AT16878U1

AT16878U1 - DC motor

Info

Publication number: AT16878U1
Application number: ATGM50101/2019U
Authority: AT
Original assignee: Elra Antriebstechnik Vertriebs Ges M B H
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-11-15
Also published as: DE202020103518U1

Abstract

Gezeigt wird ein bürstenloser Gleichstrommotor, umfassend einen Motorteil (1), der den Stator und Rotor enthält und von einem Motorgehäuse (3) umgeben ist, sowie umfassend einen Elektronikteil (2), der eine Leistungselektronik enthält und von einem Elektronikgehäuse (4) umgeben ist. Um die Wärmebelastung der Leistungselektronik zu reduzieren wird vorgesehen, dass zwischen Motorteil (1) und Elektronikteil (2) ein Zwischenteil (5) aus Kunststoff vorgesehen ist, der den Motorteil (1) vom Elektronikteil (2) trennt, sodass das Motorgehäuse (3) das Elektronikgehäuse (4) nicht berührt.A brushless direct current motor is shown, comprising a motor part (1) which contains the stator and rotor and is surrounded by a motor housing (3), as well as comprising an electronics part (2) which contains power electronics and is surrounded by an electronics housing (4) . In order to reduce the heat load on the power electronics, an intermediate part (5) made of plastic is provided between the motor part (1) and the electronic part (2), which separates the motor part (1) from the electronic part (2) so that the motor housing (3) does not touch the electronics housing (4).

Description

description

GLEICHSTROMMOTOR DC MOTOR

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen bürstenlosen Gleichstrommotor, umfassend einen Motorteil, der den Stator und Rotor enthält und von einem Motorgehäuse umgeben ist, sowie umfassend einen Elektronikteil, der eine Leistungselektronik enthält und von einem Elektronikgehäuse umgeben ist. The present invention relates to a brushless DC motor, comprising a motor part which contains the stator and rotor and is surrounded by a motor housing, and comprising an electronics part which contains power electronics and is surrounded by an electronics housing.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Der bürstenlose Gleichstrommotor (englisch Brushless DC Motor, abgekürzt BLDC-Motor, sowie auch Electronically Commutated Motor, kurz EC-Motor) ist aufgebaut wie eine DrehstromSynchronmaschine mit Erregung durch Permanentmagnete. Bei BLDC-Motoren ist der Rotor mit Permanentmagneten bestückt und der feststehende Stator umfasst die Spulen. Er kann als Innenläufer, Außenläufer oder auch als Scheibenläufer ausgebildet sein. Die Auslegung der Wicklung erfolgt üblicherweise als dreiphasiges System. Die Wicklung wird durch eine geeignete Schaltung so angesteuert, dass sie ein drehendes magnetisches Feld erzeugt, welches den permanenterregten Rotor mitzieht. Einsatzbereiche von bürstenlosen Gleichstrommotoren liegen in der Automatisierungstechnik, etwa für Stelleinrichtungen in Form von Servomotoren, oder in Antriebssystemen, z.B. für Förderanlagen. Bei sensorgesteuerter Blockkommutierung enthält der BLDC-Motor noch, in der Regel drei, Magnetsensoren (Hallsensoren) zur Erkennung der Rotorlage. The brushless DC motor (English brushless DC motor, abbreviated BLDC motor, as well as electronically commutated motor, short EC motor) is constructed like a three-phase synchronous machine with excitation by permanent magnets. In BLDC motors, the rotor is equipped with permanent magnets and the stationary stator encompasses the coils. It can be designed as an internal rotor, external rotor or also as a disc rotor. The winding is usually designed as a three-phase system. The winding is controlled by a suitable circuit in such a way that it generates a rotating magnetic field that pulls the permanently excited rotor with it. Brushless DC motors are used in automation technology, for example for control devices in the form of servomotors, or in drive systems, e.g. for conveyor systems. With sensor-controlled block commutation, the BLDC motor usually contains three magnetic sensors (Hall sensors) for detecting the rotor position.

[0003] Die Schaltung zur Kommutierung ist in der Regel eine Leistungselektronik, die im Betrieb einerseits selbst Wärme entwickelt, andererseits auch der Abwärme des Motorteils ausgesetzt ist. Die Wärmebelastung wirkt sich nachteilig auf die Leistungselektronik aus, insbesondere auf etwaige Elektrolyt-Kondensatoren, die bei Wärmebelastung schneller austrocknen. The circuit for commutation is usually a power electronics, which on the one hand develops heat itself during operation, on the other hand is also exposed to the waste heat of the motor part. The heat load has a disadvantageous effect on the power electronics, in particular on any electrolytic capacitors that dry out faster when exposed to heat.

[0004] Gewünscht ist eine möglichst lange Lebensdauer des Gleichstrommotors, ohne Austausch der Leistungselektronik. Hierfür kann nun entweder die Motorleistung entsprechend herabgesetzt werden, weil dies auch die Wärmeentwicklung reduziert, wobei aber dann für eine bestimmte Anwendung möglicherweise mehr Gleichstrommotoren als zuvor eingesetzt werden müssen. Oder es können besonders hochwertige Bauteile für die Leistungselektronik verwendet werden oder aktive Kühlelemente verwendet werden, was ebenfalls mit erhöhtem Aufwand verbunden ist. The longest possible service life of the DC motor is desired without replacing the power electronics. For this purpose, the motor output can now either be reduced accordingly, because this also reduces the generation of heat, although more DC motors than before may then have to be used for a specific application. Or particularly high-quality components can be used for the power electronics or active cooling elements can be used, which is also associated with increased effort.

AUFGABE DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION

[0005] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen bürstenlosen Gleichstrommotor vorzuschlagen, welcher die Wärmebelastung der Leistungselektronik reduziert. It is therefore an object of the present invention to propose a brushless DC motor which reduces the heat load on the power electronics.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor, umfassend einen Motorteil, der den Stator und Rotor enthält und von einem Motorgehäuse umgeben ist, sowie umfassend einen Elektronikteil, der eine Leistungselektronik enthält und von einem Elektronikgehäuse umgeben ist, zwischen Motorteil und Elektronikteil ein Zwischenteil aus Kunststoff vorgesehen ist, der den Motorteil vom Elektronikteil trennt, sodass das Motorgehäuse das Elektronikgehäuse nicht berührt. According to the invention this is achieved in that in a brushless DC motor, comprising a motor part which contains the stator and rotor and is surrounded by a motor housing, and comprising an electronic part, which contains power electronics and is surrounded by an electronics housing, between the motor part and electronics part, an intermediate part made of plastic is provided which separates the motor part from the electronic part so that the motor housing does not touch the electronics housing.

[0007] Dadurch, dass das Motorgehäuse das Elektronikgehäuse nicht berührt, wird eine direkte Wärmeleitung zwischen diesen beiden Gehäuseteilen unterbunden. Auch durch den Abstand zwischen Motorteil und Elektronikteil wird die Intensität der am Elektronikteil auftreffenden, vom Motorteil stammenden Wärmestrahlung reduziert. Der Abstand zwischen Elektronikteil und Motorteil ermöglicht auch, dass durch den sich ergebenden Hohlraum zwischen Elektronikteil und Because the motor housing does not touch the electronics housing, direct heat conduction between these two housing parts is prevented. The distance between the motor part and the electronic part also reduces the intensity of the thermal radiation coming from the motor part and hitting the electronic part. The distance between the electronic part and the motor part also allows that through the resulting cavity between the electronic part and

[0008] Motorteil die Wärme der Leistungselektronik auch aus diesem Bereich abgeleitet werden kann. Kunststoff ist in der Regel ein schlechter Wärmeleiter, insbesondere im Vergleich zum Motorgehäuse und Elektronikgehäuse, das in der Regel aus Metall gefertigt ist. Insofern verringert auch das Material des Zwischenteils die Wärmeübertragung zwischen Motorteil und Elektronikteil. Motor part, the heat from the power electronics can also be derived from this area. Plastic is usually a poor conductor of heat, especially in comparison to the motor housing and electronics housing, which are usually made of metal. In this respect, the material of the intermediate part also reduces the heat transfer between the motor part and the electronic part.

[0009] Bei sonst gleicher Bauart des Gleichstrommotors kann daher bei Verwendung des Zwischenteils bei gleicher Lebensdauer die Motorleistung erhöht werden, oder es ergibt sich bei gleicher Motorleistung eine längere Lebensdauer. With otherwise the same design of the DC motor, the motor output can therefore be increased with the same service life when using the intermediate part, or a longer service life results with the same motor output.

[0010] Der Elektronikteil kann in axialer Richtung zum Motorteil versetzt ausgeführt sein. Der Zwischenteil bewirkt dann eine Verlängerung des Gleichstrommotors in Richtung der Motorachse. [0010] The electronics part can be designed to be offset in the axial direction relative to the motor part. The intermediate part then causes the DC motor to be extended in the direction of the motor axis.

[0011] Der Motorteil kann so ausgebildet sein, dass das Motorgehäuse den Rotor und den Stator großteils umgibt, sodass zum Elektronikteil hin im Motorgehäuse nur Öffnungen für die Stromzufuhr und für etwaige Leitungen für Hallsensoren vorgesehen sind, während auf einer gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses nur eine Offnung für den Abtrieb vorgesehen ist. Insbesondere kann das Motorgehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Form haben, wobei aber andere Formen, wie die eines Prismas mit quadratischer oder rechteckiger Grundfläche nicht ausgeschlossen sind. The motor part can be designed so that the motor housing largely surrounds the rotor and the stator, so that only openings for the power supply and for any lines for Hall sensors are provided for the electronics part in the motor housing, while on an opposite side of the motor housing only one Opening for the output is provided. In particular, the motor housing can have an essentially cylindrical shape, but other shapes, such as that of a prism with a square or rectangular base area, are not excluded.

[0012] Der Elektronikteil kann so ausgebildet sein, dass das Elektronikgehäuse zum Motorteil hin bzw. zum Zwischenteil hin offen ist. Der Elektronikteil wird in der Regel den gleichen Querschnitt aufweisen wie der Motorteil. Das Elektronikgehäuse kann nach außen abragende Kühlrippen aufweisen, z.B. am Ende, das vom Motorteil abgewandt ist. Eine Leiterplatte, welche die Leistungselektronik trägt, wird vorteilhafter Weise möglichst nahe am vom Motorteil abgewandten Ende des Elektronikgehäuses angeordnet sein, insbesondere nahe bei etwaigen Kühlrippen. Die Leiterplatte bzw. die darauf befindlichen Bauteile können mit dem Elektronikgehäuse wärmeleitend verbunden sein, etwa mittels Wärmeleitpaste oder wärmeleitendem Silikon. The electronics part can be designed so that the electronics housing is open towards the motor part or towards the intermediate part. The electronic part will usually have the same cross-section as the motor part. The electronics housing can have outwardly projecting cooling fins, e.g. at the end facing away from the engine part. A circuit board that carries the power electronics is advantageously arranged as close as possible to the end of the electronics housing facing away from the motor part, in particular close to any cooling fins. The circuit board or the components located on it can be connected to the electronics housing in a thermally conductive manner, for example by means of thermally conductive paste or thermally conductive silicone.

[0013] In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zwischenteil einen Ring ausbildet, der einen Teil des sichtbaren Gehäuses des Gleichstrommotors bildet, wobei der Ring eine gedachte Verlängerung der Motorachse umschließt. Der Ring kann insbesondere in einer Ebene normal zur Motorachse angeordnet sein. Der Ring kann z.B. im Wesentlichen die Form eines Zylindermantels haben. Die Höhe des Rings legt den Abstand zwischen Motorteil und Elektronikteil fest. Dabei ist eine möglichst große Höhe des Rings vorteilhaft. Diese möglichst große Höhe wird in der Praxis durch den Raum, der dem Gleichstrommotor am Ort der Anwendung zur Verfügung steht, begrenzt. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the intermediate part forms a ring which forms part of the visible housing of the direct current motor, the ring enclosing an imaginary extension of the motor axis. The ring can in particular be arranged in a plane normal to the motor axis. The ring can e.g. essentially have the shape of a cylinder jacket. The height of the ring determines the distance between the motor part and the electronic part. The greatest possible height of the ring is advantageous. In practice, this maximum height is limited by the space available to the DC motor at the place of use.

[0014] Insbesondere können eine oder mehrere Ausnehmungen im Ring vorgesehen sein, die einen Luftaustausch zwischen Außenraum und dem Inneren des Zwischenteils ermöglichen, sodass Wärme aus dem Innenraum des Zwischenteils abgeführt werden kann. In particular, one or more recesses can be provided in the ring, which allow an exchange of air between the outer space and the interior of the intermediate part, so that heat can be dissipated from the interior of the intermediate part.

[0015] Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Ring des Zwischenteils fluchtend mit einem sichtbaren Teil des Motorgehäuses und einem sichtbaren Teil des Elektronikgehäuses ausgebildet ist. Die Höhe des Rings legt wie gesagt den Abstand zwischen Motorteil und Elektronikteil fest. Dadurch, dass der Ring mit den anderen Teilen fluchtet, verändert sich durch das Zwischenstück der Durchmesser des Gleichstrommotors nicht. One embodiment of the invention is that the ring of the intermediate part is in alignment with a visible part of the motor housing and a visible part of the electronics housing. As already mentioned, the height of the ring determines the distance between the motor part and the electronic part. Because the ring is flush with the other parts, the diameter of the DC motor does not change due to the spacer.

[0016] Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Zwischenteil innerhalb des Rings eine Platte ausbildet, die bezüglich des Rings näher beim Elektronikteil als beim Motorteil angeordnet ist, sodass zwischen Platte und Motorteil zumindest ein Hohlraum vorhanden ist. Die Platte dient zusätzlich zur Abschirmung des Elektronikteils vom Motorteil. Der durch die Platte gebildete Hohlraum kann zum Abführen von erwärmter Luft genützt werden. Die Platte wird in der Regel einen oder mehrere Durchbrüche aufweisen, damit Strom- und gegebenenfalls Sensorleitungen vom Elektronikteil in den Motorteil geführt werden können. One embodiment of the invention is that the intermediate part within the ring forms a plate which is arranged with respect to the ring closer to the electronic part than to the motor part, so that at least one cavity is present between the plate and the motor part. The plate also serves to shield the electronic part from the motor part. The cavity formed by the plate can be used to remove heated air. As a rule, the plate will have one or more openings so that current and possibly sensor lines can be routed from the electronic part into the motor part.

[0017] Es kann vorgesehen sein, dass die Platte des Zwischenteils Vertiefungen aufweist, die It can be provided that the plate of the intermediate part has depressions which

zum Motorteil zeigen, um Bauteile der Leistungselektronik des Elektronikteils zumindest teilweise darin aufzunehmen. Damit kann z.B. Platz geschaffen werden für Bauteile mit großer Höhe relativ zu den anderen Bauteilen, die in Richtung des Motorteils von einer Leiterplatte der Leistungselektronik abragen. Auf diese Weise kann etwa ein Elektrolytkondensator bei einer beschränkten Baulänge des Gleichstrommotors untergebracht und durch die Wand der Vertiefung vom Motorteil abgeschirmt werden. Point to the motor part in order to at least partially accommodate components of the power electronics of the electronic part therein. Thus, e.g. Space is created for components with a great height relative to the other components that protrude from a circuit board of the power electronics in the direction of the motor part. In this way, for example, an electrolytic capacitor can be accommodated with a limited overall length of the direct current motor and shielded from the motor part by the wall of the recess.

[0018] Ähnlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Platte des Zwischenteils Öffnungen aufweist, sodass Bauteile der Leistungselektronik des Elektronikteils zumindest teilweise durch die Platte Richtung Motorteil ragen. Dies kann für weniger temperaturempfindliche Bauteile vorgesehen werden, etwa für Buchsen für Kontakte von Sensoren, oder für die Buchsen für die Kontakte zur Stromversorgung. Similarly, it can be provided that the plate of the intermediate part has openings so that components of the power electronics of the electronic part protrude at least partially through the plate in the direction of the motor part. This can be provided for less temperature-sensitive components, for example for sockets for contacts of sensors or for the sockets for the contacts for the power supply.

[0019] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zwischenteil Fortsätze als Abstandhalter aufweist, die zum Elektronikteil hin ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann die Lage des Zwischenteils relativ zum Elektronikteil, insbesondere zum Elektronikgehäuse, festgelegt werden. According to one embodiment of the invention it is provided that the intermediate part has extensions as spacers, which are oriented towards the electronic part. In this way, the position of the intermediate part can be determined relative to the electronics part, in particular to the electronics housing.

[0020] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sich die Fortsätze auf einer Leiterplatte der Leistungselektronik abstützen. Dadurch kann auch (zusätzlich) die Lage der Leiterplatte relativ zum Elektronikgehäuse festgelegt werden. For example, it can be provided that the extensions are supported on a circuit board of the power electronics. As a result, the position of the circuit board relative to the electronics housing can also (additionally) be determined.

[0021] Es kann vorgesehen sein, dass der Zwischenteil Bohrungen parallel zur Motorachse aufweist, sodass eine gemeinsame Befestigung von Elektronikteil und Zwischenteil am Motorteil herstellbar ist. So kann dann etwa eine Schraube durch Elektronikgehäuse und Bohrung geführt werden, wobei die Schraube in Bohrungen des Motorgehäuses eingeschraubt wird. Somit ist keine eigene Befestigung für den Zwischenteil notwendig. It can be provided that the intermediate part has bores parallel to the motor axis, so that a common fastening of the electronic part and the intermediate part on the motor part can be produced. For example, a screw can then be passed through the electronics housing and hole, the screw being screwed into the holes in the motor housing. This means that no separate fastening is required for the intermediate part.

[0022] Wenn der Zwischenteil Fortsätze als Abstandhalter aufweist, können die Bohrungen zumindest teilweise, z.B. nur über einen Teil ihres Umfanges, in den Fortsätzen verlaufen. Dadurch wären dann die Schrauben zumindest teilweise von den Fortsätzen umgeben und elektrisch gegenüber anderen Bauteilen des Elektronikteils isoliert. Insbesondere können die Bohrungen über ihre gesamte Länge in den Fortsätzen verlaufen, aber nicht über ihren gesamten Umfang. If the intermediate part has extensions as spacers, the bores can at least partially, e.g. run only over part of their circumference, in the appendages. As a result, the screws would then be at least partially surrounded by the extensions and electrically isolated from other components of the electronic part. In particular, the bores can run over their entire length in the extensions, but not over their entire circumference.

[0023] Als Kunststoff für den Zwischenteil können insbesondere Thermoplaste verwendet werden, wie ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere), PA (Polyamide), PLA (Polylactide), PMMA (Polymethylmethacrylat), PC (Polycarbonate), PET (Polyethylenterephthalat), PE (PoIyethylen), PP (Polypropylen), PS (Polystyrol), PEEK (Polyetheretherketon), PVC (Polyvinylchlorid). As plastic for the intermediate part, thermoplastics in particular can be used, such as ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers), PA (polyamides), PLA (polylactides), PMMA (polymethyl methacrylate), PC (polycarbonates), PET (polyethylene terephthalate) , PE (polyethylene), PP (polypropylene), PS (polystyrene), PEEK (polyetheretherketone), PVC (polyvinylchloride).

[0024] Der Zwischenteil wird vorteilhafter Weise, weil einfach zu fertigen, einteilig hergestellt. Insbesondere kann der Zwischenteil mittels Spritzguss hergestellt sein. The intermediate part is advantageously made in one piece because it is easy to manufacture. In particular, the intermediate part can be produced by means of injection molding.

[0025] Der erfindungsgemäße Gleichstrommotor benötigt keine aktiven Kühleinrichtungen, wie Lüfter oder Einrichtungen zur Flüssigkeitskühlung. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN The direct current motor according to the invention does not require any active cooling devices, such as fans or devices for liquid cooling. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0026] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. The invention will now be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. The drawings are exemplary and are intended to explain the concept of the invention, but in no way restrict it or reproduce it conclusively.

[0027] Dabei zeigt: [0027] It shows:

[0028] Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gleichstrommotor in Explosionsdarstellung, 1 shows a direct current motor according to the invention in an exploded view,

[0029] Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Zwischenteils aus Fig. 1, FIG. 2 shows an enlarged view of the intermediate part from FIG. 1,

[0030] Fig. 3 eine Ansicht des Elektronikgehäuses aus Fig. 1, [0030] FIG. 3 shows a view of the electronics housing from FIG. 1,

[0031] Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gleichstrommotor nach Fig. 1 im montierten Zustand, FIG. 4 shows a longitudinal section through a direct current motor according to the invention according to FIG. 1 in the assembled state,

[0032] Fig. 5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gleichstrommotors nach Fig. 1 im montierten Zustand Fig. 5 is a side view of a DC motor according to the invention according to Fig. 1 in the assembled state

[0033] Fig. 6 den erfindungsgemäßen Gleichstrommotor aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, mit Blick auf das Motorgehäuse 3 6 shows the direct current motor according to the invention from FIG. 1 in a perspective illustration, with a view of the motor housing 3

[0034] Fig. 7 den erfindungsgemäßen Gleichstrommotor aus Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, mit Blick auf das Elektronikgehäuse 4 FIG. 7 shows the direct current motor according to the invention from FIG. 1 in a perspective illustration, with a view of the electronics housing 4

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

[0035] Fig. 1 zeigt einen bürstenlosen Gleichstrommotor, umfassend einen Motorteil 1, der den Stator und Rotor enthält und von einem Motorgehäuse 3 umgeben ist, sowie umfassend einen Elektronikteil 2, der eine Leistungselektronik enthält, hier dargestellt in Form einer Leiterplatte 9 mit Bauteilen 10-12, und von einem Elektronikgehäuse 4 umgeben ist. Zwischen Motorteil 1 und Elektronikteil 2 ist ein Zwischenteil 5 aus Kunststoff vorgesehen, der den Motorteil 1 vom Elektronikteil 2 trennt, sodass das Motorgehäuse 3 das Elektronikgehäuse 4 nicht berührt. Aus dem Motorgehäuse 3 ragt der Abtrieb 13 und an der gegenüberliegenden Seite, die dem Zwischenstück 5 zugewandt ist, ragen die Kontakte für die Stromübertragung und für Hallsonden heraus. Sonst ist das Motorgehäuse 3 auf der dem Zwischenstück 5 zugewandten Seite verschlossen. Das Elektronikgehäuse 4 enthält zumindest eine Leiterplatte 9, auf welcher, insbesondere beidseits, die notwendigen Bauteile montiert sind. Hier sind auf der, dem Motorteil 1 zugewandten Seite der Leiterplatte 9 lediglich ein Elektrolytkondensator 10 sowie Buchsen 11 für die Signalleitungen von Hallsensoren und Buchsen 12 für die Kontakte zur Stromversorgung eingezeichnet. Am Elektronikteil 2 kann eine Kabelzuführung 14 befestigt werden. Mittels Schrauben 15, die durch das Elektronikgehäuse 4 und das Zwischenstück 5 gesteckt und in das Motorgehäuse 3 eingeschraubt werden, werden die einzelnen Teile des Gleichstrommotors zusammengefügt. Motorteil 1 und Elektronikteil 2 sind im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt und haben in etwa den gleichen Durchmesser. Ebenso hat der Zwischenteil 5 den gleichen Durchmesser wie Motorteil 1 und Elektronikteil 2. Der Elektronikteil 2 ist in axialer Richtung zum Motorteil versetzt angeordnet, sodass sich insgesamt eine im Wesentlichen zylindrische Form des Gleichstrommotors ergibt. Der Zwischenteil 5 bewirkt eine Verlängerung des Gleichstrommotors in Richtung der Motorachse. Selbstverständlich kann der Gleichstrommotor, können also Motorgehäuse 3, Elektronikgehäuse 4 und Zwischenstück 5, normal zur Motorachse auch z.B. einen eckigen Querschnitt haben. Fig. 1 shows a brushless DC motor, comprising a motor part 1, which contains the stator and rotor and is surrounded by a motor housing 3, as well as comprising an electronic part 2, which contains power electronics, shown here in the form of a circuit board 9 with components 10-12, and is surrounded by an electronics housing 4. An intermediate part 5 made of plastic is provided between the motor part 1 and the electronics part 2, which separates the motor part 1 from the electronics part 2 so that the motor housing 3 does not touch the electronics housing 4. The output 13 protrudes from the motor housing 3, and the contacts for the power transmission and for Hall probes protrude on the opposite side, which faces the intermediate piece 5. Otherwise the motor housing 3 is closed on the side facing the intermediate piece 5. The electronics housing 4 contains at least one circuit board 9 on which the necessary components are mounted, in particular on both sides. Here, on the side of the circuit board 9 facing the motor part 1, only an electrolytic capacitor 10 and sockets 11 for the signal lines of Hall sensors and sockets 12 for the contacts for the power supply are shown. A cable feed 14 can be attached to the electronics part 2. The individual parts of the direct current motor are joined by means of screws 15, which are inserted through the electronics housing 4 and the intermediate piece 5 and screwed into the motor housing 3. Motor part 1 and electronic part 2 are essentially cylindrical and have approximately the same diameter. The intermediate part 5 also has the same diameter as the motor part 1 and electronics part 2. The electronics part 2 is arranged offset in the axial direction relative to the motor part, so that, overall, the DC motor is essentially cylindrical. The intermediate part 5 causes the DC motor to be extended in the direction of the motor axis. Of course, the direct current motor, i.e. motor housing 3, electronics housing 4 and intermediate piece 5, can also e.g. have an angular cross-section.

[0036] Der Zwischenteil 5 bildet einen Ring 6 aus, der einen Teil des sichtbaren Gehäuses des Gleichstrommotors bildet, wobei der Ring eine gedachte Verlängerung der Motorachse umschließt. Der Ring 6 ist nicht durchgehend ausgebildet, was in Fig. 2 besser zu erkennen ist. Es sind hier drei Ausnehmungen 21 im Ring 6 vorgesehen, sodass erwärmte Luft aus dem Inneren des Zwischenteils 5 nach außen entweichen kann, wodurch das Innere des Zwischenteils 5 gekühlt wird. Der Ring 6 fluchtet mit dem zylindrischen sichtbaren Teil des Motorgehäuses 3 und dem zylindrischen sichtbaren Teil des Elektronikgehäuses 4. Es ist vorteilhaft, wenn - in Umfangsrichtung gemessen - die Summe der Längen aller Ausnehmungen 21 gleich groß oder gröBer ist als die Summe der Längen der einzelnen Abschnitte des Rings 6. Denn dadurch kann ausreichend Luft von außen durch die Ausnehmungen 21 strömen und den Innenraum des Rings 6 kühlen. Im gegenständlichen Fall liegen zwei kleinere Ausnehmungen 21 (in Fig. 4 oben) entsprechend einem Öffnungswinkel von je etwa 60° und eine größere Ausnehmung 21 (in Fig. 4 unten) entsprechend einem Öffnungswinkel von etwa 90° vor. Die drei Abschnitte des Rings 6 nehmen dagegen gemeinsam nur etwa 150° des Umfangs ein. Selbstverständlich könnten auch mehr als drei Ausnehmungen 21 vorhanden sein. Die Abschnitte des Rings 6 werden in der Regel jedenfalls dort vorhanden sein, wo Bohrungen 19 vorgesehen sind. The intermediate part 5 forms a ring 6 which forms part of the visible housing of the direct current motor, the ring enclosing an imaginary extension of the motor axis. The ring 6 is not formed continuously, which can be seen better in FIG. Three recesses 21 are provided in the ring 6 here, so that heated air can escape from the interior of the intermediate part 5 to the outside, whereby the interior of the intermediate part 5 is cooled. The ring 6 is aligned with the cylindrical visible part of the motor housing 3 and the cylindrical visible part of the electronics housing 4. It is advantageous if - measured in the circumferential direction - the sum of the lengths of all recesses 21 is equal to or greater than the sum of the lengths of the individual ones Sections of the ring 6 because this allows sufficient air to flow from the outside through the recesses 21 and cool the interior of the ring 6. In the present case, there are two smaller recesses 21 (in FIG. 4 above) corresponding to an opening angle of approximately 60 ° each and a larger recess 21 (in FIG. 4 below) corresponding to an opening angle of approximately 90 °. The three sections of the ring 6, however, jointly only take up about 150 ° of the circumference. Of course, there could also be more than three recesses 21. The sections of the ring 6 will generally be present in any case where bores 19 are provided.

[0037] Der Zwischenteil 5 ist innerhalb des Rings 6 als Platte ausbildet, die im montierten Zustand des Gleichstrommotors bezüglich des Rings 6 näher beim Elektronikteil 2 als beim Motorteil 1 angeordnet ist, sodass zwischen Platte 7 und Motorteil 1 zumindest ein Hohlraum 22 vorhanden ist, siehe Fig. 4. Der Ring 6 ist hier vollständig auf einer Seite der Platte 7 angeordnet. Die Platte The intermediate part 5 is designed as a plate within the ring 6, which is arranged in the assembled state of the DC motor with respect to the ring 6 closer to the electronic part 2 than to the motor part 1, so that at least one cavity 22 is present between plate 7 and motor part 1, see FIG. 4. The ring 6 is arranged here completely on one side of the plate 7. The plate

7 des Zwischenteils 5 weist eine Vertiefung 16 auf, die zum Motorteil 1 zeigt, um den Elektrolytkondensator 10 der Leistungselektronik des Elektronikteils 2 zumindest teilweise darin aufzunehmen (in Richtung der Motorachse gesehen). Die Platte 7 weist zwei Öffnungen 17 auf, sodass die Buchsen 11, 12 der Leistungselektronik des Elektronikteils 2 zumindest teilweise durch die Platte 7 Richtung Motorteil 1 ragen können bzw. um die entsprechenden Kontakte des Motorteils 1 durchtreten zu lassen. Weiters ist zentral in der Platte 7 eine Ausnehmung 20 vorgesehen, durch welche die stirnseitig am Wellenende 23 montierten Sensormagnete (nicht dargestellt), welche als Winkelgeber die Rotorlage erkennen lassen, näher an die Leiterplatte 9 herangeführt werden können, welche auch Bauteile zur Sensorik für die Erfassung der Rotorlage umfasst. Die Ausnehmung 20 sowie die Öffnungen 17 sind jeweils von einem Rand umgeben, der als Anschlag des Zwischenteils 5 zum Motorgehäuse 3 hin wirkt. Der Rand ist jeweils niedriger als die Höhe des Rings 6. 7 of the intermediate part 5 has a recess 16 which points to the motor part 1 in order to at least partially accommodate the electrolytic capacitor 10 of the power electronics of the electronic part 2 therein (viewed in the direction of the motor axis). The plate 7 has two openings 17 so that the sockets 11, 12 of the power electronics of the electronic part 2 can protrude at least partially through the plate 7 in the direction of the motor part 1 or to allow the corresponding contacts of the motor part 1 to pass through. Furthermore, a recess 20 is provided centrally in the plate 7, through which the sensor magnets (not shown) mounted on the end face of the shaft end 23, which, as angle sensors, allow the rotor position to be recognized, can be brought closer to the circuit board 9, which also includes sensor components for the Includes detection of the rotor position. The recess 20 and the openings 17 are each surrounded by an edge which acts as a stop for the intermediate part 5 towards the motor housing 3. The edge is lower than the height of the ring 6.

[0038] Der Zwischenteil 5 weist Fortsätze 18 als Abstandhalter auf, die zum Elektronikteil 2 hin ausgerichtet sind. Hier sind drei Fortsätze 18 am Rand der Platte 7 vorgesehen, und zwar auf jener Seite der Platte 7, die dem Elektronikteil 2 zugewandt ist. Die Fortsätze 18 stüzten sich im montierten Zustand auf der Leiterplatte 9 der Leistungselektronik ab. Der Zwischenteil 5 weist Bohrungen 19 parallel zur Motorachse auf, sodass eine gemeinsame Befestigung von Elektronikteil 2 und Zwischenteil 5 am Motorteil möglich ist. Dazu verläuft hier in je einem der drei Fortsätze 18 eine Bohrung 19. The intermediate part 5 has extensions 18 as spacers, which are aligned with the electronic part 2. Here three extensions 18 are provided on the edge of the plate 7, specifically on that side of the plate 7 which faces the electronic part 2. The extensions 18 are supported in the assembled state on the circuit board 9 of the power electronics. The intermediate part 5 has bores 19 parallel to the motor axis, so that a common attachment of the electronic part 2 and intermediate part 5 to the motor part is possible. For this purpose, a bore 19 runs in each of the three extensions 18.

[0039] Dabei umgeben die Fortsätze 18 die in den Bohrungen 19 geführten Schrauben 15 nach innen und isolieren diese gegenüber anderen Bauteilen im Inneren des Elektronikteils 2. The extensions 18 surround the screws 15 guided in the bores 19 on the inside and isolate them from other components in the interior of the electronic part 2.

[0040] Der Zwischenteil 5 ist einteilig ausgebildet und mittels Spritzguss hergestellt. The intermediate part 5 is designed in one piece and manufactured by means of injection molding.

[0041] In Fig. 4 ist das Elektronikgehäuse 4 dargestellt, das in diesem Beispiel sieben Kühlrippen 8 aufweist und wo die Schrauben 15 zur Befestigung von Elektronikteil 2 und Zwischenteil 5 am Motorteil 1 erkennbar sind. Ein Längsschnitt durch den Gleichstrammotor entlang der Linie A-A ist in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 4, the electronics housing 4 is shown, which has seven cooling fins 8 in this example and where the screws 15 for fastening the electronic part 2 and intermediate part 5 on the motor part 1 can be seen. A longitudinal section through the DC motor along the line A-A is shown in FIG.

[0042] In Fig. 5 ist erkennbar, dass der zylindrische Teil des Motorgehäuses 3 an den Ring 6 und dieser an den zylindrischen Teil des Elektronikgehäuses 4 anschließt. In FIG. 5 it can be seen that the cylindrical part of the motor housing 3 adjoins the ring 6 and this adjoins the cylindrical part of the electronics housing 4.

[0043] Fig. 6 zeigt den Gleichstrommotor aus Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand mit Blick auf das Motorgehäuse 3. FIG. 6 shows the direct current motor from FIG. 1 in the assembled state with a view of the motor housing 3.

[0044] Fig. 7 zeigt den Gleichstrommotor aus Fig. 1 im zusammengesetzten Zustand mit Blick auf das Elektronikgehäuse 4. FIG. 7 shows the direct current motor from FIG. 1 in the assembled state with a view of the electronics housing 4.

[0045] Der erfindungsgemäße Gleichstrommotor wird typischer Weise mit einer Gleichspannung von 24 V versorgt und hat typischer Weise eine Leistungsaufnahme von bis zu 500 W. The direct current motor according to the invention is typically supplied with a direct voltage of 24 V and typically has a power consumption of up to 500 W.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 Motorteil 1 engine part

2 Elektronikteil 2 electronics part

3 Motorgehäuse 3 motor housing

4 Elektronikgehäuse 4 electronics housings

5 Zwischenteil 5 intermediate part

6 Ring 6 ring

7 Platte 7 plate

8 Kühlrippen 8 cooling fins

9 Leiterplatte 9 PCB

10 Elektrolytkondensator 11 Buchsen für Hallsensor 12 Buchsen für Stromversorgung 13 Abtrieb 10 electrolytic capacitor 11 sockets for Hall sensor 12 sockets for power supply 13 output

14 Kabelzuführung 15 Schraube 16 Vertiefung 14 Cable entry 15 Screw 16 Recess

17 Öffnung 17 opening

18 Fortsatz 18 appendix

19 Bohrung 19 bore

20 Ausnehmung 20 recess

21 Ausnehmung des Rings 6 21 recess of the ring 6

22 Hohlraum 23 Wellenende 22 cavity 23 shaft end

Claims

Expectations

1. Brushless DC motor, comprising a motor part (1) which contains the stator and rotor and is surrounded by a motor housing (3), and comprising an electronic part (2) which contains power electronics and is surrounded by an electronics housing (4), characterized in that an intermediate part (5) made of plastic is provided between the motor part (1) and the electronic part (2), which separates the motor part (1) from the electronic part (2) so that the motor housing (3) does not touch the electronics housing (4) .

2. DC motor according to claim 1, characterized in that the intermediate part (5) forms a ring (6) which forms part of the visible housing of the DC motor, the ring enclosing an imaginary extension of the motor axis.

3. DC motor according to claim 2, characterized in that one or more recesses (21) are provided in the ring (6).

4. DC motor according to claim 2 or 3, characterized in that the ring (6) of the intermediate part (5) is in alignment with a visible part of the motor housing (3) and a visible part of the electronics housing (4).

5. DC motor according to one of claims 2 to 4, characterized in that the intermediate part (5) within the ring (6) forms a plate (7) which, with respect to the ring (6), is closer to the electronic part (2) than to the motor part ( 1) is arranged so that at least one cavity (22) is present between the plate (7) and the motor part (1).

6. DC motor according to claim 5, characterized in that the plate (7) of the intermediate part (5) has recesses (16) which point to the motor part (1) in order to at least partially accommodate components of the power electronics of the electronic part (2) therein.

7. DC motor according to claim 5 or 6, characterized in that the plate (7) of the intermediate part (5) has openings (17) so that components of the power electronics of the electronic part (2) at least partially through the plate (7) in the direction of the motor part (1 ) protrude.

8. DC motor according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate part (5) has extensions (18) as spacers which are oriented towards the electronic part (2).

9. DC motor according to claim 8, characterized in that the extensions (18) are supported on a circuit board (9) of the power electronics.

10. DC motor according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate part (5) has bores (19) parallel to the motor axis, so that a common attachment of the electronic part (2) and intermediate part (5) on the motor part (1) can be produced.

11. DC motor according to claim 8 and 10, characterized in that the bores (19) at least partially extend in the extensions (18).

12. DC motor according to one of the preceding claims, characterized in that thermoplastics are used as the plastic for the intermediate part (5).

13. DC motor according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate part (5) is formed in one piece.

14. DC motor according to claim 13, characterized in that the intermediate part (5) is made by injection molding.

4 sheets of drawings