WO2015176941A1 - End shield for an electric machine - Google Patents
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Definitions
- An electrical machine can be designed, for example, as a direct current machine, three-phase synchronous machine or three-phase asynchronous machines, wherein a variable or permanent excitation field can be used.
- the different topologies can generally be divided into types with stationary stator field and rotating rotor field or rotating stator field and fixed rotor field.
- the selection of a suitable construction depends on criteria such as power requirement, duty cycle,
- Windings made of copper enameled wire are introduced, which are electrically connected to fins of a collector. When the collector is energized via
- Electrical machines of this type are mainly used in price-sensitive applications in motor vehicle technology, for example in window regulators, windscreen wipers, seat adjusters, steering aids and the like, or in electrical tools, such as hand-held devices in the form of
- DC motors or EC (electronically commutated) DC motors Their runners are equipped with permanent magnets, the one
- stator windings which are energized depending on the rotor position by an upstream power electronics.
- a circulating magnetic field is generated in the stator.
- Electromagnetic bonding of rotor field and stator field causes a torque on the rotor, which can be used to drive a load.
- Significant advantages of electronically commutated DC motors over conventional mechanically commutated DC motors are better controllability, greater robustness due to the elimination of wear parts, such as brushes, as well as a higher power density and higher energy efficiency.
- an implementation of electronically commutated DC motors always requires the use of a drive electronics for converting a voltage applied to the input DC voltage necessary to build the stator field phase currents.
- Such a drive electronics usually includes both logical and power electronic
- DC motors via a separate drive electronics is an integration of the drive electronics in the mechanical structure of electronically commutated DC motors known. Especially small footprint and reduction of the switching and connection costs are to be mentioned as advantages.
- the prior art is an axial or transverse integration of a conventional printed circuit board in an electrically commutated DC motor, which is protected by a separate, mounted on the motor housing lid against environmental influences. Depending on the required degree of protection come to increase the
- Seal additional sealing elements used.
- components for determining the rotor position are often integrated in the drive electronics, the exact knowledge of which is essential for the electronic commutation. Also known is a preparation of a separate circuit board with the
- the invention relates to a bearing plate for an electrical machine, in particular a brushless DC motor, characterized by at least one base body and at least one disposed on the base body drive electronics for driving the electric machine.
- the structure of an electric machine equipped with such a bearing plate can be simplified, since mechanical functions, in particular a bearing of a rotor shaft of the electric machine, and electronic functions, in particular the drive of the electric machine, in a single component, namely the bearing plate which are integrated with electric machine.
- mechanical functions in particular a bearing of a rotor shaft of the electric machine
- electronic functions in particular the drive of the electric machine, in a single component, namely the bearing plate which are integrated with electric machine.
- the bearing plate according to the invention electrical machines can be made with a more compact design compared to conventionally designed electrical machines. Since according to the invention, as is conventional, a separate circuit board with a drive electronics is present, but the drive electronics combined with the main body into a single component, weight, among other things required for conventional printed circuit board-based solutions required electrical contacting and mechanical fasteners become.
- the bearing plate according to the invention can also be called a mechatronic bearing plate.
- the bearing plate according to the invention can be installed in all electrical machines with an integrated drive electronics.
- a bearing plate is usually referred to a rear and front cover of a housing of a rotating electrical machine.
- An end shield protects machine components lying in the housing against contact.
- a bearing plate can receive a shaft end of a rotor shaft of a rotating electrical machine.
- the electrical conductor tracks arranged on the base body allow a direct arrangement of electronic components of the drive electronics on the base body.
- the electrical conductors can, for example by means of a two-component injection molding process, by means of laser structuring with subsequent
- Metallization are introduced by hot stamping or the like in the body.
- the electronic components of the drive electronics can be placed directly on the thus introduced into the base body circuits and, for example, by soldering, conductive bonding or the like, electrically contacted.
- the main body may be made of a plastic transparent to laser light.
- the drive electronics at least one electronic logic unit, at least one electrical
- Power electronics at least one electrical contacting unit and / or at least one electrical sensor unit.
- the respective state of a correspondingly equipped electrical machine or the respective position of the rotor of the electric machine can be detected.
- the respective detected state of an electrical machine can the electronic logic unit, for example a
- Microprocessor supplied and processed and evaluated by this by appropriate BeSlten the drive electronics for driving the electric machine.
- BeSlten the drive electronics for driving the electric machine.
- About the electrical power electronics can be
- the electrical contacting unit can be used for electrical contacting of windings of a stator of the electric machine with the drive electronics, for electrically contacting the drive electronics with an external power supply and / or as a communication interface for communication with an external communication and / or
- the drive electronics can also by at least a part of the electrical logic unit, for. B. by a sensor for
- Rotor position detection be formed.
- the drive electronics at least one power supply connection and at least one
- Communication interface has. Via the power supply connection, an electrical machine equipped with this end shield can be supplied with electrical energy. Via the communication interface, the drive electronics can receive communication signals from external control units or send communication signals to the outside. Of the
- Power supply connection and / or the communication interface can serve to form a plug connection.
- the base body has at least one receptacle for a sliding bearing or a rolling bearing.
- a rotor shaft of an electric machine can be rotatably mounted on the bearing plate.
- the receptacle can be designed as a bushing for a plain bearing or as a seat for a rolling bearing, in particular ball bearings.
- the receptacle can be formed from plastic or metal, wherein in the latter case, a corresponding metal body for connection to the rest of the base body during an injection molding process can be partially encapsulated.
- the slide bearing can be injected directly into the main body or its recording during an injection molding or a
- the base body has at least one molding element for fixing and / or electrical contacting of at least one winding end of a winding of the rotor or the stator of the electrical machine to the electrical conductor tracks of the
- the base body can also offer a possibility for concealed electrical contacting between the drive electronics and winding ends by a suitable arrangement of further form elements on the base body.
- at least one metallic component is arranged on the base body. With the metallic component are an improvement in thermal properties, such as the cooling of the drive electronics, and / or an improvement
- the bearing plate at least one can be arranged between the base body and a housing of the electric machine sealing element, via which a drive electronics-containing space within the body and the housing relative to the environment of the electrical machine is sealable.
- the sealing element may be formed as molded onto the base sealing lip. Two or more sealing elements can also be arranged on the main body.
- a further advantageous embodiment provides that at least one mold element for mechanical connection of the base body is arranged with a component to be connected to the electrical machine on the base body.
- a component to be connected to the electrical machine on the base body for example, a downstream of the electric machine gearbox can be connected to the electric machine.
- Mounting holes or the like may also be formed on the base body in order to be able to mechanically connect the endshield or an electric machine equipped therewith with another component.
- the drive electronics is arranged and formed on the base body such that at a
- an electrical contact between the drive electronics and a winding of the stator or the rotor of the electric machine is automatically produced.
- an insulation displacement technology can be used.
- Electromagnetic active part of an electric machine with the Drive electronics are made before mounting the bearing plate to the housing.
- the invention further relates to an electrical machine, in particular a brushless DC motor, with a housing and two axial ends of the housing occlusive end shields, characterized
- the electric machine may have a magnet rotor equipped with permanent magnets, an electromagnetic active part, a stator housing carrying the electromagnetic active part, and end shields closing two axial ends of the stator housing.
- the electric machine can be designed, for example, as a brushless DC motor or as a converter-fed three-phase machine.
- the electric machine can be designed, for example, as a brushless DC motor or as a converter-fed three-phase machine.
- the electric machine for forming an electric tool such as a Akkusch raubers, Akkubohrers, battery chute or the like, can be used.
- the electric machine can be used in the field of logistics or production, for example, a conveyor drive or a drive for a
- the housing and at least one bearing plate are designed such that the bearing plate over a
- Locking mechanism can be fixed to the housing.
- the latching mechanism may be formed by a snap mechanism, a clip mechanism or the like, for example.
- Screws or the like can be fixed to the housing of the electrical machine.
- the invention will be explained by way of example with reference to the appended figures with reference to preferred exemplary embodiments, wherein the features illustrated below may represent an aspect of the invention both individually and in various combinations with one another. Show it
- FIG. 1 is a schematic exploded view of a conventional electrical machine
- FIG. 2 shows a schematic exploded view of an exemplary embodiment of an electrical machine according to the invention
- Figure 3 a schematic exploded view of another
- Embodiment of an electrical machine according to the invention Embodiment of an electrical machine according to the invention.
- FIG. 1 shows a schematic exploded view of a conventional electric machine 1 in the form of a brushless DC motor.
- the electric machine 1 comprises a housing 2, on which a stator winding 20 is arranged, which is installed in a laminated core 3 made of soft iron. Furthermore, the electric machine 1 comprises a rotor 4 with a rotor shaft 5.
- the rotor shaft 5 is mounted on the output side via a bearing plate 6 and not on the output side via a bearing plate 7 on the housing 2 or storable.
- a receptacle 8 for receiving a sliding bearing or ball bearing 9 is arranged in each case.
- the electrically receptacle 8 for receiving a sliding bearing or ball bearing 9 is arranged in each case.
- Machine at least 1 a separate board 10 with a logic
- the electric machine 1 comprises a
- Protective hood 11 which can be plugged over the end of the housing 2 shown on the left, in particular to protect the board 11 from environmental influences.
- FIG. 2 shows a schematic exploded view of a
- Components of the electric machine 12 which are realized in accordance with the electrical machine 1 according to Figure 1, are provided with the same reference numerals.
- the electric machine 12 comprises a housing 2 and two axial ends of the housing 2 closing end shields 6 and 13.
- the end plate 13 is formed according to the invention and comprises a base body 14 and arranged on the base body 14 drive electronics 15 for driving the electric machine 12, wherein the drive electronics 15 electronic components 16 can be seen.
- the main body 14 is formed as an injection-molded circuit carrier made of plastic, are arranged on the not shown electrical conductor tracks of the drive electronics 15.
- the drive electronics 15 comprises at least one electrical logic unit, at least one electrical power electronics, at least one electrical contacting unit and / or at least one electrical sensor unit, these units being not shown in greater detail. Furthermore, the
- Drive electronics 15 at least one power supply connection and at least one communication interface, which is also not shown in detail.
- the drive electronics 15 is arranged and formed on the base body 14 in such a way that, in the case of an arrangement of the end shield 13 on the housing 2 of the electric machine 12, an electrical contact between the drive electronics 15 and a stator winding 20 of the electric machine 12 can be produced automatically.
- the main body 13 has a receptacle 17 for the ball bearing 9 shown on the left.
- the base body 13 comprises at least one non-illustrated molding element for fixing at least one winding end of a
- Base 14 arranged at least one non-shown mold element for the mechanical connection of the base body 14 with a to be connected to the electric machine 12, not shown component.
- the housing 2 and the bearing plate 13 are formed such that the bearing plate 13 is fixable to the housing 2 via a latching mechanism, not shown.
- Figure 3 shows a schematic exploded view of another embodiment of an electric machine 12 according to the invention.
- a receptacle 18 is arranged on the bearing plate 13, on which a sliding bearing 19 is arranged.
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Abstract
The invention relates to an end shield (13) for an electric machine (12), in particular a brushless DC motor, characterized by at least one main body (14) and at least one driving electronic unit (15) on the main body (14) for driving the electric machine (12).
Description
Beschreibung Titel Description title
Lagerschild für eine elektrische Maschine Stand der Technik End shield for an electrical machine prior art
Für den Aufbau elektrischer Maschinen steht heute eine große Anzahl unterschiedlicher Wirkprinzipien zur Verfügung. Eine elektrische Maschine kann beispielsweise als Gleichstrommaschine, Drehstromsynchronmaschine oder Drehstromasynchronmaschinen ausgebildet sein, wobei ein veränderliches oder permanentes Erregerfeld angewendet werden kann. Hinsichtlich ihrer Today, a large number of different operating principles are available for the construction of electrical machines. An electrical machine can be designed, for example, as a direct current machine, three-phase synchronous machine or three-phase asynchronous machines, wherein a variable or permanent excitation field can be used. Regarding her
Funktionsweise lassen sich die unterschiedlichen Topologien generell in Typen mit stationärem Statorfeld und umlaufenden Läuferfeld bzw. umlaufendem Statorfeld und feststehendem Läuferfeld einteilen. Die Auswahl einer geeigneten Bauweise hängt von Kriterien wie Leistungsbedarf, Einschaltdauer, The different topologies can generally be divided into types with stationary stator field and rotating rotor field or rotating stator field and fixed rotor field. The selection of a suitable construction depends on criteria such as power requirement, duty cycle,
Überlastfähigkeit, Energieeffizienzanforderung und dergleichen ab. Overload capacity, energy efficiency requirement and the like.
Im Bereich elektrischer Kleinantriebe ist der Einsatz mechanisch kommutierter Gleichstrommotoren weit verbreitet. Diese elektrischen Maschinen verfügen über einen Stator mit schalenförmigen Dauermagneten, die ein ruhendes Statorfeld dauerhaft bereitstellen. In einem Läufer der elektrischen Maschine sind In the field of small electrical drives, the use of mechanically commutated DC motors is widespread. These electric machines have a stator with cup-shaped permanent magnets that permanently provide a static stator field. In a runner of the electric machine are
Wicklungen aus Kupferlackdraht eingebracht, die elektrisch leitend mit Lamellen eines Kollektors verbunden sind. Bei Bestromung des Kollektors über Windings made of copper enameled wire are introduced, which are electrically connected to fins of a collector. When the collector is energized via
Kohlebürsten kommt es zum Stromfluss in der Läuferwicklung und gleichzeitig zur Ausbildung des Läuferfelds, wodurch der Läufer im Statorfeld ausgerichtet wird. Die dadurch hervorgerufene Lageänderung des Läufers führt dazu, dass die Kollektorlamellen sich unter den Kohlebürsten bewegen und dadurch die nächste Wicklung bestromt wird. Dies führt zu einer Neuausrichtung des Carbon brushes it comes to the flow of current in the rotor winding and at the same time to form the rotor field, whereby the rotor is aligned in the stator field. The resulting change in position of the rotor causes the collector blades to move under the carbon brushes and thereby the next winding is energized. This leads to a realignment of the
Läuferfelds und damit zu einer fortschreitenden Rotationsbewegung des Läufers.
Elektrische Maschinen dieser Bauart kommen vor allem in preissensitiven Anwendungen in der Kraftfahrzeugtechnik, beispielsweise bei Fensterhebern, Scheibenwischern, Sitzverstellungen, Lenkhilfen und dergleichen, oder bei elektrischen Werkzeugen, wie beispielsweise Handgeräten in Form von Runners field and thus to a progressive rotational movement of the rotor. Electrical machines of this type are mainly used in price-sensitive applications in motor vehicle technology, for example in window regulators, windscreen wipers, seat adjusters, steering aids and the like, or in electrical tools, such as hand-held devices in the form of
Akkuschraubern und dergleichen, zum Einsatz. Neben einer sehr einfachen Regelbarkeit zählen bewährte Herstellungsprozesse und eine dadurch günstige Fertigung zu den Vorteilen mechanisch kommutierter Gleichstrommotoren. Die wesentlichen Nachteile dieser Gleichstrommotoren liegen in der mechanischen Kommutierung, da die Kohlebürsten prinzipbedingt Verschleiß unterliegen und es bei der Kommutierung zu Funkenbildung kommen kann. Zudem ist die Cordless screwdrivers and the like, for use. In addition to a very simple controllability, proven manufacturing processes and the resulting favorable production are among the advantages of mechanically commutated DC motors. The main disadvantages of these DC motors are the mechanical commutation, as the carbon brushes are inherently subject to wear and it may come to sparking during commutation. In addition, the
Leistungsdichte eines mechanisch kommutierten Gleichstrommotors aufgrund der mechanischen Stromübertragung am Kollektor und der insbesondere bei hohen Schutzarten geringen Wärmeabfuhr begrenzt. Power density of a mechanically commutated DC motor due to the mechanical power transmission at the collector and limited in particular at high degrees of protection low heat dissipation.
Als Alternative zu mechanisch kommutierten Gleichstrommotoren sind elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren (sogenannte bürstenlose As an alternative to mechanically commutated DC motors are electronically commutated DC motors (so-called brushless
Gleichstrommotoren oder EC(electronically commutated)-Gleichstrommotoren) bekannt. Deren Läufer sind mit Dauermagneten ausgestattet, die ein DC motors or EC (electronically commutated) DC motors). Their runners are equipped with permanent magnets, the one
permanentes, relativ zur Läuferwelle stationäres Magnetfeld ausbilden. Die Rotation des Läufers wird durch Statorwicklungen hervorgerufen, die abhängig von der Läuferlage durch eine vorgeschaltete Leistungselektronik bestromt werden. Durch Modulation von Stromrichtung, Strombetrag und Stromfrequenz wird im Stator ein umlaufendes Magnetfeld generiert. Durch die Form permanent, relative to the rotor shaft stationary magnetic field. The rotation of the rotor is caused by stator windings, which are energized depending on the rotor position by an upstream power electronics. By modulating the current direction, current amount and current frequency, a circulating magnetic field is generated in the stator. By the
elektromagnetische Bindung von Läuferfeld und Statorfeld wird ein Drehmoment auf den Läufer hervorgerufen, das zum Antreiben einer Last genutzt werden kann. Wesentliche Vorteile von elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren gegenüber klassischen mechanisch kommutierten Gleichstrommotoren sind eine bessere Regelbarkeit, höhere Robustheit durch der Entfall von Verschleißteilen, wie beispielsweise Bürsten, sowie eine höhere Leistungsdichte und eine höhere Energieeffizienz. Allerdings erfordert eine Realisierung von elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren stets den Einsatz einer Antriebseelektronik zur Umwandlung einer am Eingang anliegenden Gleichspannung in zum Aufbau des Statorfelds notwendige Phasenströme. Eine solche Antriebselektronik umfasst üblicherweise sowohl logische als auch leistungselektronische Electromagnetic bonding of rotor field and stator field causes a torque on the rotor, which can be used to drive a load. Significant advantages of electronically commutated DC motors over conventional mechanically commutated DC motors are better controllability, greater robustness due to the elimination of wear parts, such as brushes, as well as a higher power density and higher energy efficiency. However, an implementation of electronically commutated DC motors always requires the use of a drive electronics for converting a voltage applied to the input DC voltage necessary to build the stator field phase currents. Such a drive electronics usually includes both logical and power electronic
Funktionen.
Neben der klassischen Ansteuerung von elektronisch kommutierten Functions. In addition to the classic control of electronically commutated
Gleichstrommotoren über eine separate Antriebselektronik ist eine Integration der Antriebselektronik in den mechanischen Aufbau von elektronisch kommutierten Gleichstrommotoren bekannt. Vor allem geringer Platzbedarf und Reduzierung des Schalt- und Anschlussaufwands sind dabei als Vorteile zu nennen. Stand der Technik ist eine axiale oder transversale Integration einer konventionellen Leiterplatte in einen elektrisch kommutierten Gleichstrommotor, die durch einen separaten, auf das Motorgehäuse montierten Deckel gegen Umwelteinflüsse geschützt wird. Je nach geforderter Schutzart kommen zur Erhöhung derDC motors via a separate drive electronics is an integration of the drive electronics in the mechanical structure of electronically commutated DC motors known. Especially small footprint and reduction of the switching and connection costs are to be mentioned as advantages. The prior art is an axial or transverse integration of a conventional printed circuit board in an electrically commutated DC motor, which is protected by a separate, mounted on the motor housing lid against environmental influences. Depending on the required degree of protection come to increase the
Dichtigkeit zusätzliche Dichtelemente zum Einsatz. In die Antriebselektronik sind zudem häufig Komponenten zur Bestimmung der Läuferlage integriert, deren exakte Kenntnis wesentlich für die elektronische Kommutierung ist. Bekannt ist ebenso eine Anfertigung einer separaten Leiterplatte mit den zur Seal additional sealing elements used. In addition, components for determining the rotor position are often integrated in the drive electronics, the exact knowledge of which is essential for the electronic commutation. Also known is a preparation of a separate circuit board with the
Funktionserfüllung notwendigen elektronischen Schaltungen und Bauteilen, die in einer Endmontage an einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor angebaut wird. Functional fulfillment of necessary electronic circuits and components, which is mounted in a final assembly to an electronically commutated DC motor.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Gegenstand der Erfindung ist ein Lagerschild für eine elektrische Maschine, insbesondere einen bürstenlosen Gleichstrommotor, gekennzeichnet durch wenigstens einen Grundkörper und wenigstens eine auf dem Grundkörper angeordnete Antriebselektronik zum Antreiben der elektrischen Maschine. The invention relates to a bearing plate for an electrical machine, in particular a brushless DC motor, characterized by at least one base body and at least one disposed on the base body drive electronics for driving the electric machine.
Mit dem erfindungsgemäßen Lagerschild kann der Aufbau einer mit einem solchen Lagerschild ausgestatteten elektrischen Maschine vereinfacht werden, da mechanische Funktionen, insbesondere eine Lagerung einer Läuferwelle der elektrischen Maschine, und elektronische Funktionen, insbesondere der Antrieb der elektrischen Maschine, in ein einziges Bauteil, nämlich das Lagerschild, der elektrischen Maschine integriert sind. Im Vergleich zu herkömmlichen With the bearing plate according to the invention, the structure of an electric machine equipped with such a bearing plate can be simplified, since mechanical functions, in particular a bearing of a rotor shaft of the electric machine, and electronic functions, in particular the drive of the electric machine, in a single component, namely the bearing plate which are integrated with electric machine. Compared to conventional
elektrischen Maschinen können hierdurch die Anzahl von bei einer Endmontage einer elektrischen Maschine vorhandenen Motorbauteilen, der mit einer solchen Endmontage verbundene Montageaufwand sowie eine bei der Endmontage erfolgende Handhabung empfindlicher Elektronikkomponenten reduziert werden.
Insbesondere ist gemäß der Erfindung keine Handhabung von separaten empfindlichen Leiterplatten erforderlich. Dies geht mit einer Verbesserung von Produkteigenschaften und mit einer Senkung von Herstellkosten einher. Mittels des erfindungsgemäßen Lagerschilds können im Vergleich zu herkömmlich ausgebildeten elektrischen Maschinen elektrische Maschinen mit einem kompakteren Aufbau hergestellt werden. Da gemäß der Erfindung nicht, wie herkömmlich, eine separate Leiterplatte mit einer Antriebselektronik vorhanden ist, sondern die Antriebselektronik mit dem Grundkörper zu einem einzigen Bauelement kombiniert ist, kann Gewicht, unter anderem für bei herkömmlichen leiterplattenbasierten Lösungen erforderliche elektrische Kontaktierungs- und mechanische Befestigungselemente, eingespart werden. Das erfindungsgemäße Lagerschild kann auch als mechatronisches Lagerschild bezeichnet werden. As a result, the number of engine components present in a final assembly of an electrical machine, the assembly effort associated with such a final assembly, and the handling of sensitive electronic components during final assembly can be reduced. In particular, no handling of separate sensitive printed circuit boards is required according to the invention. This is accompanied by an improvement of product properties and a reduction of manufacturing costs. By means of the bearing plate according to the invention electrical machines can be made with a more compact design compared to conventionally designed electrical machines. Since according to the invention, as is conventional, a separate circuit board with a drive electronics is present, but the drive electronics combined with the main body into a single component, weight, among other things required for conventional printed circuit board-based solutions required electrical contacting and mechanical fasteners become. The bearing plate according to the invention can also be called a mechatronic bearing plate.
Das erfindungsgemäße Lagerschild kann bei allen elektrischen Maschinen mit einer integrierten Antriebselektronik verbaut werden. The bearing plate according to the invention can be installed in all electrical machines with an integrated drive electronics.
Als Lagerschild wird üblicherweise ein hinterer und vorderer Deckel eines Gehäuses einer drehenden elektrischen Maschine bezeichnet. Ein Lagerschild schützt in dem Gehäuse liegende Maschinenbauteile gegen Berührung. Zudem kann ein Lagerschild ein Wellenende einer Läuferwelle einer drehenden elektrischen Maschine aufnehmen. As a bearing plate is usually referred to a rear and front cover of a housing of a rotating electrical machine. An end shield protects machine components lying in the housing against contact. In addition, a bearing plate can receive a shaft end of a rotor shaft of a rotating electrical machine.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper als According to an advantageous embodiment of the main body as
spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet. Hiermit wird ein Lagerschild in 3D-MID(„Molded Interconnect Devices") -Bauweise vorgeschlagen. Die elektrischen Leiterbahnen können nachträglich in den spritzgegossenen injection-molded circuit carrier formed. Hereby, a bearing plate in 3D-MID ("Molded Interconnect Devices") construction is proposed, which can subsequently be inserted in the injection-molded
Grundkörper eingebracht werden. Die an dem Grundkörper angeordneten elektrischen Leiterbahnen ermöglichen eine unmittelbare Anordnung von elektronischen Bauelementen der Antriebselektronik an dem Grundkörper. Durch den Entfall von herkömmlichen separaten Bauteilen, wie beispielsweise einerBasic body are introduced. The electrical conductor tracks arranged on the base body allow a direct arrangement of electronic components of the drive electronics on the base body. By eliminating conventional separate components, such as a
Leiterplatte, kann weiter Gewicht eingespart werden. Zudem ist hiermit eine Senkung von Material- und Herstellkosten verbunden. Die Ausbildung des Grundkörpers als Kunststoffbauteil ist gegenüber der herkömmlichen PCB, weight can be further saved. In addition, this is associated with a reduction of material and manufacturing costs. The formation of the main body as a plastic component is compared to the conventional
Verwendung von Metallbauteilen mit einer deutlichen Gewichtsreduktion verbunden. Zudem ermöglicht die Herstellung des Lagerschilds als
Kunststoffspritzgussteil die Realisierung vergleichsweise günstiger Werkzeug- und Prozesskosten. Ferner sind Kunststoffe kaum anfällig für Korrosion, so dass das Lagerschild unempfindlich gegenüber, beispielsweise im Use of metal components associated with a significant weight reduction. In addition, the production of the bearing plate as Plastic injection molded part, the realization of comparatively low tool and process costs. Furthermore, plastics are hardly susceptible to corrosion, so that the bearing plate insensitive to, for example, in the
Kraftfahrzeugbereich gegebenen, aggressiven Medien ist. Die elektrischen Leiterbahnen können beispielsweise mittels eines 2- Komponenten- Spritzgussverfahrens, mittels Laserstrukturieren mit nachträglicher Automotive sector given, aggressive media. The electrical conductors can, for example by means of a two-component injection molding process, by means of laser structuring with subsequent
Metallisierung, mittels Heißprägen oder dergleichen in den Grundkörper eingebracht werden. Die elektronischen Bauteile der Antriebselektronik können unmittelbar auf die hierdurch in den Grundkörper eingebrachten Schaltkreise aufgesetzt und, beispielsweise durch Löten, Leitkleben oder dergleichen, elektrisch kontaktiert werden. Der Grundkörper kann aus einem für Laserlicht transparenten Kunststoff hergestellt sein. Metallization, are introduced by hot stamping or the like in the body. The electronic components of the drive electronics can be placed directly on the thus introduced into the base body circuits and, for example, by soldering, conductive bonding or the like, electrically contacted. The main body may be made of a plastic transparent to laser light.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Antriebselektronik wenigstens eine elektronische Logikeinheit, wenigstens eine elektrische According to a further advantageous embodiment, the drive electronics at least one electronic logic unit, at least one electrical
Leistungselektronik, wenigstens eine elektrische Kontaktierungseinheit und/oder wenigstens eine elektrische Sensoreinheit auf. Mittels der elektrischen Power electronics, at least one electrical contacting unit and / or at least one electrical sensor unit. By means of the electric
Sensoreinheit kann der jeweilige Zustand einer entsprechend ausgestatteten elektrischen Maschine bzw. die jeweilige Lage des Läufers der elektrischen Maschine erfasst werden. Der jeweilig erfasste Zustand einer elektrischen Maschine kann der elektronischen Logikeinheit, beispielsweise einem Sensor unit, the respective state of a correspondingly equipped electrical machine or the respective position of the rotor of the electric machine can be detected. The respective detected state of an electrical machine can the electronic logic unit, for example a
Mikroprozessor, zugeführt und von dieser durch entsprechendes Beschälten der Antriebselektronik zum Antreiben der elektrischen Maschine verarbeitet und ausgewertet werden. Über die elektrische Leistungselektronik kann eine Microprocessor, supplied and processed and evaluated by this by appropriate Beschälten the drive electronics for driving the electric machine. About the electrical power electronics can be
Versorgung von Statorwicklungen der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie erfolgen. Die elektrische Kontaktierungseinheit kann zur elektrischen Kontaktierung von Wicklungen eines Stators der elektrischen Maschine mit der Antriebselektronik, zur elektrischen Kontaktierung der Antriebselektronik mit einer externen Energieversorgung und/oder als Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einer externen Kommunikations- und/oder Supply of stator windings of the electric machine with electrical energy done. The electrical contacting unit can be used for electrical contacting of windings of a stator of the electric machine with the drive electronics, for electrically contacting the drive electronics with an external power supply and / or as a communication interface for communication with an external communication and / or
Steuerungseinrichtung. Die Antriebselektronik kann auch durch mindestens einen Teil der elektrischen Logikeinheit, z. B. durch einen Sensor zur Control device. The drive electronics can also by at least a part of the electrical logic unit, for. B. by a sensor for
Rotorlageerfassung, gebildet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Antriebselektronik wenigstens einen Energieversorgungsanschluss und wenigstens eine Rotor position detection, be formed. A further advantageous embodiment provides that the drive electronics at least one power supply connection and at least one
Kommunikationsschnittstelle aufweist. Über den Energieversorgungsanschluss kann eine mit diesem Lagerschild ausgestattete elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt werden. Über die Kommunikationsschnittstelle kann die Antriebselektronik von externen Steuereinheiten Kommunikationssignale erhalten oder Kommunikationssignale nach extern senden. Der Communication interface has. Via the power supply connection, an electrical machine equipped with this end shield can be supplied with electrical energy. Via the communication interface, the drive electronics can receive communication signals from external control units or send communication signals to the outside. Of the
Energieversorgungsanschluss und/oder die Kommunikationsschnittstelle können zur Ausbildung einer Steckerverbindung dienen. Power supply connection and / or the communication interface can serve to form a plug connection.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper wenigstens eine Aufnahme für ein Gleitlager oder ein Wälzlager auf. Über das Gleitlager bzw. Wälzlager kann eine Läuferwelle einer elektrischen Maschine drehbar an dem Lagerschild gelagert werden. Die Aufnahme kann als Buchse für ein Gleitlager oder als Sitz für ein Wälzlager, insbesondere Kugellager, ausgebildet sein. Die Aufnahme kann aus Kunststoff oder Metall gebildet sein, wobei in letzterem Fall ein entsprechender Metallkörper zur Verbindung mit dem übrigen Grundkörper während eines Spritzgussverfahrens teilweise umspritzt werden kann. Das Gleitlager kann in den Grundkörper bzw. dessen Aufnahme während eines Spritzgussverfahrens unmittelbar eingespritzt oder ein According to a further advantageous embodiment, the base body has at least one receptacle for a sliding bearing or a rolling bearing. About the sliding bearing or rolling bearing, a rotor shaft of an electric machine can be rotatably mounted on the bearing plate. The receptacle can be designed as a bushing for a plain bearing or as a seat for a rolling bearing, in particular ball bearings. The receptacle can be formed from plastic or metal, wherein in the latter case, a corresponding metal body for connection to the rest of the base body during an injection molding process can be partially encapsulated. The slide bearing can be injected directly into the main body or its recording during an injection molding or a
entsprechendes Einlegeteil umspritzt werden. corresponding insert to be encapsulated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper wenigstens ein Formelement zur Fixierung und/oder elektrischen Kontaktierung von zumindest einem Wicklungsende einer Wicklung des Läufers oder des Stators der elektrischen Maschine an den elektrischen Leiterbahnen des According to a further advantageous embodiment, the base body has at least one molding element for fixing and / or electrical contacting of at least one winding end of a winding of the rotor or the stator of the electrical machine to the electrical conductor tracks of the
Grundkörpers auf. Hierdurch ist ein Wicklungsende nicht allein über seine elektrische Kontaktierung an dem Lagerschild fixiert, was mit einer robusteren Ausgestaltung einer mit dem Lagerschild versehenen elektrischen Maschine einhergeht. Der Grundkörper kann durch eine geeignete Anordnung weiterer Formelemente an dem Grundkörper zudem eine Möglichkeit zur verdeckten elektrischen Kontaktierung zwischen der Antriebselektronik und Wicklungsenden bieten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem Grundkörper wenigstens ein metallisches Bauelement angeordnet. Mit dem metallischen Bauelement sind eine Verbesserung thermischer Eigenschaften, beispielsweise der Kühlung der Antriebselektronik, und/oder eine Verbesserung Body on. As a result, a winding end is not fixed solely on its electrical contact with the bearing plate, which is associated with a more robust design of a provided with the bearing plate electrical machine. The base body can also offer a possibility for concealed electrical contacting between the drive electronics and winding ends by a suitable arrangement of further form elements on the base body. According to a further advantageous embodiment, at least one metallic component is arranged on the base body. With the metallic component are an improvement in thermal properties, such as the cooling of the drive electronics, and / or an improvement
elektromagnetischer Eigenschaften, beispielsweise eine Beeinflussung derelectromagnetic properties, such as influencing the
Antriebselektronik durch das elektromagnetische Aktivteil (Statorwicklungen, Läuferwicklungen) einer elektrischen Maschine, verbunden. Drive electronics by the electromagnetic active part (stator windings, rotor windings) of an electrical machine, connected.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lagerschild wenigstens ein zwischen dem Grundkörper und einem Gehäuse der elektrischen Maschine anordbares Dichtelement auf, über das ein die Antriebselektronik beinhaltender Raum innerhalb des Grundkörpers und des Gehäuses gegenüber der Umgebung der elektrischen Maschine abdichtbar ist. Hierdurch kann die Antriebselektronik effektiv vor Umwelteinflüssen, insbesondere Staub und Feuchtigkeit, geschützt werden. Das Dichtelement kann als an den Grundkörper angespritzte Dichtlippe ausgebildet sein. An dem Grundkörper können auch zwei oder mehrere Dichtelemente angeordnet sein. According to a further advantageous embodiment, the bearing plate at least one can be arranged between the base body and a housing of the electric machine sealing element, via which a drive electronics-containing space within the body and the housing relative to the environment of the electrical machine is sealable. As a result, the drive electronics can be effectively protected against environmental influences, in particular dust and moisture. The sealing element may be formed as molded onto the base sealing lip. Two or more sealing elements can also be arranged on the main body.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass an dem Grundkörper wenigstens ein Formelement zur mechanischen Verbindung des Grundkörpers mit einem mit der elektrischen Maschine zu verbindenden Bauteil angeordnet ist. Über das Formelement kann beispielsweise ein der elektrischen Maschine nachgeschaltetes Getriebe mit der elektrischen Maschine verbunden werden. An dem Grundkörper können auch Montagebohrungen oder dergleichen ausgebildet sein, um das Lagerschild bzw. eine damit ausgestattete elektrische Maschine mit einem weiteren Bauteil mechanisch verbinden zu können. A further advantageous embodiment provides that at least one mold element for mechanical connection of the base body is arranged with a component to be connected to the electrical machine on the base body. About the form element, for example, a downstream of the electric machine gearbox can be connected to the electric machine. Mounting holes or the like may also be formed on the base body in order to be able to mechanically connect the endshield or an electric machine equipped therewith with another component.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Antriebselektronik derart an dem Grundkörper angeordnet und ausgebildet, dass bei einer According to a further advantageous embodiment, the drive electronics is arranged and formed on the base body such that at a
Anordnung des Lagerschilds an einem Gehäuse der elektrischen Maschine eine elektrische Kontaktierung zwischen der Antriebselektronik und einer Wicklung des Stators oder des Läufers der elektrischen Maschine selbsttätig herstellbar ist. Hierzu kann beispielsweise eine Schneidklemmtechnik eingesetzt werden. Arrangement of the bearing plate on a housing of the electric machine, an electrical contact between the drive electronics and a winding of the stator or the rotor of the electric machine is automatically produced. For this purpose, for example, an insulation displacement technology can be used.
Alternativ kann die elektrische Kontaktierung der Wicklungen des Alternatively, the electrical contacting of the windings of the
elektromagnetischen Aktivteils einer elektrischen Maschine mit der
Antriebselektronik vor der Montage des Lagerschilds an dem Gehäuse vorgenommen werden. Electromagnetic active part of an electric machine with the Drive electronics are made before mounting the bearing plate to the housing.
Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren eine elektrische Maschine, insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor, mit einem Gehäuse und zwei axiale Enden des Gehäuses verschließende Lagerschilde, dadurch The invention further relates to an electrical machine, in particular a brushless DC motor, with a housing and two axial ends of the housing occlusive end shields, characterized
gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerschild gemäß einem der characterized in that at least one end shield according to one of
vorhergenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben ausgebildet ist. Mit dieser elektrischen Maschine sind die oben mit Bezug auf das Lagerschild genannten Vorteile entsprechend verbunden. previously mentioned embodiments or any combination thereof is formed. With this electric machine, the advantages mentioned above with respect to the end plate are connected accordingly.
Die elektrische Maschine kann einen mit Permanentmagneten bestückten Magnetläufer, ein elektromagnetisches Aktivteil, ein das elektromagnetische Aktivteil tragendes Statorgehäuse und zwei axiale Enden des Statorgehäuses verschließende Lagerschilde aufweisen. Die elektrische Maschine kann beispielsweise als bürstenloser Gleichstrommotor oder als umrichtergespeiste Drehstrommaschine ausgebildet sein. Die elektrische Maschine kann The electric machine may have a magnet rotor equipped with permanent magnets, an electromagnetic active part, a stator housing carrying the electromagnetic active part, and end shields closing two axial ends of the stator housing. The electric machine can be designed, for example, as a brushless DC motor or as a converter-fed three-phase machine. The electric machine can
beispielsweise zum Antrieb einer Scheibenwischanlage, einer elektrischen Sitzverstellung, eines Schiebedachs oder als Gebläse-/Lüftermotor, als elektrische Öl-/Wasserpumpe, als ABS-Aktor oder dergleichen verwendet werden. Des Weiteren kann die elektrische Maschine zur Ausbildung eines elektrischen Werkzeugs, wie beispielsweise eines Akkusch raubers, Akkubohrers, Akkuhobels oder dergleichen, verwendet werden. Auch kann die elektrische Maschine im Bereich von Logistik oder Produktion eingesetzt werden, beispielsweise um einen Förderantrieb oder einen Antrieb für eine for example, to drive a windshield wiper system, an electric seat adjustment, a sunroof or as a fan / fan motor, as an electric oil / water pump, used as an ABS actuator or the like. Furthermore, the electric machine for forming an electric tool, such as a Akkusch raubers, Akkubohrers, battery chute or the like, can be used. Also, the electric machine can be used in the field of logistics or production, for example, a conveyor drive or a drive for a
Handhabungseinrichtung auszubilden. Form handling device.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Gehäuse und wenigstens ein Lagerschild derart ausgebildet, dass das Lagerschild über einen According to an advantageous embodiment, the housing and at least one bearing plate are designed such that the bearing plate over a
Rastmechanismus an dem Gehäuse fixierbar ist. Der Rastmechanismus kann beispielsweise durch einen Schnappmechanismus, einen Clipsmechanismus oder dergleichen ausgebildet sein. Durch den Rastmechanismus ist das Locking mechanism can be fixed to the housing. The latching mechanism may be formed by a snap mechanism, a clip mechanism or the like, for example. By the locking mechanism that is
Lagerschild ohne zusätzliche Fügehilfsmittel, wie beispielsweise End shield without additional joining aids, such as
Verschraubungen oder dergleichen, an dem Gehäuse der elektrischen Maschine fixierbar.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figuren anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in verschiedener Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen Screws or the like, can be fixed to the housing of the electrical machine. In the following, the invention will be explained by way of example with reference to the appended figures with reference to preferred exemplary embodiments, wherein the features illustrated below may represent an aspect of the invention both individually and in various combinations with one another. Show it
Figur 1: eine schematische Explosionszeichnung einer herkömmlichen elektrischen Maschine, FIG. 1 is a schematic exploded view of a conventional electrical machine;
Figur 2: eine schematische Explosionszeichnung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, FIG. 2 shows a schematic exploded view of an exemplary embodiment of an electrical machine according to the invention,
Figur 3: eine schematische Explosionszeichnung eines weiteren Figure 3: a schematic exploded view of another
Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. Embodiment of an electrical machine according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Explosionszeichnung einer herkömmlichen elektrischen Maschine 1 in Form eines bürstenlosen Gleichstrommotors. Die elektrische Maschine 1 umfasst ein Gehäuse 2, an dem eine Statorwicklung 20 angeordnet ist, die in ein Blechpaket 3 aus Weicheisen eingebaut ist. Des Weiteren umfasst die elektrische Maschine 1 einen Läufer 4 mit einer Läuferwelle 5. Die Läuferwelle 5 ist abtriebseitig über ein Lagerschild 6 und nicht- abtriebsseitig über ein Lagerschild 7 an dem Gehäuse 2 gelagert bzw. lagerbar. An den Lagerschilden 6 und 7 ist jeweils eine Aufnahme 8 zur Aufnahme eines Gleitlagers oder Kugellagers 9 angeordnet. Zudem weist die elektrische Figure 1 shows a schematic exploded view of a conventional electric machine 1 in the form of a brushless DC motor. The electric machine 1 comprises a housing 2, on which a stator winding 20 is arranged, which is installed in a laminated core 3 made of soft iron. Furthermore, the electric machine 1 comprises a rotor 4 with a rotor shaft 5. The rotor shaft 5 is mounted on the output side via a bearing plate 6 and not on the output side via a bearing plate 7 on the housing 2 or storable. At the end shields 6 and 7, a receptacle 8 for receiving a sliding bearing or ball bearing 9 is arranged in each case. In addition, the electrical
Maschine mindestens 1 eine separate Platine 10 mit einer Logik- und Machine at least 1 a separate board 10 with a logic and
Leistungselektronik auf. Ferner umfasst die elektrische Maschine 1 eine Power electronics on. Furthermore, the electric machine 1 comprises a
Schutzhaube 11, welche über das links gezeigte Ende des Gehäuses 2 gesteckt werden kann, insbesondere um die Platine 11 vor Umwelteinflüssen zu schützen. Protective hood 11, which can be plugged over the end of the housing 2 shown on the left, in particular to protect the board 11 from environmental influences.
Figur 2 zeigt eine schematische Explosionszeichnung eines FIG. 2 shows a schematic exploded view of a
Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 12 in Form eines bürstenlosen Gleichstrommotors. Bauteile der elektrischen Maschine 12, welche entsprechend bei der elektrischen Maschine 1 gemäß Figur 1 realisiert sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die elektrische Maschine 12 umfasst ein Gehäuse 2 und zwei axiale Enden des Gehäuses 2 verschließende Lagerschilde 6 und 13. Das Lagerschild 13 ist erfindungsgemäß ausgebildet und umfasst einen Grundkörper 14 und eine an dem Grundkörper 14 angeordnete Antriebselektronik 15 zum Antreiben der elektrischen Maschine 12, wobei von der Antriebselektronik 15 elektronische Bauelemente 16 zu sehen sind. Der Grundkörper 14 ist als spritzgegossener Schaltungsträger aus Kunststoff ausgebildet, an dem nicht gezeigte elektrische Leiterbahnen der Antriebselektronik 15 angeordnet sind. Embodiment of an electric machine 12 according to the invention in the form of a brushless DC motor. Components of the electric machine 12, which are realized in accordance with the electrical machine 1 according to Figure 1, are provided with the same reference numerals. The electric machine 12 comprises a housing 2 and two axial ends of the housing 2 closing end shields 6 and 13. The end plate 13 is formed according to the invention and comprises a base body 14 and arranged on the base body 14 drive electronics 15 for driving the electric machine 12, wherein the drive electronics 15 electronic components 16 can be seen. The main body 14 is formed as an injection-molded circuit carrier made of plastic, are arranged on the not shown electrical conductor tracks of the drive electronics 15.
Die Antriebselektronik 15 umfasst wenigstens eine elektrische Logikeinheit, wenigstens eine elektrische Leistungselektronik, wenigstens eine elektrische Kontaktierungseinheit und/oder wenigstens eine elektrische Sensoreinheit, wobei diese Einheiten nicht näher dargestellt sind. Des Weiteren umfasst die The drive electronics 15 comprises at least one electrical logic unit, at least one electrical power electronics, at least one electrical contacting unit and / or at least one electrical sensor unit, these units being not shown in greater detail. Furthermore, the
Antriebselektronik 15 wenigstens einen Energieversorgungsanschluss und wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle, was ebenfalls nicht näher dargestellt ist. Die Antriebselektronik 15 ist derart an dem Grundkörper 14 angeordnet und ausgebildet, dass bei einer Anordnung des Lagerschilds 13 an dem Gehäuse 2 der elektrischen Maschine 12 eine elektrische Kontaktierung zwischen der Antriebselektronik 15 und einer Statorwicklung 20 der elektrischen Maschine 12 selbsttätig herstellbar ist. Drive electronics 15 at least one power supply connection and at least one communication interface, which is also not shown in detail. The drive electronics 15 is arranged and formed on the base body 14 in such a way that, in the case of an arrangement of the end shield 13 on the housing 2 of the electric machine 12, an electrical contact between the drive electronics 15 and a stator winding 20 of the electric machine 12 can be produced automatically.
Der Grundkörper 13 weist eine Aufnahme 17 für das links dargestellte Kugellager 9 auf. Zudem umfasst der Grundkörper 13 wenigstens ein nicht dargestelltes Formelement zur Fixierung von zumindest einem Wicklungsende einer The main body 13 has a receptacle 17 for the ball bearing 9 shown on the left. In addition, the base body 13 comprises at least one non-illustrated molding element for fixing at least one winding end of a
Statorwicklung 20 der elektrischen Maschine 12 an dem Grundkörper 14. Des Weiteren ist an dem Grundkörper 14 wenigstens ein nicht gezeigtes metallisches Bauelement angeordnet. An dem Grundkörper 14 ist wenigstens ein nicht gezeigtes Dichtelement angeordnet, um den Grundkörper 14 gegenüber dem Gehäuse 2 der elektrischen Maschine 12 abzudichten. Ferner ist an dem Stator winding 20 of the electric machine 12 on the base body 14. Furthermore, at least one non-illustrated metallic component is arranged on the base body 14. At least one sealing element (not shown) is arranged on the base body 14 in order to seal the base body 14 relative to the housing 2 of the electric machine 12. Furthermore, at the
Grundkörper 14 wenigstens ein nicht gezeigtes Formelement zur mechanischen Verbindung des Grundkörpers 14 mit einem mit der elektrischen Maschine 12 zu verbindenden, nicht gezeigten Bauteil angeordnet. Das Gehäuse 2 und das Lagerschild 13 sind derart ausgebildet, dass das Lagerschild 13 über einen nicht dargestellten Rastmechanismus an dem Gehäuse 2 fixierbar ist.
Figur 3 zeigt eine schematische Explosionszeichnung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 12. Im Unterschied zu dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an dem Lagerschild 13 eine Aufnahme 18 angeordnet, an der ein Gleitlager 19 angeordnet ist.
Base 14 arranged at least one non-shown mold element for the mechanical connection of the base body 14 with a to be connected to the electric machine 12, not shown component. The housing 2 and the bearing plate 13 are formed such that the bearing plate 13 is fixable to the housing 2 via a latching mechanism, not shown. Figure 3 shows a schematic exploded view of another embodiment of an electric machine 12 according to the invention. In contrast to the embodiment shown in Figure 2, a receptacle 18 is arranged on the bearing plate 13, on which a sliding bearing 19 is arranged.
Claims
Ansprüche claims
1. Lagerschild (13) für eine elektrische Maschine (12), insbesondere einen 1. bearing plate (13) for an electrical machine (12), in particular a
bürstenlosen Gleichstrommotor, gekennzeichnet durch wenigstens einen Grundkörper (14) und wenigstens eine auf dem Grundkörper (14) brushless DC motor, characterized by at least one main body (14) and at least one on the main body (14)
angeordnete Antriebselektronik (15) zum Antreiben der elektrischen arranged drive electronics (15) for driving the electrical
Maschine (12). Machine (12).
Lagerschild (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) als spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet ist. Bearing shield (13) according to claim 1, characterized in that the base body (14) is designed as an injection-molded circuit carrier.
3. Lagerschild (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselektronik (15) wenigstens eine elektrische Logikeinheit, wenigstens eine elektrische Leistungselektronik, wenigstens eine elektrische 3. bearing plate (13) according to claim 1 or 2, characterized in that the drive electronics (15) at least one electrical logic unit, at least one electrical power electronics, at least one electrical
Kontaktierungseinheit und/oder wenigstens eine elektrische Sensoreinheit aufweist. Contacting unit and / or at least one electrical sensor unit.
4. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselektronik (15) wenigstens einen 4. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive electronics (15) at least one
Energieversorgungsanschluss und wenigstens eine Power supply connection and at least one
Kommunikationsschnittstelle aufweist. Communication interface has.
5. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) wenigstens eine Aufnahme (17, 18) für ein Gleitlager (19) oder ein Wälzlager (9) aufweist. 5. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the base body (14) has at least one receptacle (17, 18) for a sliding bearing (19) or a rolling bearing (9).
6. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) wenigstens ein Formelement zur Fixierung und/oder elektrischen Kontaktierung von zumindest einem Wicklungsende einer Wicklung eines Stators oder Läufers (4) der elektrischen Maschine (12) an den elektrischen Leiterbahnen des Grundkörpers (14) aufweist.
6. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base body (14) at least one molding element for fixing and / or electrical contacting of at least one winding end of a winding of a stator or rotor (4) of the electrical machine ( 12) on the electrical conductor tracks of the base body (14).
7. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (14) wenigstens ein metallisches Bauelement angeordnet ist. 7. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the base body (14) at least one metallic component is arranged.
8. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens ein zwischen dem Grundkörper (14) und einem Gehäuse (2) der elektrischen Maschine (12) anordbares Dichtelement, über das ein die Antriebselektronik (15) beinhaltender Raum innerhalb des Grundkörpers (14) und des Gehäuses (2) gegenüber der Umgebung der elektrischen Maschine (12) abdichtbar ist. 8. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 7, characterized by at least one between the base body (14) and a housing (2) of the electrical machine (12) can be arranged sealing element, via which the drive electronics (15) containing space within the base body (14) and the housing (2) relative to the environment of the electrical machine (12) is sealable.
9. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (14) wenigstens ein Formelement zur 9. bearing plate (13) according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the base body (14) at least one molding element for
mechanischen Verbindung des Grundkörpers (14) mit einem mit der elektrischen Maschine (12) zu verbindenden Bauteil angeordnet ist. mechanical connection of the base body (14) is arranged with a component to be connected to the electrical machine (12).
10. Lagerschild (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselektronik (15) derart an dem Grundkörper (14) angeordnet und ausgebildet ist, dass bei einer Anordnung des Lagerschilds (13) an einem Gehäuse (2) der elektrischen Maschine (12) eine elektrische 10. end shield (13) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive electronics (15) is arranged and formed on the base body (14) such that in an arrangement of the end plate (13) on a housing (2) the electric machine (12) an electrical
Kontaktierung zwischen der Antriebselektronik (15) und einer Wicklung (20) des Stators oder des Läufers (4) der elektrischen Maschine (12) selbsttätig herstellbar ist. Contact between the drive electronics (15) and a winding (20) of the stator or the rotor (4) of the electric machine (12) is automatically produced.
11. Elektrische Maschine (12), insbesondere bürstenloser Gleichstrommotor, mit einem Gehäuse (2) und zwei axiale Enden des Gehäuses (2) verschließende Lagerschilde (6, 7, 13), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerschild (13) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist. 11. Electrical machine (12), in particular brushless DC motor, with a housing (2) and two axial ends of the housing (2) closing end shields (6, 7, 13), characterized in that at least one end plate (13) according to one of Claims 1 to 10 is formed.
12. Elektrische Maschine (12) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und wenigstens ein Lagerschild (13) derart ausgebildet sind, dass das Lagerschild (13) über einen Rastmechanismus an dem Gehäuse (2) fixierbar ist.
12. Electrical machine (12) according to claim 11, characterized in that the housing (2) and at least one bearing plate (13) are formed such that the bearing plate (13) via a latching mechanism on the housing (2) is fixable.
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DE102014209677A1 (en) | 2015-11-26 |
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15720963 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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