplatte 9 bei der Herstellung des Winkelsensors vor dem Einspannen zwischen dem Grundkörper 14 und dem Zwischenflansch 8 an der Hohlwelle 13 zentriert. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Scheibenteil 12 als Leiterplatte ausgeführt und somit kostengünstig herstellbar.
Bezugszeichenliste
I Rotorwelle 2 Lager
3 Halteteil, insbesondere Halterung
4 elektronische Schaltung, insbesondere Gleichrichter
5 Blechteil
6 Haubenteil 7 Leiterplatte einer Signalelektronik
8 Zwischenflansch
9 Leiterplatte mit als Spulen ausgebildeten Leiterbahnen
10 Dauermagnet
I I Schraube 12 Scheibenteil, insbesondere Targetscheibe
13 Hohlwelle
14 Grundkörper, insbesondere topfförmiger Grundkörper
15 Schraube

Claims

Patentansprüche:
1. Elektromotor mit Winkelsensor, wobei der Winkelsensor einen Grundkörper, ein Haubenteil, ein Halteteil, eine erste Leiterplatte (7), einen Zwischenflansch, eine zweite Leiterplatte (9), ein Scheibenteil, insbesondere mit Maßverkörperung, und eine Hohlwelle aufweist, wobei die Rotorwelle des Winkelsensors mit einem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenteil auf die Hohlwelle aufgesteckt ist, insbesondere zur Zentrierung in radialer Richtung spielfrei aufgesteckt ist, und an einer Wellenstufe und/oder an einem ebenen Oberflächenbereich der Hohlwelle, insbesondere der an einer einzigen axialen Position angeordnet ist, anliegt, wobei die zweite Leiterplatte als Spulenwicklung fungierende und/oder ausgebildete Leiterbahnen aufweist und zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenflansch insbesondere eingespannt gehalten ist, wobei der Zwischenflansch vom Schraubenkopf einer in eine Gewindebohrung des Grundkörpers eingeschraubten weiteren Schraube zum Grundkörper hingedrückt wird, wobei die erste Leiterplatte zwischen dem Zwischenflansch und dem Halteteil insbesondere eingespannt gehalten ist, wobei der Schraubenkopf einer in eine Gewindebohrung des Zwischenflansches eingeschraubten Schraube das Halteteil zum Zwischenflansch hin drückt, wobei ein elastisch vorgespanntes, am Haubenteil abgestütztes Blechteil zwischen dem Halteteil und dem Haubenteil angeordnet ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine elektromagnetisch betätigbare Bremse, welche eine Spule aufweist, welche aus einer elektronischen Schaltung (4) versorgbar ist, die abhängig von einem Ansteuersignal die Spule speist, wobei das Ansteuersignal von der ersten leiterplatte der elektronischen Schaltung (4) zugeleitet wird, wobei die elektronische Schaltung auf der von der ersten Leiterplatte (7) abgewandten Seite des Halteteils angeordnet ist, insbesondere zwischen dem Haubenteil und dem Halteteil, wobei das Blechteil an der elektronischen Schaltung abgestützt ist, insbesondere also zwischen der elektronischen Schaltung und dem Haubenteil elastisch vorgespannt angeordnet ist, insbesondere wobei das Blechteil als Biegeteil ausgeführt ist.
3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor mittels zweier im Gehäuse des Elektromotors aufgenommener Lager drehbar gelagert ist, insbesondere wobei das Gehäuse ein Statorgehäuse aufweist und zwei voneinander beabstandete, jeweils mit dem Statorgehäuse verbundene Lagerflansche, in denen jeweils eines der beiden Lager aufgenommen ist.
4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf einer ersten in eine Gewindebohrung der Rotorwelle eingeschraubte Schraube die Hohlwelle an die Rotorwelle andrückt, wobei im Schraubenkopf ein Dauermagnet aufgenommen ist, insbesondere dessen Schwerpunkt in der Drehachse der Hohlwelle angeordnet ist.
5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte mit einem magnetfeldsensitiven Sensor, insbesondere Impulsdrahtsensor und/oder Wiegandsensor, bestückt ist, welcher in Wirkverbindung mit dem Dauermagnet ist, insbesondere wobei ein auf der ersten Leiterplatte bestückter Zähler zur Bestimmung der Anzahl von Umdrehungen der Rotorwelle vom Sensor elektrisch versorgbar ist.
6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Spulenwicklungen ausgebildeten Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte in Wirkverbindung mit der Maßverkörperung des Scheibenteils sind und die Signalelektronik der ersten Leiterplatte mit den Spulenwicklungen elektrisch verbunden ist und dazu geeignet ausgeführt ist, die Winkellage des Scheibenteils bezogen auf die zweiten Leiterplatte zu bestimmen.
7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenteil einen ersten Radialabstandsbereich überdeckt, insbesondere bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle, wobei das Hohlteil radial außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs eine axial größere Dicke aufweist als in dem ersten Radialabstandsbereich und/oder wobei der Zwischenflansch radial außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs eine axial größere Dicke aufweist als in dem ersten Radialabstandsbereich.
8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung mittels Vergussmasse vergossen ist und/oder in einem Gehäuse angeordnet ist.
9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte, insbesondere außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs, zwischen dem Hohlteil und dem Zwischenflansch eingespannt angeordnet ist.
10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte, insbesondere außerhalb des ersten Radialabstandsbereichs, zwischen dem Zwischenflansch und dem Grundkörper eingespannt angeordnet ist.
11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubachse der ersten Schraube koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist.
12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der vom Schraubenkopf der ersten Schraube und/oder der vom Dauermagnet in axialer Richtung überdeckte Bereich von dem vom Zwischenflansch in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst ist.
13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haubenteil und/oder der Grundkörper aus Metall ausgeführt ist oder sind.
14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenflansch und/oder das Halteteil aus Metall ausgeführt ist oder sind.
EP22835454.4A 2022-01-27 2022-12-19 Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik Pending EP4470099A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022000319 2022-01-27
PCT/EP2022/086782 WO2023143820A1 (de) 2022-01-27 2022-12-19 Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4470099A1 true EP4470099A1 (de) 2024-12-04

Family

ID=84785039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22835454.4A Pending EP4470099A1 (de) 2022-01-27 2022-12-19 Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250158490A1 (de)
EP (1) EP4470099A1 (de)
CN (1) CN118575400A (de)
DE (1) DE102022004808A1 (de)
WO (1) WO2023143820A1 (de)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9315994U1 (de) 1993-10-20 1994-02-24 Stroeter Antriebstech Gmbh Flanschmotor mit Meßeinrichtung zur Erfassung der Umdrehung der Motorwelle
DE10362051B4 (de) * 2003-08-29 2016-05-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor und Verfahren zur Herstellung
US7447035B2 (en) 2006-12-01 2008-11-04 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device assembly
EP2145375B1 (de) 2007-04-10 2019-07-03 SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG Elektromotor mit haltevorrichtung für eine leiterplatte
DE102008019797B4 (de) 2008-04-18 2023-09-21 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Kühlanordnung und Umrichter
JP5840374B2 (ja) * 2011-03-31 2016-01-06 オリエンタルモーター株式会社 アブソリュートエンコーダ装置及びモータ
JP5895774B2 (ja) * 2012-09-04 2016-03-30 株式会社安川電機 モータ
JP7267555B2 (ja) * 2019-01-31 2023-05-02 ニデックインスツルメンツ株式会社 モータ
DE102020006900A1 (de) 2019-12-17 2021-06-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Bremsanordnung mit Welle und Elektromotor

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022004808A1 (de) 2023-07-27
CN118575400A (zh) 2024-08-30
US20250158490A1 (en) 2025-05-15
WO2023143820A1 (de) 2023-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005013326B4 (de) Elektrischer Motor
DE102011007981B4 (de) Drehmelder mit Lokalisierungsmerkmal
EP2195910B1 (de) Elektromotor mit winkelsensor
DE10127169A1 (de) Elektrische Servolenkvorrichtung
EP2338031A2 (de) Sensoreinrichtung zum erfassen der drehlage eines rotierenden bauteils
WO2021180425A1 (de) Sensoranordnung und motor
WO2019016124A1 (de) Sensorvorrichtung
DE4303480A1 (de) Elektromotor, insbesondere ein umrichtergespeister Asynchronmotor zum Antrieb von Kraftfahrzeugen
DE102010045447B4 (de) Elektromotor
EP4470099A1 (de) Elektromotor mit gehäuse, winkellagesensor und steuerelektronik
DE29901967U1 (de) Elektromotor mit einer Anordnung zur Drehzahlüberwachung
DE102007008229B4 (de) Umlaufende Elektromaschine
DE102022004807A1 (de) Antriebssystem
DE102015005230B4 (de) Elektromotor mit Sensoranordnung und elektromagnetisch betätigbarer Bremse
DE102020203272A1 (de) Motor
DE19842522A1 (de) Vorrichtung zur on line Bestimmung kleiner Luftspalte in laufenden Maschinen
EP2145375A2 (de) Elektromotor mit haltevorrichtung für eine leiterplatte
DE102023000187A1 (de) Antrieb, insbesondere Elektromotor, mit einem Anschlusskasten
DE4403820C2 (de) Kommutatormotor
DE102019130025A1 (de) Antriebsvorrichtung
DE102022001741A1 (de) Elektromotor mit einem Winkellagensensor
DE102024111300B4 (de) Sensoranordnung an einer elektrischen Maschine und Aktuator für eine steer-by-wire-Anordnung
DE2743837A1 (de) Kollektorloser gleichstrommotor
EP0731552A1 (de) Elektrische Maschine
DE102020203268A1 (de) Motor

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240827

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)