WO2023180036A1 - Drive, comprising an electric motor, a housing part and an electronic module - Google Patents

Drive, comprising an electric motor, a housing part and an electronic module Download PDF

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WO2023180036A1
WO2023180036A1 PCT/EP2023/055327 EP2023055327W WO2023180036A1 WO 2023180036 A1 WO2023180036 A1 WO 2023180036A1 EP 2023055327 W EP2023055327 W EP 2023055327W WO 2023180036 A1 WO2023180036 A1 WO 2023180036A1
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WO
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circuit board
electric motor
housing part
drive according
connector
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PCT/EP2023/055327
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German (de)
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Udo Laubenstein
Franz Daminger
Simon Zeller
Nils Kern
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Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a drive, comprising an electric motor, a housing part and a
  • a drive has an electric motor.
  • a drive system is known from DE 10 2013 205 897 A1.
  • the electric motor is inserted into a receiving area of the housing part, in particular wherein the receiving area has a cylindrical inner wall section.
  • the advantage here is that a plug-in interface is created between the electric motor and the rest of the drive, which enables the exchange of a first electric motor, which, for example, has a first maximum electrical power, with another electric motor, which, for example, has a larger axial length and thus makes a higher maximum performance achievable.
  • the electronic module which is also pluggably connected, makes it possible to provide a high variety of drives with a small number of different electric motors and electronic modules.
  • the plug-in interfaces can be used quickly and therefore cost-effectively.
  • recycling can be carried out quickly and easily because the different modules can be separated quickly and easily.
  • Efficient heat dissipation is achieved by inserting the electric motor into the receiving area, which has ribs on the outside.
  • power electronics or their power semiconductor switches can be pressed onto the housing part and can therefore be efficiently heat dissipated.
  • the drive can be designed to be compact, i.e. with high performance per construction volume.
  • the receiving area (1) has a cylindrical inner wall section for receiving the correspondingly cylindrical area of the housing of the electric motor or alternatively has a cuboid inner wall section for receiving the correspondingly rectangular area of the housing of the electric motor.
  • a mating connector part of the electronic module is electrically plug-connected to a first plug connector part or to a second plug connector part, the first plug connector part and the second plug connector part being fitted on a first circuit board which is connected to the housing part, the first and second plug connector parts are arranged on the first circuit board in such a way that the first connector part merges into the second connector part with an imaginary rotation of 180 °, in particular is arranged and designed identically to the second connector part, in particular wherein the rotation is carried out about an axis of rotation which is perpendicular to the Insertion direction of the electric motor is aligned in the housing part and which is aligned parallel to the normal direction of a plane receiving the first circuit board and / or the flat side of the power module facing the electronic module and / or which is aligned perpendicular to the axis of rotation of the rotor shaft.
  • the advantage here is that the electronic module can be placed in two different orientations and the cable outlets can therefore be aligned in different directions.
  • annular ribs which project radially outwards and are continuous in the circumferential direction are formed on the housing part, which are each spaced apart from one another in the axial direction, in particular evenly spaced apart.
  • the receiving area is designed to be internally cylindrical.
  • the advantage here is that the electric motor can be in contact with the receiving area as closely as possible and thus a low heat transfer resistance.
  • the annular ribs which are concentric with one another, increase the surface area and thereby reduce it the heat transfer resistance.
  • the ribs are spaced apart from one another, in particular at a regular interval.
  • the housing part has an intermediate wall which has a continuous recess which is at least partially covered by an annular adapter plate connected to the intermediate wall, which is connected to the intermediate wall and through which contact pins of the electric motor protrude.
  • an annular adapter plate connected to the intermediate wall, which is connected to the intermediate wall and through which contact pins of the electric motor protrude.
  • an interior area is delimited by the housing part and by a cover connected to the housing part, the adapter plate being arranged in the interior area, in particular the interior area being arranged on the side of the partition wall facing away from the electric motor, in particular from the housing of the electric motor.
  • the lid has excellent ribs on its inside, in particular on its side facing the interior area, in particular wherein the ribs form a lattice structure and / or first ribs that extend parallel to one another cross second ribs that extend parallel to one another.
  • the advantage here is that efficient heat dissipation of air flowing past can be achieved.
  • the cover has a cross web which is spaced apart from the ribs and is arranged between the ribs and the angle sensor, in particular the cover being designed in two parts, a first part being designed as a cast part having the ribs and the second part of the lid is designed as a punched sheet with the cross bar.
  • the advantage here is that improved, efficient heat dissipation of the air flowing in the interior area is possible.
  • the rotor shaft of the electric motor projects through a recess in the adapter plate, in particular into an interior area, and is connected to the rotor of an angle sensor, the stator of which is connected to a second circuit board, which is aligned parallel to the third circuit board and with which third circuit board is also arranged together in the interior area.
  • the second and third circuit boards are arranged in a protected manner in the interior area and are cooled via the cover connected to the housing part, in that a convective air flow flows along in the interior area between the circuit boards and the cover.
  • the third circuit board and the second circuit board are both detachably connected to the housing part and electrically to a first circuit board, the third circuit board being connected to the first circuit board by means of an electrical plug-in connection, the electrical plug-in connection being the one fitted on the first circuit board Has mating connectors and the connector fitted on the third circuit board.
  • an electromagnetically actuated brake is arranged in the electric motor, the control line of which is guided through a recess in the adapter part into the interior area towards the third circuit board.
  • the third circuit board is attached to the housing part, in particular to the intermediate wall of the housing part.
  • the advantage here is that the power supply to the electric motor takes place from the first circuit board via the third circuit board to the electric motor.
  • the power semiconductor switches fitted on the first circuit board are connected to the housing part in a heat-conducting manner.
  • the contact pins protrude through the recess in the intermediate wall and through respective recesses in the adapter plate.
  • the first circuit board is equipped with power semiconductors which are connected to the housing part in a heat-conducting manner, in particular the first circuit board is attached to the housing part, in particular the third circuit board is equipped with a plug connector which is plug-connected to the corresponding mating connector is populated on the first circuit board.
  • the third circuit board is aligned perpendicular to the first circuit board, in particular wherein the third circuit board is aligned parallel to the second circuit board.
  • the plug connection direction for inserting the electric motor into the receiving area is aligned parallel to the first circuit board.
  • a fourth circuit board is arranged in the electronics module, which is equipped with signal electronics, wherein the mating connector part fitted on the fourth circuit board is plug-connected to the first or second connector part, depending on the orientation of the electronic module.
  • sockets are molded and/or cast on the electronic module, into which angle plugs can be inserted in such a way that the cable outlet of the angle plug has an angle to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor between 20° and 70°, in particular wherein the cable outlet of the Angle plug is aligned perpendicular to the normal direction of the plane receiving the first circuit board and / or that the cable outlet of the angle plug is perpendicular to the normal direction of the side of the first circuit board facing away from the housing part, which is designed as a flat surface.
  • the sockets are permanently attached to the electronic module. This means that the cable outlet on angle plugs, which can only be plugged into the sockets in an orientation specified by positive locking, is specified in a defined manner.
  • the direction of the cable outlet can be specified by the design of the electronic module.
  • a different direction of the cable outlet can be specified.
  • a sealing ring is placed on the housing of the electric motor, which seals against the receiving area of the housing part.
  • FIG. 1 shows a drive according to the invention with the electronic module 12 removed in an oblique view.
  • FIG. 1 A sectional view of the drive is shown in FIG.
  • Figure 4 shows an oblique view of the assembled drive.
  • FIG 5 shows a top view of the electronic module 12 with inserted angle plugs (50, 51, 52).
  • FIG. 10 An electric motor 10 of the drive is shown in FIG.
  • the electric motor 10 of the drive is at least partially inserted into a receiving area 1 of a housing part 2 of the drive.
  • the receiving area 1 is designed to be cylindrical on the inside and to the outside it has annular ribs which project radially outwards, which are designed to be continuous in the circumferential direction and are spaced apart from one another in the axial direction, in particular evenly spaced apart.
  • the electric motor 10 rests with its motor housing on the inner wall of the receiving area 1, so that a heat flow flows from the motor housing via the receiving area 1 and its ribs to the environment.
  • the axial direction is parallel to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft
  • the electric motor 10 has axially directed contact pins 83 on its B side, which, when the electric motor 10 is inserted into the receiving area 1, are brought into electrical contact with connection elements, in particular sockets, which are fitted on a third circuit board 31, the normal direction of which is in the axial direction is aligned.
  • the third circuit board 31 is equipped with a connector 37, which is in contact with a mating connector 36, which is equipped on a first circuit board 35, which is aligned perpendicular to the third circuit board 31.
  • the first circuit board 35 is arranged in the housing part 2, with an electronic module 12 being placed on the housing part 2 of the drive, with the mating connector 36 of the first circuit board 35 being brought into contact with the connector 37 of the third circuit board 31 during this placement.
  • the third circuit board 31 is arranged in an interior area surrounded by the housing part 2 and a cover 5 attached to the housing part 2.
  • a round recess is provided in an intermediate wall 38 of the housing part 2, which is covered with an adapter plate 81.
  • the adapter plate 81 is detachably connected to the intermediate wall 38.
  • the rotor shaft of the electric motor 10 protrudes into the interior area through a recess in the adapter plate 81 and is connected to the rotor of an angle sensor 30, the stator of which is connected to a second circuit board 32, which is aligned parallel to the third circuit board 31 and is also arranged in the interior area is.
  • the third circuit board 31 and the second circuit board 32 are both detachably connected to the housing part 2 and electrically connected to the first circuit board 35.
  • An electromagnetically actuated brake is arranged in the electric motor 10, the control line 82 of which is led through a recess in the adapter plate 81 into the interior area to the third circuit board 31.
  • the third circuit board 31 is attached to the intermediate wall of the housing part 2.
  • the contact pins 83 protrude through the recess in the intermediate wall and through respective recesses in the annular adapter plate 81.
  • the cover 5 has ribs 61 that protrude inwards on its inside and a cross web 60 which is spaced from the ribs 61 and is connected to the edge, in particular to the outer edge.
  • Air warmed up by the third circuit board or by the angle sensor comprising the second circuit board thus flows convectively past the cover 5 and releases heat not only on the cross web 60 but also on the ribs 61 of the cover 5.
  • the cover 5 reduces the heat transfer resistance from the interior area to the external environment.
  • a fourth circuit board 33 Aligned parallel to the first circuit board 35, a fourth circuit board 33, which is equipped with signal electronics, is arranged in the housing 6 of the electronics module 12.
  • This signal electronics generates pulse width modulated control signals for power semiconductor switches of power electronics, which are fitted on the first circuit board 35 and are connected to the housing part 2 in a heat-conducting manner, in particular are pressed against the housing part 2.
  • the first circuit board 35 is attached to the housing part 2 and covered with a thermal barrier 11, which is arranged between the electronic module and the first circuit board 35.
  • the thermal barrier 11 is mechanically connected to the housing part 2. Only a first connector part 3 and a second connector part 4 protrude through the thermal barrier 11, so that a mating connector part, which is on the fourth Depending on the orientation of the electronic module 12 towards the housing part 2, the printed circuit board 33 can be inserted either into the first connector part 3 or into the second connector part 4.
  • the first plug connector part 3 and the second plug connector part 4 are arranged in such a way and the corresponding mating plug connector part is arranged on the electronics module 12 in such a way that this mating plug connector part can be plugged into the first plug connector part 3 in a first relative orientation of the electronics module 12 to the housing part 2 when it is put on and at a 180 ° rotated orientation of the electronic module 12, the mating connector part can be plugged into the second connector part 4.
  • the first connector part 3 is aligned by an imaginary rotation of 180° about an axis of rotation which intersects the axis of rotation of the rotor shaft and is parallel to the plug-in direction of the plug-in connection formed from the respective plug-in connector part (3, 4) and the mating plug-in connector part.
  • the heat dissipation of the power semiconductor switches, in particular IGBT, is therefore made possible via the housing part 2.
  • the electronic module 12 can therefore be quickly and easily connected to the rest of the drive. For this purpose, it can be electrically plugged in by means of the plug connection with the plug connector part 4 when the mating plug connector part 3 of the electronic module 12 is put on.
  • Sockets 6, 7 and 8 are cast on the top of the electronics module 12, that is to say on the side of the housing 6 of the electronics module facing away from the housing part 2.
  • angle plugs (50, 51, 52) can be inserted into the sockets (6, 7, 8), each of which has a cable outlet that is inclined at 90° to the respective plug connection direction, i.e. are arranged in a plane Normal direction is aligned perpendicular to the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor.
  • the sockets (6, 7, 8) are designed mechanically with notches and/or nose areas aligned radially inwards in such a way that they are designed accordingly
  • Angle plugs (50, 51, 52) provided with radially outwardly directed nose areas and/or notches can only be connected in such an orientation that the respective cable outlet has an angle of less than 90° to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft, in particular an angle between 20 ° and 70°.
  • the sockets (6, 7, 8) are not cast, but rather secured in a form-fitting manner against rotation.

Abstract

The invention relates to a drive, comprising an electric motor, a housing part and an electronic module, wherein the electric motor is inserted into a receiving region of the housing part.

Description

Antrieb, aufweisend einen Elektromotor, ein Gehäuseteil und ein Elektronikmodul Drive, comprising an electric motor, a housing part and an electronic module
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft einen Antrieb, aufweisend einen Elektromotor, ein Gehäuseteil und einThe invention relates to a drive, comprising an electric motor, a housing part and a
Elektronikmodul. Electronic module.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Antrieb einen Elektromotor aufweist. It is generally known that a drive has an electric motor.
Aus der Firmenschrift der Firma SEW-EURODRIVE „BetriebsanleitungFrom the SEW-EURODRIVE company brochure “Operating Instructions
Drehstrommotoren; Bruchsal, 2021“ ist ein Elektromotor bekannt. three-phase motors; Bruchsal, 2021” is an electric motor.
Aus der Firmenschrift der Firma SEW-EURODRIVE „Katalog MOVIMOT advancedFrom the SEW-EURODRIVE company brochure “MOVIMOT advanced catalog
Getriebemotoren; Bruchsal, 2021“ ist ein Umrichtermotor bekannt. geared motors; Bruchsal, 2021” an inverter motor is known.
Aus der DE 10 2004 063 920 A1 ist eine Baureihe von Elektromotoren bekannt. A series of electric motors is known from DE 10 2004 063 920 A1.
Aus der DE 10 2004 033 745 A1 ist ein Elektromtor bekannt. An electric motor is known from DE 10 2004 033 745 A1.
Aus der DE 10 2007 034 915 A1 ist ein Motoranschlusskasten und ein Umrichtermotor bekannt. From DE 10 2007 034 915 A1 a motor connection box and an inverter motor are known.
Aus der DE 100 36 234 A1 ist ein Frequenzumrichter mit einem aus Oberteil und Unterteil bestehenden Gehäuse bekannt. From DE 100 36 234 A1 a frequency converter with a housing consisting of an upper part and a lower part is known.
Aus der DE 10 2013 205 897 A1 ist ein Antriebssystem bekannt. A drive system is known from DE 10 2013 205 897 A1.
Aus der DE 10 2015 219 951 A1 ist ein Elektromotor bekannt. An electric motor is known from DE 10 2015 219 951 A1.
Aus der DE 10 2018 108 716 A1 ist ein Elektromotor mit integriertem Drehgeber bekannt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren weiterzubilden, wobei der Antrieb kompakt und effizient sowie möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein soll. From DE 10 2018 108 716 A1 an electric motor with an integrated rotary encoder is known. The invention is therefore based on the object of developing a device and a method, whereby the drive should be compact and efficient and as simple and cost-effective as possible to produce.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Antrieb nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. According to the invention, the object is achieved in the drive according to the features specified in claim 1.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb, aufweisend einen Elektromotor, ein Gehäuseteil und ein Elektronikmodul, sind, dass der Elektromotor in einen Aufnahmebereich des Gehäuseteils eingesteckt ist, insbesondere wobei der Aufnahmebereich einen zylindrischen Innenwandabschnitt aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen dem Elektromotor und dem restlichen Antrieb eine Steck- Schnittstelle geschaffen ist, die den Austausch eines ersten Elektromotors, der beispielhaft eine erste elektrische Maximalleistung aufweist, gegen einen anderen Elektromotor ermöglicht, der beispielhaft eine größere axiale Länge aufweist und somit eine höhere Maximalleistung erreichbar macht. Important features of the invention in the drive, having an electric motor, a housing part and an electronic module, are that the electric motor is inserted into a receiving area of the housing part, in particular wherein the receiving area has a cylindrical inner wall section. The advantage here is that a plug-in interface is created between the electric motor and the rest of the drive, which enables the exchange of a first electric motor, which, for example, has a first maximum electrical power, with another electric motor, which, for example, has a larger axial length and thus makes a higher maximum performance achievable.
Durch das ebenfalls steckbar verbundene Elektronikmodul ist eine hohe Varianz an Antrieben mit einer geringen Anzahl von unterschiedlichen Elektromotoren und Elektronikmodulen bereitstellbar. Die Steckschnittstellen sind schnell und somit kostengünstig nutzbar. The electronic module, which is also pluggably connected, makes it possible to provide a high variety of drives with a small number of different electric motors and electronic modules. The plug-in interfaces can be used quickly and therefore cost-effectively.
Außerdem ist ein Recycling schnell und einfach ausführbar, da die unterschiedlichen Module schnell und einfach trennbar sind. In addition, recycling can be carried out quickly and easily because the different modules can be separated quickly and easily.
Eine effiziente Entwärmung ist durch das Einstecken des Elektromotors in den Aufnahmebereich erreicht, welcher nach außen hin Rippen aufweist. Außerdem ist eine Leistungselektronik beziehungsweise deren Leistungshalbleiterschalter anpressbar an das Gehäuseteil und somit effizient entwärmbar. Efficient heat dissipation is achieved by inserting the electric motor into the receiving area, which has ribs on the outside. In addition, power electronics or their power semiconductor switches can be pressed onto the housing part and can therefore be efficiently heat dissipated.
Auf diese Weise ist der Antrieb kompakt ausführbar, also mit hoher Leistung pro Bauvolumen. In this way, the drive can be designed to be compact, i.e. with high performance per construction volume.
Insbesondere weist der Aufnahmebereich (1) einen zylindrischen Innenwandabschnitt auf zur Aufnahme des entsprechend zylindrischen Bereichs des Gehäuses des Elektromotors oder weist alternativ einen quaderförmigen Innenwandabschnitt zur Aufnahme des entsprechend rechteckförmigen Bereichs des Gehäuses des Elektromotors auf. In particular, the receiving area (1) has a cylindrical inner wall section for receiving the correspondingly cylindrical area of the housing of the electric motor or alternatively has a cuboid inner wall section for receiving the correspondingly rectangular area of the housing of the electric motor.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Gegensteckverteil des Elektronikmoduls elektrisch steckverbunden mit einem ersten Steckverbinderteil oder mit einem zweiten Steckverbinderteil, wobei das erste Steckverbinderteil und das zweite Steckverbinderteil auf einer ersten Leiterplatte bestückt sind, die mit dem Gehäuseteil verbunden ist, wobei das erste und das zweite Steckverbinderteil derart auf der ersten Leiterplatte angeordnet sind, dass das erste Steckverbinderteil bei einer gedachten Drehung um 180° in das zweite Steckverbinderteil übergeht, insbesondere also identisch angeordnet und ausgeführt ist wie das zweite Steckverbinderteil, insbesondere wobei die Drehung um eine Drehachse ausgeführt wird, welche senkrecht zur Einsteckrichtung des Elektromotors in das Gehäuseteil ausgerichtet ist und welche parallel ausgerichtet ist zur Normalenrichtung einer die erste Leiterplatte aufnehmenden Ebene und/oder der ebenen, dem Elektronikmodul zugewandten Seite des Leistungsmoduls und/oder welche senkrecht zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Elektronikmodul in zwei verschiedenen Orientierungen aufsetzbar ist und somit die Kabelabgänge in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sein können. In an advantageous embodiment, a mating connector part of the electronic module is electrically plug-connected to a first plug connector part or to a second plug connector part, the first plug connector part and the second plug connector part being fitted on a first circuit board which is connected to the housing part, the first and second plug connector parts are arranged on the first circuit board in such a way that the first connector part merges into the second connector part with an imaginary rotation of 180 °, in particular is arranged and designed identically to the second connector part, in particular wherein the rotation is carried out about an axis of rotation which is perpendicular to the Insertion direction of the electric motor is aligned in the housing part and which is aligned parallel to the normal direction of a plane receiving the first circuit board and / or the flat side of the power module facing the electronic module and / or which is aligned perpendicular to the axis of rotation of the rotor shaft. The advantage here is that the electronic module can be placed in two different orientations and the cable outlets can therefore be aligned in different directions.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an der äußeren Oberfläche des Aufnahmebereichs des Gehäuseteils am Gehäuseteil, insbesondere am Aufnahmebereich, nach radial außen hervorragende, in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgeführte, ringförmige Rippen ausgebildet, welche in axialer Richtung jeweils voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet, sind. In an advantageous embodiment, on the outer surface of the receiving area of the housing part, in particular on the receiving area, annular ribs which project radially outwards and are continuous in the circumferential direction are formed on the housing part, which are each spaced apart from one another in the axial direction, in particular evenly spaced apart.
Insbesondere ist der Aufnahmebereich innenzylindrisch ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein möglichst enges berührendes Anliegen des Elektromotors am Aufnahmebereich ermöglicht ist und somit ein niedriger Wärmeübergangswiderstand. Außerdem vergrößern die zueinander konzentrisch ausgebildeten ringförmigen Rippen die Oberfläche und erniedrigen auch dadurch den Wärmeübergangswiderstand. In axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors und/oder in Richtung der Steckverbindungsrichtung des Elektromotors sind die Rippen voneinander insbesondere regelmäßig beabstandet. In particular, the receiving area is designed to be internally cylindrical. The advantage here is that the electric motor can be in contact with the receiving area as closely as possible and thus a low heat transfer resistance. In addition, the annular ribs, which are concentric with one another, increase the surface area and thereby reduce it the heat transfer resistance. In the axial direction, i.e. in the direction of the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor and/or in the direction of the plug connection direction of the electric motor, the ribs are spaced apart from one another, in particular at a regular interval.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil eine Zwischenwand auf, welche eine durchgehende Ausnehmung aufweist, welche von einer mit der Zwischenwand verbundenen ringförmigen Adapterplatte zumindest teilweise abgedeckt ist, welche mit der Zwischenwand verbunden ist und durch welche Kontaktstifte des Elektromotors hindurchragen. Von Vorteil ist dabei, dass der im Wesentlichen zylindrische Aufnahmebereich von der Zwischenwand axial begrenzt wird und somit die Zwischenwand als axiale Begrenzung und/oder als axialer Anschlag für den Elektromotor fungiert. Zur Befestigung ist die Adapterplatte vorgesehen, die unterschiedlich gebauten Elektromotoren verbindbar macht. Somit ist eine hohe Varianz von Antrieben mit einer geringen Zahl von unterschiedlichen Komponenten herstellbar. In an advantageous embodiment, the housing part has an intermediate wall which has a continuous recess which is at least partially covered by an annular adapter plate connected to the intermediate wall, which is connected to the intermediate wall and through which contact pins of the electric motor protrude. The advantage here is that the essentially cylindrical receiving area is axially delimited by the intermediate wall and thus the intermediate wall functions as an axial limitation and/or as an axial stop for the electric motor. The adapter plate is provided for fastening, which makes it possible to connect electric motors of different designs. This means that a high variety of drives can be produced with a small number of different components.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Innenraumbereich begrenzt vom Gehäuseteil und von einem mit dem Gehäuseteil verbundenen Deckel, wobei die Adapterplatte im Innenraumbereich angeordnet ist, insbesondere wobei der Innenraumbereich auf der vom Elektromotor, insbesondere vom Gehäuse des Elektromotors, abgewandten Seite der Zwischenwand angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor in einem geschützten Innenraumbereich anordenbar ist. In an advantageous embodiment, an interior area is delimited by the housing part and by a cover connected to the housing part, the adapter plate being arranged in the interior area, in particular the interior area being arranged on the side of the partition wall facing away from the electric motor, in particular from the housing of the electric motor. The advantage here is that the angle sensor can be arranged in a protected interior area.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Deckel an seiner Innenseite, insbesondere an seiner dem Innenraumbereich zugewandten Seite hervorragende Rippen auf, insbesondere wobei die Rippen eine Gitterstruktur ausbilden und/oder erste, zueinander parallel sich erstreckende Rippen zweite, zueinander parallel sich erstreckende Rippen kreuzen. Von Vorteil ist dabei, dass eine effiziente Entwärmung vorbeiströmender Luft erreichbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Deckel einen Kreuzsteg auf, welcher von den Rippen beabstandet ist und zwischen den Rippen und dem Winkelsensor angeordnet ist, insbesondere wobei der Deckel zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erstes Teil als die Rippen aufweisendes Gussteil ausgeführt ist und das zweite Teil des Deckels als den Kreuzsteg aufweisendes Stanzblech ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte effiziente Entwärmung der im Innenraumbereich strömenden Luft ermöglicht ist. In an advantageous embodiment, the lid has excellent ribs on its inside, in particular on its side facing the interior area, in particular wherein the ribs form a lattice structure and / or first ribs that extend parallel to one another cross second ribs that extend parallel to one another. The advantage here is that efficient heat dissipation of air flowing past can be achieved. In an advantageous embodiment, the cover has a cross web which is spaced apart from the ribs and is arranged between the ribs and the angle sensor, in particular the cover being designed in two parts, a first part being designed as a cast part having the ribs and the second part of the lid is designed as a punched sheet with the cross bar. The advantage here is that improved, efficient heat dissipation of the air flowing in the interior area is possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragt die Rotorwelle des Elektromotors durch eine Ausnehmung der Adapterplatte hindurch, insbesondere in einen Innenraumbereich hinein, und mit dem Rotor eines Winkelsensors verbunden ist, dessen Stator mit einer zweiten Leiterplatte verbunden ist, die parallel zur dritten Leiterplatte ausgerichtet ist und mit der dritten Leiterplatte zusammen ebenfalls in dem Innenraumbereich angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die zweite und dritte Leiterplatte im Innenraumbereich geschützt angeordnet und über den mit dem Gehäuseteil verbundenen Deckel entwärmt werden, indem ein konvektiver Luftstrom im Innenraumbereich zwischen den Leiterplatten und dem Deckel entlangströmt. In an advantageous embodiment, the rotor shaft of the electric motor projects through a recess in the adapter plate, in particular into an interior area, and is connected to the rotor of an angle sensor, the stator of which is connected to a second circuit board, which is aligned parallel to the third circuit board and with which third circuit board is also arranged together in the interior area. The advantage here is that the second and third circuit boards are arranged in a protected manner in the interior area and are cooled via the cover connected to the housing part, in that a convective air flow flows along in the interior area between the circuit boards and the cover.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die dritte Leiterplatte und die zweite Leiterplatte beide lösbar mit dem Gehäuseteil verbunden sowie elektrisch mit einer ersten Leiterplatte, wobei die dritte Leiterplatte mittels einer elektrischen Steckverbindung mit der ersten Leiterplatte verbunden ist, wobei die elektrische Steckverbindung den auf der ersten Leiterplatte bestückten Gegensteckverbinder aufweist und den auf der dritten Leiterplatte bestückten Steckverbinder. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindungstechnik verwendbar ist und somit die Herstellung effizient und einfach ausführbar ist. Außerdem sind unterschiedliche Module miteinander verbindbar und somit eine hohe Varianz mit einer geringen Teilezahl erzielbar. In an advantageous embodiment, the third circuit board and the second circuit board are both detachably connected to the housing part and electrically to a first circuit board, the third circuit board being connected to the first circuit board by means of an electrical plug-in connection, the electrical plug-in connection being the one fitted on the first circuit board Has mating connectors and the connector fitted on the third circuit board. The advantage here is that a simple connection technology can be used and production can therefore be carried out efficiently and easily. In addition, different modules can be connected to each other and thus a high degree of variance can be achieved with a small number of parts.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Elektromotor eine elektromagnetisch betätigbare Bremse angeordnet, deren Steuerleitung durch eine Ausnehmung des Adapterteils geführt ist in den Innenraumbereich zur dritten Leiterplatte hin. Von Vorteil ist dabei, dass das vom Elektromotor gelieferte Drehmoment steuerbar ist und dass die Steuerleitungen zur dritten Leiterplatte geführt sind, von der aus auch der Elektromotor mit elektrischer Leistung über dessen Kontaktstifte versorgt wird. Die Steuerleitungen sind elektrisch verbunden mit der Signalelektronik, so dass die Steuersignale von der Signalelektronik zur Bremse hin leitbar sind. In an advantageous embodiment, an electromagnetically actuated brake is arranged in the electric motor, the control line of which is guided through a recess in the adapter part into the interior area towards the third circuit board. The advantage here is that the torque supplied by the electric motor can be controlled and that the control lines are routed to the third circuit board, from which the electric motor is also supplied with electrical power via its contact pins. The control lines are electrically connected to the Signal electronics, so that the control signals can be routed from the signal electronics to the brake.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Leiterplatte am Gehäuseteil, insbesondere an der Zwischenwand des Gehäuseteils, befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass die Leistungsversorgung des Elektromotors über von der ersten Leiterplatte über die dritte Leiterplatte zum Elektromotor hin erfolgt. Dabei sind die auf der ersten Leiterplatte bestückten Leistungshalbleiterschalter wärmeleitend mit dem Gehäuseteil verbunden. In an advantageous embodiment, the third circuit board is attached to the housing part, in particular to the intermediate wall of the housing part. The advantage here is that the power supply to the electric motor takes place from the first circuit board via the third circuit board to the electric motor. The power semiconductor switches fitted on the first circuit board are connected to the housing part in a heat-conducting manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ragen die Kontaktstifte durch die Ausnehmung der Zwischenwand und durch jeweilige Ausnehmungen der Adapterplatte hindurch. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist. In an advantageous embodiment, the contact pins protrude through the recess in the intermediate wall and through respective recesses in the adapter plate. The advantage here is that simple production is possible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Leiterplatte mit Leistungshalbleitern bestückt, welche wärmeleitend mit dem Gehäuseteil verbunden sind, insbesondere wobei die erste Leiterplatte am Gehäuseteil befestigt ist, insbesondere wobei die dritte Leiterplatte mit einem Steckverbinder bestückt ist, welcher mit dem entsprechenden Gegensteckverbinder steckverbunden ist, der auf der ersten Leiterplatte bestückt ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Antrieb eine hohe Effizienz erreichbar macht, da bei geringem Bauvolumen eine hohe Leistung erzeugbar ist. In an advantageous embodiment, the first circuit board is equipped with power semiconductors which are connected to the housing part in a heat-conducting manner, in particular the first circuit board is attached to the housing part, in particular the third circuit board is equipped with a plug connector which is plug-connected to the corresponding mating connector is populated on the first circuit board. The advantage here is that the drive enables high efficiency to be achieved, as high power can be generated with a small construction volume.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Leiterplatte senkrecht zur ersten Leiterplatte ausgerichtet, insbesondere wobei die dritte Leiterplatte parallel zur zweiten Leiterplatte ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Steckverbindungsrichtung für das Einstecken des Elektromotors in den Aufnahmebereich parallel zur ersten Leiterplatte ausgerichtet ist. In an advantageous embodiment, the third circuit board is aligned perpendicular to the first circuit board, in particular wherein the third circuit board is aligned parallel to the second circuit board. The advantage here is that the plug connection direction for inserting the electric motor into the receiving area is aligned parallel to the first circuit board.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Elektronikmodul eine vierte Leiterplatte angeordnet, welche mit Signalelektronik bestückt ist, wobei das auf der vierten Leiterplatte bestückte Gegensteckverbinderteil mit dem abhängig von der Orientierung des Elektronikmoduls ersten oder zweiten Steckverbinderteil steckverbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Ansteuersignale für die Leistungshalbleiterschalter im Elektronikmodul erzeugt werden. Somit ist das Elektronikmodul einfach und schnell austauschbar gegen ein anderes Elektronikmodul, das beispielsweise eine andere Regelungstechnik aufweist und/oder andere Datenbusschnittstellen. In an advantageous embodiment, a fourth circuit board is arranged in the electronics module, which is equipped with signal electronics, wherein the mating connector part fitted on the fourth circuit board is plug-connected to the first or second connector part, depending on the orientation of the electronic module. The advantage here is that the control signals for the power semiconductor switches are generated in the electronic module. The electronic module can therefore be easily and quickly exchanged for another electronic module that, for example, has different control technology and/or other data bus interfaces.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Elektronikmodul Steckdosen angeformt und/oder angegossen ausgebildet, in welche Winkelstecker derart einsteckbar sind, dass der Kabelabgang der Winkelstecker einen Winkel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors zwischen 20° und 70° aufweist, insbesondere wobei der Kabelabgang der Winkelstecker senkrecht zur Normalenrichtung der die erste Leiterplatte aufnehmenden Ebene ausgerichtet ist und/oder dass der Kabelabgang der Winkelstecker senkrecht zur Normalenrichtung der als ebene Fläche ausgeführten vom Gehäuseteil abgewandten Seite der ersten Leiterplatte ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Steckdosen fest am Elektronikmodul ausgeführt sind. Somit ist der Kabelabgang an Winkelsteckern, welche nur in einer durch Formschluss vorgegebenen Orientierung in die Steckdosen einsteckbar sind, in einer definierten vorgegeben. In an advantageous embodiment, sockets are molded and/or cast on the electronic module, into which angle plugs can be inserted in such a way that the cable outlet of the angle plug has an angle to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor between 20° and 70°, in particular wherein the cable outlet of the Angle plug is aligned perpendicular to the normal direction of the plane receiving the first circuit board and / or that the cable outlet of the angle plug is perpendicular to the normal direction of the side of the first circuit board facing away from the housing part, which is designed as a flat surface. The advantage is that the sockets are permanently attached to the electronic module. This means that the cable outlet on angle plugs, which can only be plugged into the sockets in an orientation specified by positive locking, is specified in a defined manner.
Auf diese Weise ist die Richtung des Kabelabgangs durch die Ausbildungsart des Elektronikmoduls vorgebbar. Durch Austausch des Elektronikmoduls ist eine andere Richtung des Kabelabgangs vorgebbar. In this way, the direction of the cable outlet can be specified by the design of the electronic module. By replacing the electronic module, a different direction of the cable outlet can be specified.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf das Gehäuse des Elektromotors ein Dichtring aufgesteckt, welcher zum Aufnahmebereich des Gehäuseteils hin abdichtet. Von Vorteil ist dabei, dass der Antrieb in hoher Schutzart fertigbar ist. In an advantageous embodiment, a sealing ring is placed on the housing of the electric motor, which seals against the receiving area of the housing part. The advantage is that the drive can be manufactured with a high degree of protection.
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: Further advantages result from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, further sensible combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures arise, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art. The invention will now be explained in more detail using schematic illustrations:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Antrieb mit abgehobenem Elektronikmodul 12 in Schrägansicht dargestellt. 1 shows a drive according to the invention with the electronic module 12 removed in an oblique view.
In der Figur 2 ist der Antrieb im Unterschied zur Figur 1 aus einer anderen Blickrichtung dargestellt. In Figure 2, the drive is shown from a different viewing direction, in contrast to Figure 1.
In der Figur 3 ist eine Schnittansicht des Antriebs dargestellt. A sectional view of the drive is shown in FIG.
In der Figur 4 ist eine Schrägansicht auf den zusammengebauten Antrieb dargestellt. Figure 4 shows an oblique view of the assembled drive.
In der Figur 5 ist eine Draufsicht auf das Elektronikmodul 12 mit eingesteckten Winkelsteckern (50, 51 , 52) dargestellt. 5 shows a top view of the electronic module 12 with inserted angle plugs (50, 51, 52).
In der Figur 6 ist ein Deckel 5 des Antriebs in Schrägansicht dargestellt. In Figure 6, a cover 5 of the drive is shown in an oblique view.
In der Figur 7 ist ein Querschnitt durch den Antrieb dargestellt bei geöffnetem Elektronikmodul 12. 7 shows a cross section through the drive with the electronic module 12 open.
In der Figur 8 ist ein Elektromotor 10 des Antriebs dargestellt. An electric motor 10 of the drive is shown in FIG.
Wie in den Figuren dargestellt, ist der Elektromotor 10 des Antriebs in einen Aufnahmebereich 1 eines Gehäuseteils 2 des Antriebs zumindest teilweise eingeschoben. Der Aufnahmebereich 1 ist dabei innen zylindrisch ausgeführt und nach außen weist er nach radial außen hervorragende ringförmige Rippen auf, welche in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgeführt sind und in axialer Richtung voneinander jeweils beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet sind. As shown in the figures, the electric motor 10 of the drive is at least partially inserted into a receiving area 1 of a housing part 2 of the drive. The receiving area 1 is designed to be cylindrical on the inside and to the outside it has annular ribs which project radially outwards, which are designed to be continuous in the circumferential direction and are spaced apart from one another in the axial direction, in particular evenly spaced apart.
Der Elektromotor 10 liegt mit seinem Motorgehäuse an der Innenwandung des Aufnahmebereichs 1 an, so dass ein Wärmestrom vom Motorgehäuse über den Aufnahmebereich 1 und dessen Rippen an die Umgebung abströmt. Die axiale Richtung ist dabei parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle desThe electric motor 10 rests with its motor housing on the inner wall of the receiving area 1, so that a heat flow flows from the motor housing via the receiving area 1 and its ribs to the environment. The axial direction is parallel to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft
Elektromotors 10. Electric motor 10.
Der Elektromotor 10 weist an seiner B-Seite axial gerichtete Kontaktstifte 83 auf, die beim Einführen des Elektromotors 10 in den Aufnahmebereich 1 in elektrischen Kontakt gebracht werden mit Anschlusselementen, insbesondere Steckbuchsen, welche auf einer dritten Leiterplatte 31 bestückt sind, deren Normalenrichtung in axialer Richtung ausgerichtet ist. The electric motor 10 has axially directed contact pins 83 on its B side, which, when the electric motor 10 is inserted into the receiving area 1, are brought into electrical contact with connection elements, in particular sockets, which are fitted on a third circuit board 31, the normal direction of which is in the axial direction is aligned.
Die dritte Leiterplatte 31 ist mit einem Steckverbinder 37 bestückt, der in einen Gegensteckverbinder 36 in Kontakt ist, der auf einer ersten Leiterplatte 35 bestückt ist, die senkrecht zur dritten Leiterplatte 31 ausgerichtet ist. The third circuit board 31 is equipped with a connector 37, which is in contact with a mating connector 36, which is equipped on a first circuit board 35, which is aligned perpendicular to the third circuit board 31.
Die erste Leiterplatte 35 ist im Gehäuseteil 2 angeordnet, wobei ein Elektronikmodul 12 aufgesetzt ist auf das Gehäuseteil 2 des Antriebs, wobei bei diesem Aufsetzen der Gegensteckverbinder 36 der ersten Leiterplatte 35 mit dem Steckverbinder 37 der dritten Leiterplatte 31 in Kontakt gebracht wird. The first circuit board 35 is arranged in the housing part 2, with an electronic module 12 being placed on the housing part 2 of the drive, with the mating connector 36 of the first circuit board 35 being brought into contact with the connector 37 of the third circuit board 31 during this placement.
Die dritte Leiterplatte 31 ist in einem vom Gehäuseteil 2 und einem am Gehäuseteil 2 angesetzten Deckel 5 umgebenen Innenraumbereich angeordnet. The third circuit board 31 is arranged in an interior area surrounded by the housing part 2 and a cover 5 attached to the housing part 2.
In einer Zwischenwand 38 des Gehäuseteils 2 ist eine runde Ausnehmung vorgesehen, die mit einer Adapterplatte 81 abgedeckt ist. die Adapterplatte 81 ist mit der Zwischenwand 38 lösbar verbunden. A round recess is provided in an intermediate wall 38 of the housing part 2, which is covered with an adapter plate 81. the adapter plate 81 is detachably connected to the intermediate wall 38.
Durch eine Ausnehmung der Adapterplatte 81 ragt die Rotorwelle des Elektromotors 10 in den Innenraumbereich hinein und ist mit dem Rotor eines Winkelsensors 30 verbunden, dessen Stator mit einer zweiten Leiterplatte 32 verbunden ist, die parallel zur dritten Leiterplatte 31 ausgerichtet ist und ebenfalls in dem Innenraumbereich angeordnet ist. The rotor shaft of the electric motor 10 protrudes into the interior area through a recess in the adapter plate 81 and is connected to the rotor of an angle sensor 30, the stator of which is connected to a second circuit board 32, which is aligned parallel to the third circuit board 31 and is also arranged in the interior area is.
Die dritte Leiterplatte 31 und die zweite Leiterplatte 32 sind beide lösbar mit dem Gehäuseteil 2 verbunden sowie elektrisch mit der ersten Leiterplatte 35 verbunden. Im Elektromotor 10 ist eine elektromagnetisch betätigbare Bremse angeordnet, deren Steuerleitung 82 durch eine Ausnehmung der Adapterplatte 81 geführt ist in den Innenraumbereich zur dritten Leiterplatte 31. The third circuit board 31 and the second circuit board 32 are both detachably connected to the housing part 2 and electrically connected to the first circuit board 35. An electromagnetically actuated brake is arranged in the electric motor 10, the control line 82 of which is led through a recess in the adapter plate 81 into the interior area to the third circuit board 31.
Die dritte Leiterplatte 31 ist an der Zwischenwand des Gehäuseteils 2 befestigt. The third circuit board 31 is attached to the intermediate wall of the housing part 2.
Die Kontaktstifte 83 ragen durch die Ausnehmung der Zwischenwand und durch jeweilige Ausnehmungen der ringförmigen Adapterplatte 81 hindurch. The contact pins 83 protrude through the recess in the intermediate wall and through respective recesses in the annular adapter plate 81.
Zur verbesserten Wärmeabfuhr aus dem Innenraumbereich weist der Deckel 5 an seiner Innenseite nach innen hervorragende Rippen 61 auf und einen Kreuzsteg 60, der von den Rippen 61 beabstandet ist und mit dem Rand, insbesondere mit dem äußeren Rand, verbunden ist. For improved heat dissipation from the interior area, the cover 5 has ribs 61 that protrude inwards on its inside and a cross web 60 which is spaced from the ribs 61 and is connected to the edge, in particular to the outer edge.
Somit strömt von der dritten Leiterplatte oder von dem die zweite Leiterplatte umfassenden Winkelsensor aufgewärmte Luft konvektiv getrieben am Deckel 5 vorbei und gibt Wärme nicht nur am Kreuzsteg 60 ab sondern auch an den Rippen 61 des Deckels 5 ab. Air warmed up by the third circuit board or by the angle sensor comprising the second circuit board thus flows convectively past the cover 5 and releases heat not only on the cross web 60 but also on the ribs 61 of the cover 5.
Insgesamt ist somit durch den Deckel 5 der Wärmeübergangswiderstand vom Innenraumbereich in die äußere Umgebung verringert. Overall, the cover 5 reduces the heat transfer resistance from the interior area to the external environment.
Durch das so erreichbare niedrigere Temperaturniveau im Innenraumbereich ist eine Schutzwirkung auch für den Winkelsensor erzielt. Due to the lower temperature level that can be achieved in the interior area, a protective effect is also achieved for the angle sensor.
Parallel zur der ersten Leiterplatte 35 ausgerichtet ist im Gehäuse 6 des Elektronikmoduls 12 eine vierte Leiterplatte 33 angeordnet, welche mit Signalelektronik bestückt ist. Diese Signalelektronik erzeugt pulsweitenmodulierte Ansteuersignale für Leistungshalbleiterschalter einer Leistungselektronik, welche auf der ersten Leiterplatte 35 bestückt ist und wärmeleitend mit dem Gehäuseteil 2 verbunden sind, insbesondere an das Gehäuseteil 2 angedrückt sind. Aligned parallel to the first circuit board 35, a fourth circuit board 33, which is equipped with signal electronics, is arranged in the housing 6 of the electronics module 12. This signal electronics generates pulse width modulated control signals for power semiconductor switches of power electronics, which are fitted on the first circuit board 35 and are connected to the housing part 2 in a heat-conducting manner, in particular are pressed against the housing part 2.
Die erste Leiterplatte 35 ist am Gehäuseteil 2 befestigt und mit einer Wärmesperre 11 abgedeckt, welche zwischen dem Elektronikmodul und der ersten Leiterplatte 35 angeordnet ist. Insbesondere ist die Wärmesperre 11 mit dem Gehäuseteil 2 mechanisch verbunden. Nur ein erstes Steckverbinderteil 3 sowie ein zweites Steckverbinderteil 4 ragen durch die Wärmesperre 11 hindurch, so dass ein Gegensteckverbinderteil, das auf der vierten Leiterplatte 33 bestückt ist abhängig von der Ausrichtung des Elektronikmoduls 12 zum Gehäuseteil 2 hin entweder in das erste Steckverbinderteil 3 oder in das zweite Steckverbinderteil 4 einsteckbar ist. The first circuit board 35 is attached to the housing part 2 and covered with a thermal barrier 11, which is arranged between the electronic module and the first circuit board 35. In particular, the thermal barrier 11 is mechanically connected to the housing part 2. Only a first connector part 3 and a second connector part 4 protrude through the thermal barrier 11, so that a mating connector part, which is on the fourth Depending on the orientation of the electronic module 12 towards the housing part 2, the printed circuit board 33 can be inserted either into the first connector part 3 or into the second connector part 4.
Dabei sind das erste Steckverbinderteil 3 und das zweite Steckverbinderteil 4 derart angeordnet und das entsprechende Gegensteckverbinderteil derart am Elektronikmodul 12 angeordnet, dass dieses Gegensteckverbinderteils in einer ersten relativen Ausrichtung des Elektronikmoduls 12 zum Gehäuseteil 2 mit dem ersten Steckverbinderteil 3 beim Aufsetzen steckverbindbar ist und bei einer um 180° verdrehten Ausrichtung des Elektronikmoduls 12 das Gegensteckverbinderteil mit dem zweiten Steckverbinderteil 4 steckverbindbar ist. The first plug connector part 3 and the second plug connector part 4 are arranged in such a way and the corresponding mating plug connector part is arranged on the electronics module 12 in such a way that this mating plug connector part can be plugged into the first plug connector part 3 in a first relative orientation of the electronics module 12 to the housing part 2 when it is put on and at a 180 ° rotated orientation of the electronic module 12, the mating connector part can be plugged into the second connector part 4.
Insbesondere ist das erste Steckverbinderteil 3 durch eine gedachte Drehung um 180° um eine Drehachse, welche die Drehachse der Rotorwelle schneidet und parallel zur Steckrichtung der aus dem jeweiligen Steckverbinderteil (3, 4) und dem Gegensteckverbinderteil gebildeten Steckverbindung ausgerichtet ist. In particular, the first connector part 3 is aligned by an imaginary rotation of 180° about an axis of rotation which intersects the axis of rotation of the rotor shaft and is parallel to the plug-in direction of the plug-in connection formed from the respective plug-in connector part (3, 4) and the mating plug-in connector part.
Die Entwärmung der Leistungshalbleiterschalter, insbesondere IGBT, ist also über das Gehäuseteil 2 ermöglicht. The heat dissipation of the power semiconductor switches, in particular IGBT, is therefore made possible via the housing part 2.
Das Elektronikmodul 12 ist also schnell und einfach verbindbar mit dem restlichen Antrieb. Hierzu ist es mittels der Steckverbindung mit dem Steckverbinderteil 4 beim Aufsetzen des Gegensteckverbinderteils 3 des Elektronikmoduls 12 elektrisch steckverbindbar. The electronic module 12 can therefore be quickly and easily connected to the rest of the drive. For this purpose, it can be electrically plugged in by means of the plug connection with the plug connector part 4 when the mating plug connector part 3 of the electronic module 12 is put on.
Auf der Oberseite des Elektronikmoduls 12, also auf der von dem Gehäuseteil 2 abgewandten Seite des Gehäuses 6 des Elektronikmoduls sind Steckdosen 6, 7 und 8 angegossen ausgebildet. Sockets 6, 7 and 8 are cast on the top of the electronics module 12, that is to say on the side of the housing 6 of the electronics module facing away from the housing part 2.
Wie in Figur 5 gezeigt, sind in die Steckdosen (6, 7, 8) Winkelstecker (50, 51 , 52) einsteckbar, die jeweils einen Kabelabgang aufweisen, der zur jeweiligen Steckverbindungsrichtung 90° geneigt ist, also in einer Ebene angeordnet sind, deren Normalenrichtung senkrecht zur Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors ausgerichtet ist. As shown in Figure 5, angle plugs (50, 51, 52) can be inserted into the sockets (6, 7, 8), each of which has a cable outlet that is inclined at 90° to the respective plug connection direction, i.e. are arranged in a plane Normal direction is aligned perpendicular to the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor.
Die Steckdosen (6, 7, 8) sind jedoch derart mechanisch mit nach radial innen ausgerichteten Kerben und/oder Nasenbereichen ausgeführt, dass die mit dazu entsprechend ausgeführten nach radial außen gerichteten Nasenbereichen und/oder Kerben versehenen Winkelstecker (50, 51, 52) nur in einer derartigen Orientierung steckverbindbar sind, dass der jeweiliger Kabelabgang zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle einen Winkel von weniger als 90° aufweist, insbesondere einen Winkel zwischen 20° und 70° aufweist. However, the sockets (6, 7, 8) are designed mechanically with notches and/or nose areas aligned radially inwards in such a way that they are designed accordingly Angle plugs (50, 51, 52) provided with radially outwardly directed nose areas and/or notches can only be connected in such an orientation that the respective cable outlet has an angle of less than 90° to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft, in particular an angle between 20 ° and 70°.
Mittel der angegossenen Ausführung der Steckdosen (6, 7, 8) ist ein Verdrehen der Winkelstecker (50, 51 , 52) verhinderbar. By means of the cast design of the sockets (6, 7, 8), twisting of the angle plugs (50, 51, 52) can be prevented.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird sind die Steckdosen (6, 7, 8) nicht angegossen ausgeführt, sondern formschlüssig gegen Verdrehung gesichert. In further exemplary embodiments according to the invention, the sockets (6, 7, 8) are not cast, but rather secured in a form-fitting manner against rotation.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
1 Aufnahmebereich 1 recording area
2 Gehäuseteil 2 housing part
3 erstes Steckverbinderteil 3 first connector part
4 zweites Steckverbinderteil 4 second connector part
5 Deckel 5 lids
6 Gehäuse des Elektronikmoduls 6 Housing of the electronic module
7 Steckdose 7 socket
8 Steckdose 8 socket
9 Steckdose 9 socket
10 Elektromotor 10 electric motor
11 Wärmesperre 11 thermal barrier
12 Elektronikmodul 12 electronic module
30 Winkelsensor 30 angle sensor
35 erste Leiterplatte 35 first circuit board
32 zweite Leiterplatte 32 second circuit board
33 vierte Leiterplatte 33 fourth circuit board
34 Steckverbindung 34 connector
31 dritte Leiterplatte 31 third circuit board
36 Gegensteckverbinder 36 mating connectors
37 Steckverbinder 37 connectors
38 Zwischenwand 38 partition wall
50 Winkelstecker 50 angle connectors
51 Winkelstecker 51 angle plugs
52 Winkelstecker 52 angle connectors
60 Kreuzsteg 60 cross bridge
61 Rippen 61 ribs
80 Dichtungsring 80 sealing ring
81 Adapterplatte 81 adapter plate
82 Steuerleitung der Bremse des Elektromotors82 Electric motor brake control line
83 Kontaktstifte 83 contact pins

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Antrieb, aufweisend einen Elektromotor (10), ein Gehäuseteil (2) und ein Elektronikmodul (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (10) in einen Aufnahmebereich (1) des Gehäuseteils (2) eingesteckt ist, insbesondere wobei der Aufnahmebereich (1) einen zylindrischen Innenwandabschnitt aufweist zur Aufnahme des entsprechend zylindrischen Bereichs des Gehäuses (6) des Elektromotors (10) oder alternativ einen quaderförmigen Innenwandabschnitt aufweist zur Aufnahme des entsprechend rechteckförmigen Bereichs des Gehäuses (6) des Elektromotors (10). 1. Drive, comprising an electric motor (10), a housing part (2) and an electronic module (12), characterized in that the electric motor (10) is inserted into a receiving area (1) of the housing part (2), in particular the receiving area (1) has a cylindrical inner wall section for receiving the correspondingly cylindrical area of the housing (6) of the electric motor (10) or alternatively has a cuboid inner wall section for receiving the correspondingly rectangular area of the housing (6) of the electric motor (10).
2. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegensteckverbinderteil des Elektronikmoduls elektrisch steckverbunden ist mit einem ersten Steckverbinderteil (3) oder mit einem zweiten Steckverbinderteil (4), wobei das erste Steckverbinderteil (3) und das zweite Steckverbinderteil (4) auf einer ersten Leiterplatte (35) bestückt sind, die mit dem Gehäuseteil (2) verbunden ist, wobei das erste und das zweite Steckverbinderteil (3, 4) derart auf der ersten Leiterplatte (35) angeordnet sind, dass das erste Steckverbinderteil (3) bei einer gedachten Drehung um 180° in das zweite Steckverbinderteil (4) übergeht, insbesondere also identisch angeordnet und ausgeführt ist wie das zweite Steckverbinderteil (4), insbesondere wobei die Drehung um eine Drehachse ausgeführt wird, welche senkrecht zur Einsteckrichtung des Elektromotors (10) in das Gehäuseteil (2) ausgerichtet ist und welche parallel ausgerichtet ist zur Normalenrichtung einer die erste Leiterplatte aufnehmenden Ebene und/oder der ebenen, dem Elektronikmodul (12) zugewandten Seite des Leistungsmoduls und/oder welche senkrecht zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. 2. Drive according to claim 1, characterized in that a mating connector part of the electronic module is electrically connected to a first connector part (3) or to a second connector part (4), the first connector part (3) and the second connector part (4) being on one first circuit board (35), which is connected to the housing part (2), the first and second connector parts (3, 4) being arranged on the first circuit board (35) in such a way that the first connector part (3) at a imaginary rotation of 180 ° merges into the second connector part (4), in particular is arranged and designed identically to the second connector part (4), in particular wherein the rotation is carried out about an axis of rotation which is perpendicular to the insertion direction of the electric motor (10) into the Housing part (2) is aligned and which is aligned parallel to the normal direction of a plane receiving the first circuit board and / or the flat side of the power module facing the electronics module (12) and / or which is aligned perpendicular to the axis of rotation of the rotor shaft.
3. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Oberfläche des Aufnahmebereichs (1) des Gehäuseteils (2) am Gehäuseteil (2), insbesondere am Aufnahmebereich (1), nach radial außen hervorragende, in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgeführte, ringförmige Rippen (61) ausgebildet sind, welche in axialer Richtung jeweils voneinander beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet, sind. 3. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer surface of the receiving area (1) of the housing part (2) on the housing part (2), in particular on the receiving area (1), which protrude radially outwards and are continuous in the circumferential direction, annular ribs (61) are formed, which are each spaced apart from one another in the axial direction, in particular evenly spaced.
Insbesondere wobei der Aufnahmebereich (1) innenzylindrisch ausgeführt ist. In particular, the receiving area (1) is designed to be internally cylindrical.
4. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2) eine Zwischenwand (38) aufweist, welche eine durchgehende Ausnehmung aufweist, welche von einer mit der Zwischenwand (38) verbundenen ringförmigen Adapterplatte (81) zumindest teilweise abgedeckt ist, welche mit der Zwischenwand (38) verbunden ist und durch welche Kontaktstifte (83) des Elektromotors (10) hindurchragen. 4. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the housing part (2) has an intermediate wall (38) which has a continuous recess which is at least partially covered by an annular adapter plate (81) connected to the intermediate wall (38). , which is connected to the intermediate wall (38) and through which contact pins (83) of the electric motor (10) protrude.
5. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraumbereich begrenzt ist vom Gehäuseteil (2) und von einem mit dem Gehäuseteil (2) verbundenen Deckel (5), wobei die Adapterplatte (81) im Innenraumbereich angeordnet ist, insbesondere wobei der Innenraumbereich auf der vom Elektromotor (10), insbesondere vom Gehäuse (6) des Elektromotors (10), abgewandten Seite der Zwischenwand (38) angeordnet ist. 5. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that an interior area is delimited by the housing part (2) and by a cover (5) connected to the housing part (2), the adapter plate (81) being arranged in the interior area, in particular where the interior area is arranged on the side of the intermediate wall (38) facing away from the electric motor (10), in particular from the housing (6) of the electric motor (10).
6. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) an seiner Innenseite, insbesondere an seiner dem Innenraumbereich zugewandten Seite hervorragende Rippen (61) aufweist, insbesondere wobei die Rippen (61) eine Gitterstruktur ausbilden und/oder erste, zueinander parallel sich erstreckende Rippen (61) zweite, zueinander parallel sich erstreckende Rippen (61) kreuzen. 6. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (5) has excellent ribs (61) on its inside, in particular on its side facing the interior area, in particular wherein the ribs (61) form a lattice structure and / or first , ribs (61) extending parallel to one another cross second ribs (61) extending parallel to one another.
7. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) einen Kreuzsteg (60) aufweist, welcher von den Rippen (61) beabstandet ist und zwischen den Rippen (61) und dem Winkelsensor (30) angeordnet ist, insbesondere wobei der Deckel (5) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein erstes Teil als die Rippen (61) aufweisendes Gussteil ausgeführt ist und das zweite Teil des Deckels (5) als den Kreuzsteg (60) aufweisendes Stanzblech ausgeführt ist. 7. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (5) has a cross web (60) which is spaced from the ribs (61) and is arranged between the ribs (61) and the angle sensor (30), in particular, the cover (5) being designed in two parts, a first part being designed as a cast part having the ribs (61) and the second part of the cover (5) being designed as a stamped sheet metal having the cross web (60).
8. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle des Elektromotors (10) durch eine Ausnehmung der Adapterplatte (81) hindurchragt, insbesondere in einen Innenraumbereich hinein, und mit dem Rotor eines Winkelsensors (30) verbunden ist, dessen Stator mit einer zweiten Leiterplatte (32) verbunden ist, die parallel zur dritten Leiterplatte (31) ausgerichtet ist und mit der dritten Leiterplatte (31) zusammen ebenfalls in dem Innenraumbereich angeordnet ist. 8. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor shaft of the electric motor (10) projects through a recess in the adapter plate (81), in particular into an interior area, and is connected to the rotor of an angle sensor (30), the stator of which is connected to a second circuit board (32), which is aligned parallel to the third circuit board (31) and is also arranged together with the third circuit board (31) in the interior area.
9. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Leiterplatte (31) und die zweite Leiterplatte (32) beide lösbar mit dem Gehäuseteil (2) verbunden sind sowie elektrisch mit einer ersten Leiterplatte (35) verbunden sind, wobei die dritte Leiterplatte (31) mittels einer elektrischen Steckverbindung (34) mit der ersten Leiterplatte (35) verbunden ist, wobei die elektrische Steckverbindung (34) den auf der ersten Leiterplatte (35) bestückten Gegensteckverbinder (36) aufweist und den auf der dritten Leiterplatte (31) bestückten Steckverbinder (37). 9. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the third circuit board (31) and the second circuit board (32) are both detachably connected to the housing part (2) and are electrically connected to a first circuit board (35), the The third printed circuit board (31) is connected to the first printed circuit board (35) by means of an electrical plug connection (34), the electrical plug connection (34) having the mating connector (36) fitted on the first printed circuit board (35) and the mating connector (36) on the third printed circuit board ( 31) equipped connector (37).
10. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektromotor (10) eine elektromagnetisch betätigbare Bremse angeordnet ist, deren Steuerleitung (82) durch eine Ausnehmung des Adapterteils geführt ist in den Innenraumbereich zur dritten Leiterplatte (31) hin. 10. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that an electromagnetically actuated brake is arranged in the electric motor (10), the control line (82) of which is guided through a recess in the adapter part into the interior area towards the third circuit board (31).
11. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Leiterplatte (31) am Gehäuseteil (2), insbesondere an der Zwischenwand (38) des Gehäuseteils (2), befestigt ist. 11. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the third circuit board (31) is attached to the housing part (2), in particular to the intermediate wall (38) of the housing part (2).
12. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (83) durch die Ausnehmung der Zwischenwand (38) und durch jeweilige Ausnehmungen der Adapterplatte (81) hindurchragen. 12. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pins (83) protrude through the recess in the intermediate wall (38) and through respective recesses in the adapter plate (81).
13. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte (35) mit Leistungshalbleitern bestückt ist, welche wärmeleitend mit dem Gehäuseteil (2) verbunden sind, insbesondere wobei die erste Leiterplatte (35) am Gehäuseteil (2) befestigt ist, insbesondere wobei die dritte Leiterplatte (31) mit einem Steckverbinder (37) bestückt ist, welcher mit dem entsprechenden Gegensteckverbinder (36) steckverbunden ist, der auf der ersten Leiterplatte (35) bestückt ist. 13. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the first circuit board (35) is equipped with power semiconductors which are connected to the housing part (2) in a heat-conducting manner, in particular wherein the first circuit board (35) is attached to the housing part (2). , in particular wherein the third circuit board (31) is equipped with a plug connector (37) which is plug-connected to the corresponding mating connector (36) which is equipped on the first circuit board (35).
14. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Leiterplatte (31) senkrecht zur ersten Leiterplatte (35) ausgerichtet ist, insbesondere wobei die dritte Leiterplatte (15) parallel zur zweiten Leiterplatte (32) ausgerichtet ist, und/oder dass im Elektronikmodul (12) eine vierte Leiterplatte (33) angeordnet, welche mit Signalelektronik bestückt ist, wobei das auf der vierten Leiterplatte (33) bestückte Gegensteckverbinderteil mit dem abhängig von der Orientierung des Elektronikmoduls ersten oder zweiten Steckverbinderteil (3, 4) steckverbunden ist. 14. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the third circuit board (31) is aligned perpendicular to the first circuit board (35), in particular wherein the third circuit board (15) is aligned parallel to the second circuit board (32), and / or in that a fourth circuit board (33) is arranged in the electronics module (12), which is equipped with signal electronics, the mating connector part fitted on the fourth circuit board (33) being plug-connected to the first or second connector part (3, 4), depending on the orientation of the electronics module .
15. Antrieb nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Elektronikmodul (12) Steckdosen (7, 8, 9) angeformt und/oder angegossen ausgebildet sind, in welche Winkelstecker (50, 51, 52) derart einsteckbar sind, dass der Kabelabgang der Winkelstecker (50, 51 , 52) einen Winkel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors (10) zwischen 20° und 70° aufweist, insbesondere wobei der Kabelabgang der Winkelstecker (50, 51, 52) senkrecht zur Normalenrichtung der die erste Leiterplatte (35) aufnehmenden Ebene ausgerichtet ist und/oder dass der Kabelabgang der Winkelstecker (50, 51, 52) senkrecht zur15. Drive according to one of the preceding claims, characterized in that sockets (7, 8, 9) are formed and / or cast on the electronic module (12), into which angle plugs (50, 51, 52) can be inserted in such a way that the The cable outlet of the angle plug (50, 51, 52) has an angle to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft of the electric motor (10) between 20° and 70°, in particular wherein the cable outlet of the angle plug (50, 51, 52) is perpendicular to the normal direction of the first PCB (35) receiving plane is aligned and / or that the cable outlet of the angle plug (50, 51, 52) perpendicular to
Normalenrichtung der als ebene Fläche ausgeführten vom Gehäuseteil (2) abgewandten Seite der ersten Leiterplatte (35) ist, und/oder dass auf das Gehäuse (6) des Elektromotors (10) ein Dichtring aufgesteckt ist, welcher zum Aufnahmebereich (1) des Gehäuseteils (2) hin abdichtet. Normal direction of the side of the first printed circuit board (35) which is designed as a flat surface and is remote from the housing part (2), and/or that a sealing ring is placed on the housing (6) of the electric motor (10), which leads to the receiving area (1) of the housing part ( 2) seals.
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