DE102004040357A1

DE102004040357A1 - Elektrische Maschine für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102004040357A1
Application number: DE102004040357A
Authority: DE
Inventors: Thomas Crott
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug, umfassend einen Stator (7) und einen Rotor (4), wobei Stator (7) und Rotor (4) konzentrisch zueinander angeordnet sind, der Rotor (4) mit einem um seine Achse drehbaren Bauelement in Form einer Welle (1) oder Nabe verbunden und eine Scheibenbremse vorgesehen ist, wobei der Rotor (4) innerhalb des Stators (7) und auf einem Träger (3) für die Bremsscheibe (12) der Scheibenbremse angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE 199 48 224 C1 ist eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug bekannt, die als Außenläufermaschine konzipiert ist, wobei innerhalb des innenliegenden Stators eine auf die Nabe eines Rades wirkende, mechanische Bremse mittels einer drehfesten Halterung angeordnet ist, so daß die Bremse von der elektrischen Maschine umschlossen wird. Bei der Bremse kann es sich um eine Scheibenbremse handeln. Dies bedingt jedoch eine aufwendige, raumgreifende Konstruktion.

Ferner ist aus DE 101 20 742 A1 ein elektromotorischer Antrieb für ein Fahrzeugrad bekannt, bei dem ein Stator mit zwei konzentrisch an dessen Außenseite angeordneten Magneten als Rotor zusammenwirkt, wobei separat mit axialem Abstand hiervon eine Scheibenbremse angeordnet ist. Auch dies bedingt eine aufwendige, raumgreifende Konstruktion.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine vereinfachte, raumsparende Konstruktion ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei ist vorgesehen, daß der Rotor der elektrischen Maschine innerhalb des Stators und auf einem Träger für die Bremsscheibe angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache und platzsparende Konstruktion.

Die elektrische Maschine kann hierbei als Fahrantrieb für ein Fahrzeugrad und/oder als regenerative Bremse mit Rückspeisung der Bremsenergie in die Batterie und dementsprechend in Fahrzeugen mit reinem Elektro- als auch Hybridantrieb, d.h. gemischtem Antrieb durch Elektromotoren und anderen Antriebsvarianten wie einem Verbrennungsmotor, verwendet werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer elektrischen Maschine für ein Fahrzeug.
2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Maschine für ein Fahrzeug.
3 zeigt einen Ausschnitt der Ausführungsform von 2 in Frontansicht.
1 zeigt eine mit einer Antriebswelle 1, etwa einer Radnabe eines Fahrzeugs, gekoppelte elektrische Maschine 2, die einen Träger 3 umfaßt, der auf der Antriebswelle 1 befestigt ist. Der im wesentlichen scheibenförmige Träger 3 trägt einen Rotor 4, der bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei getrennten, ringförmigen Rotorwicklungen 5 besteht, die in entsprechenden ringförmigen Ausnehmungen 6 des Trägers 3 untergebracht sind. Der Rotor 4 wirkt mit einem konzentrisch dazu angeordneten Stator 7 zusammen, der ebenfalls aus zwei Statorwicklungen 8 gebildet wird, die von einem fahrzeugfesten, ringförmigen Statorgehäuse 9 aufgenommen werden.
Das Statorgehäuse 9 besteht aus zwei zueinander beabstandeten Scheiben 10, an deren Innenseiten die Statorwicklungen 8 angeordnet sind. Die beiden Scheiben 10 sind in einem Segmentbereich zu einem sich radial auswärts erstreckenden Bremssattel 11 verlängert, während der Träger 3 radial außenseitig eine von dem Bremssattel 11 übergriffene Bremsscheibe 12 trägt. Die Bremsscheibe 12 wird zweckmäßigerweise am Träger 3, beispielsweise an einem (nicht dargestellten) Steg hiervon bzw. mit einem (nicht dargestellten) Ring, zwecks leichter Auswechselbarkeit angeschraubt. Ferner ist es zweckmäßig, die Bremsscheibe 12 axial mittig zum Träger 3 anzuordnen.
Das fahrzeugfeste und der Drehmomentabstützung dienende Statorgehäuse 9 trägt innenseitig auf jeder Seite der Bremsscheibe 12 ein axial wirkendes Betätigungsorgan 13, etwa einen hydraulisch betätigbaren Stufenkolben, mit einem Bremsbelag 14. Außerdem ist das Statorgehäuse 9 mit den notwendigen Bauteilen für den Betrieb des aus Stator 7 und Rotor 4 gebildeten Elektromotors, d.h. mit elektrischen Zuleitungen zu den Statorwicklungen 8 und der Scheibenbremse ausgerüstet.
Hierbei ist die Bremsscheibe 12 freiliegend und damit entsprechend gelüftet. Abgesehen davon muß die Scheibenbremse lediglich einen Bremszusatzbedarf abdecken, während der Großteil der Bremsleistung vom Elektromotor aufgebracht wird. Dementsprechend wird die Scheibenbremse im Normalbetrieb gar nicht oder wenig benötigt.
Der Bremssattel 11 ist zweckmäßigerweise vom Statorgehäuse 9 abnehmbar gestaltet, um eine einfache Auswechslung der Verschleißteile darstellenden Bremsbeläge 14 zu gewährleisten.
Zwischen Statorgehäuse 9 und einem Muffenabschnitt 15 des Trägers 3, mit dem dieser auf der Antriebswelle 1 sitzt, ist zweckmäßigerweise ein Lager 16 angeordnet.
Bei dem in 2, 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Träger 3 radial außenseitig mit einer trogförmigen Aufnahme 17 für die Rotorwicklung 5 des Rotors 4 versehen, der zweckmäßigerweise innerhalb eines von dem entsprechenden Statorgehäuse 9 aufgenommenen U-förmigen Stators 7 umläuft. Ein als Drehmomentstütze und Träger für das Statorgehäuse 9 mit dem Stator 7 dienender Bremssattel 11 übergreift das Statorgehäuse 9 und weist radial innenseitig hiervon die Betätigungsorgane 13 mit den Bremsbelägen 14 auf. Der Träger 3 trägt die in zwei axial getrennte Segmente 18 unterteilte Bremsscheibe 12. Zum Wechseln der Segmente 18 der Bremsscheibe 12 ist der Bremssattel 11 abzunehmen. Der Träger 3 ist zweckmäßigerweise im wesentlichen in Form eines Speichenrads ausgebildet (3).

Claims

Elektrische Maschine für ein Fahrzeug, umfassend einen Stator (7) und einen Rotor (4), wobei Stator (7) und Rotor (4) konzentrisch zueinander angeordnet sind, der Rotor (4) mit einem um seine Achse drehbaren Bauelement in Form einer Welle (1) oder Nabe verbunden und eine Scheibenbremse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) innerhalb des Stators (7) und auf einem Träger (3) für die Bremsscheibe (12) der Scheibenbremse angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (12) lösbar mit dem Träger (3) verbunden ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Trägerbauteil für den Stator (7) und Betätigungsorgane (13) der Scheibenbremse vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil ein ringförmiges Statorgehäuse (9) mit Bremssattel (11) ist.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (11) lösbar mit dem Statorgehäuse (9) verbunden ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (12) radial außen vom Rotor (4) angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) zwei Rotorwicklungen (5) umfaßt, die beiderseits vom Träger (3) angeordnet sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (12) radial innen vom Rotor (4) angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Träger (3) im wesentlichen die Form eines Speichenrads aufweist.
Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) am Außenumfang eine Aufnahme (17) für die Rotorwicklung (5) trägt.