DE102008059171B4 - Antriebsmotor mit integrierter Kühlung - Google Patents
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Abstract
Antriebsmotor, insbesondere für ein Lüfterrad (7) eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs, mit – einem Stator (5) und – einem um eine Drehachse (A) relativ zum Stator (5) umlaufenden, in Zusammenwirken mit dem Stator (5) angetriebenen Rotor (4), wobei Mittel (430) zur Erzeugung eines Luftstroms (L) zur Kühlung mindestens einer Komponente des Antriebsmotors (1) am Rotor (4) angeordnet sind und der Rotor (4) einen Rotorgrundkörper (42), mindestens eine Wicklung (44) und mindestens eine Isolierscheibe (43) zur Isolierung der mindestens einen Wicklung (44) von dem Rotorgrundkörper (42) aufweist, wobei der Rotorgrundkörper (42) Pole (420) aufweist, um die die Wicklungen (44) gewickelt sind, wobei die Mittel (430) zur Erzeugung des Luftstroms (L) an der zwischen der mindestens einen Wicklung (44) und dem Rotorgrundkörper (42) angeordneten Isolierscheibe (43) angeordnet sind, und wobei die Isolierscheibe (43) Polabschnitte (431) aufweist, die bei an dem Rotorgrundkörper (42) angeordneter Isolierscheibe (43) die Pole (420) des Rotorgrundkörpers (42) umgreifen und so gegenüber den Wicklungen (44) isolieren.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Antriebsmotor insbesondere für ein Lüfterrad eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein derartiger Antriebsmotor weist einen Stator und einen um eine Drehachse relativ zum Stator umlaufenden Rotor auf. Der Antriebsmotor kann als Elektromotor, aber beispielsweise auch als Verbrennungsmotor, bei dem ein Rotor relativ zu einem Stator umläuft, ausgebildet sein und dient beispielsweise dem Antrieb eines Lüfterrad eines Kühlers, mit dem ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs gekühlt wird.
- Im Betrieb eines Antriebsmotors ist es erforderlich, einzelne Komponenten des Antriebsmotors zu kühlen, um eine Überhitzung der Komponenten zu verhindern. Bei einem als Gleichstrommaschine ausgebildeten elektrischen Antriebsmotor betrifft dies beispielsweise einen Kommutator, der zur Kommutierung Bürsten aufweist, die gleitend am Rotor anliegen und sich infolge der Drehbewegung des Rotors im Betrieb des Antriebsmotors erwärmen. Ebenso müssen stromdurchflossene Wicklungen zur Erzeugung eines Magnetfelds und eine Steuerelektronik des Antriebsmotors im Betrieb gekühlt werden, um einen zuverlässigen Betrieb des Antriebsmotors zu gewährleisten.
- Bei einem aus der
DE 103 48 214 A1 bekannten Antriebsmotor weist ein Wicklungen tragender Stator Kühlrohre auf, die zur Kühlung der Wicklungen von einem Kühlmittel durchflossen werden. Die Verwendung solcher Kühlrohre zur Kühlung von Wicklungen ist nur möglich, wenn die Wicklungen feststehend an einem Stator angeordnet sind. - Ein aus der
DE 101 19 450 A1 bekannter Antriebsmotor in Form einer kommutierten Gleichstrommaschine verwendet zur Kühlung insbesondere eines Bürsten aufweisenden Kommutators einen Luftstrom, der von einem mit der Gleichstrommaschine verbundenen Lüfter erzeugt und in axialer Richtung durch die Gleichstrommaschine hindurchgeführt wird. Zur Luftstromführung sind in einem Stator Kanäle vorgesehen, die den Luftstrom durch die Gleichstrommaschine leiten. - Bei einem aus der
US 5 095 236 A bekannten Elektromotor ist zur Kühlung des Motors an einer Antriebswelle zusätzlich zu einem Wicklungen tragenden Rotor ein Lüfterrad vorgesehen. Lüfterrad und Rotor sind dabei getrennt ausgebildet. - Aus der
EP 1 564 869 B1 , derDE 10 2006 058 713 A1 und derDE 103 52 868 A1 sind Bauformen von Elektromotoren bekannt, bei denen ein Lüfterelement zur Erzeugung eines Luftstroms an einem Rotor angeordnet ist. - Aus der
DE 10 2006 038 909 A1 ist ein Elektromotor bekannt, bei dem ein Lüfter mit daran angeordneten Armen an einem Rotor befestigt ist. Die Arme dienen zum Verschließen einer Nut eines Rotorgrundkörpers nach außen und zur Isolierung von in der Nut angeordneten Wicklungen nach außen hin. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsmotor zu schaffen, der in einfacher und effizienter Weise eine Kühlung seiner Komponenten bei Minimierung der hierfür erforderlichen Bauteile ermöglicht. - Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms unmittelbar am Rotor auszubilden und zur Erzeugung des Luftstroms die Drehbewegung des Rotors im Betrieb des Antriebsmotors auszunutzen, indem die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms infolge der Drehbewegung des Rotors Luft zur Kühlung durch den Antriebsmotor bewegen und so einen Luftstrom durch den Antriebsmotor insbesondere entlang der zu kühlenden Komponenten bewirken. Die Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms sind somit Bestandteil des Rotors und beispielsweise in eine Komponente des Rotors integriert, so dass keine zusätzlichen, separat vom Rotor ausgebildeten Bauteile zur Kühlung erforderlich sind.
- Bei einer Ausbildung des Antriebsmotors als elektrische Gleichstrommaschine weist der Rotor einen Rotorgrundkörper und mindestens eine an dem Rotorgrundkörper angeordnete Wicklung auf. Zur elektrischen Isolierung der Wicklung von dem beispielsweise aus einzelnen Rotorblechen ausgebildeten Rotorgrundkörper ist eine Isolierscheibe vorgesehen, die zwischen Wicklung und Rotorgrundkörper angeordnet ist und aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff besteht. Die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms sind an der Isolierscheibe angeordnet, indem beispielsweise Schaufelabschnitte zur Erzeugung eines Luftstroms in die Isolierscheibe integriert sind. Die Schaufelabschnitte sind nach Art von Schaufeln ausgebildet und dienen dazu, Luft so durch den Antriebsmotor zu bewegen, dass ein kontinuierlicher Luftstrom durch den Antriebsmotor entlang der zu kühlenden Komponenten entsteht. Mittels der Schaufelabschnitte an der Isolierscheibe des Rotors wird die Drehbewegung des Rotors im Betrieb des Antriebsmotors zur Erzeugung eines Luftstroms zur Kühlung von Komponenten des Antriebsmotors ausgenutzt, wobei keine zusätzlichen Maßnahmen, insbesondere keinen zusätzlichen externen Lüfter oder dergleichen zur Erzeugung eines Luftstroms vorgesehen werden müssen. Die Schaufelabschnitte erlauben auf einfache und effektive Weise durch Ausnutzen der Drehbewegung des Rotors die Erzeugung eines kühlenden Luftstroms.
- Der Rotorgrundkörper kann eine oder zwei Isolierscheiben aufweisen, die an den axialen stirnseitigen Endflächen des Rotorgrundkörpers angeordnet sind und die stirnseitigen Endflächen isolierend überdecken. Entsprechend der Erstreckungsebene der stirnseitigen Endflächen erstrecken sich die Isolierscheiben dann quer zur Drehachse des Rotors, sind fest mit dem Rotorgrundkörper verbunden und laufen im Betrieb des Antriebsmotors zusammen mit dem Rotorgrundkörper um.
- In anderer Ausgestaltung ist auch denkbar, Schaufelabschnitte unmittelbar in den Rotorgrundkörper oder in einen Kommutator des Rotors zu integrieren, beispielsweise an den Rotorgrundkörper oder den Kommutator anzuformen.
- Um einen Luftstrom durch den Antriebsmotor zu erhalten, der gezielt zur Kühlung einzelner Komponenten geeignet ist, beispielsweise zur Kühlung eines am Rotor angeordneten Kommutators, kann der Rotorgrundkörper Öffnungen aufweisen, die als Durchlass für den Luftstrom dienen. Durch die Ausbildung der Öffnungen kann der Luftstrom gezielt entlang der zu kühlenden Komponenten, beispielsweise entlang des Kommutators, geleitet werden, wobei darauf zu achten ist, dass die Öffnungen zur effizienten Erzeugung eines Luftstroms in Anordnung und Öffnungsfläche auf die Schaufelabschnitte abgestimmt sind.
- Die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms sind beispielsweise nach Art eines Radiallüfters oder eines Axiallüfters ausgebildet und unmittelbar an dem Rotor angeordnet. Bei einem Radiallüfter wird hierbei Luft – beispielsweise durch geeignete Schaufelabschnitte – radial nach außen befördert, während bei einem Axiallüfter Luft in axialer Richtung bewegt wird.
- Der Luftstrom ist vorteilhafterweise zumindest abschnittsweise axial, also entlang der Drehachse des Rotors gerichtet und fließt entlang der zu kühlenden Komponenten, beispielsweise entlang eines Kommutators, einer Steuerelektronik oder von Wicklungen des Antriebsmotors. Die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms sorgen dabei für eine kontinuierliche Luftbewegung im Betrieb des Antriebsmotors und somit für eine kontinuierliche und effektive Kühlung der Komponenten.
- Der Stator des Antriebsmotors kann axial entlang der Drehachse einerseits durch einen Gehäusedeckel und andererseits durch eine Steuerelektronik abgeschlossen sein, die jeweils mindestens eine Öffnung als Durchlass für den Luftstrom aufweisen. Ist der Antriebsmotor zum Antreiben eines Lüfterrads eines Fahrzeugs über eine Aufnahme mit dem Lüfterrad verbunden, so sind entsprechende Öffnungen auch an der Aufnahme vorgesehen und dienen als Durchlass für den Luftstrom. Die Öffnungen auf Seiten der Steuerelektronik können beispielsweise in Kühlrippen der Steuerelektronik integriert sein. Angetrieben und bewirkt durch die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms am Rotor kann dann infolge der Drehbewegung des Rotors um die Drehachse ein Luftstrom erzeugt werden, der durch die Öffnungen an der Steuerelektronik in den Antriebsmotor gelangt, entlang der zu kühlenden Komponenten – beispielsweise entlang des Kommutators, der Steuerelektronik und der Wicklungen – und durch den Rotor strömt und aufseiten des Gehäusedeckels aus dem Antriebsmotor austritt. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Luftstrom durch den Antriebsmotor erzeugt, der in gezielter Weise entlang der zu kühlenden Komponenten geleitet werden kann und damit eine effektive Luftkühlung des Antriebsmotors bereitstellt.
- Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Antriebsmotors zum Antreiben eines Lüfterrads; -
2 eine erste perspektivische Ansicht eines Rotors mit daran angeordneter Isolierscheibe; -
3 eine zweite perspektivische Ansicht eines Rotors; -
4 eine gesonderte perspektivische Ansicht einer Isolierscheibe; -
5 eine gesonderte perspektivische Ansicht eines Rotorgrundkörpers eines Rotors mit daran angeordnetem Kommutator und -
6 eine Draufsicht auf eine stirnseitige Endfläche eines Rotorgrundkörpers. -
1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht einen als elektrische Gleichstrommaschine ausgebildeten Antriebsmotor1 , der zum Antreiben eines Lüfterrads7 beispielsweise für einen Lüfter eines Kraftfahrzeugs dient. Der Antriebsmotor1 weist einen feststehend an einem Fahrzeugteil angeordneten Stator5 mit Magneten51 auf, in dem ein Rotor4 um eine Drehachse A rotierbar angeordnet ist. Der Stator5 wird an seiner einen Seite durch eine Steuerelektronik2 und an seiner anderen Seite durch einen Gehäusedeckel6 abgeschlossen, wobei in der Steuerelektronik2 und dem Gehäusedeckel6 jeweils Lagerstellen22 ,61 zur Lagerung einer Antriebswelle41 des Rotors4 ausgebildet sind. Ein Haltering410 an der Antriebswelle41 ist vorgesehen, um den Rotor4 in dem Stator5 festzusetzen. - Die Steuerelektronik
2 ist mit einer elektrischen Versorgungsleitung20 verbunden, über die der Antriebsmotor1 elektrisch versorgt wird, und weist Kühlrippen21 zum Kühlen einer Schaltungsanordnung der Steuerelektronik2 auf. - Gesonderte Ansichten des Rotors
4 sind in2 und3 dargestellt. Der Antriebsmotor1 ist als elektrische Gleichstrommaschine ausgebildet, bei der der Rotor4 an einem Rotorgrundkörper42 angeordnete, elektrisch leitende Wicklungen44 trägt. Der Rotorgrundkörper42 weist Pole420 auf, um die die Wicklungen44 derart gewickelt sind, dass ein bei einem Stromfluss durch die Wicklungen44 erzeugtes Magnetfeld mit dem Magnetfeld der Magneten51 des Stators5 zur Erzeugung einer Drehbewegung des Rotors4 um die Drehachse A zusammenwirkt. Der Rotor4 weist konzentrisch zur Antriebswelle41 einen Kommutator40 auf, der über an einem Bürstenhalter3 (siehe1 ) angeordnete Bürsten die Wicklungen44 mit einem Gleichstrom versorgt. Im Betrieb des Antriebsmotors1 gleiten die Bürsten des Bürstenhalters3 entlang der äußeren Mantelfläche des Kommutators40 , wobei durch die Drehbewegung des Rotors4 und die damit einhergehende Drehbewegung des Kommutators40 eine mechanische Kommutierung erfolgt, infolge derer die Wicklungen44 zur Erzeugung einer Drehbewegung des Rotors4 um die Drehachse A derart bestromt werden, dass das von den Wicklungen44 erzeugte Magnetfeld in Zusammenwirken mit dem Magnetfeld der Magnete51 am Stator5 den Rotor4 antreibt. - Zwischen dem Rotorgrundkörper
42 und den Wicklungen44 ist eine aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff ausgebildete Isolierscheibe43 vorgesehen, die so zwischen den Wicklungen44 und einer stirnseitigen Endfläche421 des Rotorgrundkörpers42 angeordnet ist, dass die Wicklungen44 vom beispielsweise aus einzelnen Rotorblechen ausgebildeten Rotorgrundkörper42 elektrisch isoliert sind. Eine weitere Isolierscheibe43 kann an der gegenüberliegenden, dem Kommutator41 zugewandten stirnseitigen Endfläche422 des Rotorgrundkörpers42 angeordnet sein. - Infolge der gleitenden Anlage der Bürsten am Kommutator
40 und des Stromflusses durch die Bürsten am Bürstenhalter3 , den Kommutator40 und die Wicklungen44 erwärmen sich die Komponenten des Antriebsmotors1 im Betrieb des Antriebsmotors1 . Dies betrifft insbesondere die Steuerelektronik2 , die Bürsten am Bürstenhalter3 , den Kommutator40 und die Wicklungen44 des Rotors4 . - Um die Komponenten des Antriebsmotors
1 , insbesondere die Steuerelektronik2 , die Bürsten des Bürstenhalters3 , den Kommutator40 und die Wicklungen44 im Betrieb des Antriebsmotors1 zu kühlen, sind an der an der stirnseitigen Endfläche421 am Rotorgrundkörper42 angeordneten Isolierscheibe43 Schaufelabschnitte430 ausgebildet, die im Betrieb des Antriebsmotors1 infolge einer Drehbewegung um die Drehachse A des Rotors4 einen Luftstrom L erzeugen, der zur Kühlung durch den Antriebsmotor1 entlang der zu kühlenden Komponenten fließt. - Eine gesonderte Ansicht der Isolierscheibe
43 ist in4 dargestellt. Die Isolierscheibe43 weist Polabschnitte431 auf, die bei an dem Rotorgrundkörper42 angeordneter Isolierscheibe43 die Pole420 des Rotorgrundkörpers42 umgreifen und so gegenüber den Wicklungen44 isolieren. Die Isolierscheibe43 weist eine zentrale Aussparung433 auf, durch die bei montierter Isolierscheibe43 sich die Antriebswelle41 des Rotors4 erstreckt (siehe2 ). Um die zentrale Aussparung433 sind sechs Schaufelabschnitte430 angeordnet, die der Erzeugung eines Luftstromes L dienen und zwischen denen sich, axial durch einen Ring434 begrenzt, Öffnungen432 befinden, durch die der von den Schaufelabschnitten430 erzeugte Luftstrom L fließt. - Im Betrieb des Antriebsmotors
1 dreht sich der Rotor4 zusammen mit der Isolierscheibe43 , die an dem Rotorgrundkörper42 fest angeordnet ist, in die Drehrichtung D um die Drehachse A. Infolge der Drehbewegung in die Drehrichtung D bewegen sich die an der Isolierscheibe43 angeordneten Schaufelabschnitte430 und erzeugen einen Luftstrom L, der Luft aus dem Bereich der Aussparung433 durch die Öffnungen432 nach außen befördert. Die Schaufelabschnitte430 saugen somit Luft aus dem Bereich der Aussparung433 an und drücken diese durch die Öffnungen432 nach außen. - Die Isolierscheibe
43 ist an dem Rotorgrundkörper42 angeordnet. Gesonderte Ansichten des Rotorgrundkörpers42 sind in5 und6 dargestellt, aus denen ersichtlich ist, dass der Rotorgrundkörper42 in seinem zentralen Bereich axial entlang der Drehachse A gerichtete Öffnungen45 aufweist, die im Bereich der zentralen Aussparung433 der Isolierscheibe43 angeordnet sind. Wie aus der Draufsicht gemäß6 ersichtlich ist, erstrecken sich die Öffnungen45 hin zum Kommutator40 , so dass ein Luftstrom L durch die Öffnungen45 entlang des Kommutators40 geleitet wird. - Durch die Öffnungen
45 wird ein axial durch den Rotor4 gerichteter Luftstrom L im Inneren des Antriebsmotors1 ermöglicht. Weiterhin sind, wie in1 dargestellt, Öffnungen210 an den Kühlrippen21 der Steuerelektronik2 und Öffnungen60 an dem mit dem Stator5 verbundenen Gehäusedeckel6 ausgebildet. - Der Antriebsmotor
1 ist an einer Aufnahme70 des Lüfterrads7 angeordnet, wobei die Aufnahme70 einen Wandabschnitt700 mit Öffnungen701 als Durchlass für den Luftstrom L aufweist. - Im Betrieb des Antriebsmotors
1 wird der Rotor4 in eine Drehbewegung versetzt, infolge derer die Schaufelabschnitte430 an der Isolierscheibe43 am Rotorgrundkörper42 einen Luftstrom L erzeugen, der durch die Öffnungen210 an den Kühlrippen21 , die Öffnungen45 im Rotorgrundkörper42 , die Öffnungen60 am Gehäusedeckel6 und die Öffnungen701 am Wandabschnitt700 der Aufnahme70 des Lüfterrads7 in axialer Richtung entlang der Drehachse A durch den Antriebsmotor1 fließt und dabei entlang der zu kühlenden Komponenten, insbesondere der Steuerelektronik2 , des Bürstenhalters3 , des Kommutators40 und der Wicklungen44 streicht. Durch die Ausbildung der Öffnungen210 ,45 ,60 ,701 kann der Luftstrom L gezielt so gerichtet werden, dass die zu kühlenden Komponenten umströmt und im Betrieb des Antriebsmotors1 gekühlt werden. - Mit den an der Isolierscheibe
43 angeordneten Schaufelabschnitten430 wird die Drehbewegung des Rotors4 im Betrieb des Antriebsmotors1 zur Kühlung der Komponenten des Antriebsmotors1 ausgenutzt. Weitere Maßnahmen, insbesondere externe Lüfter oder dergleichen zur Kühlung des Antriebsmotors1 sind nicht erforderlich. Durch die Schaufelabschnitte430 wird in gezielter Weise ein den Antriebsmotor1 in axialer Richtung durchfließender Luftstrom L erzeugt, der eine effiziente Kühlung der Komponenten des Antriebsmotors1 bereitstellt. - Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Isolierscheibe
43 nur an der dem Kommutator40 abgewandten stirnseitigen Endfläche421 des Rotorgrundkörpers42 vorgesehen. In gleicher Weise kann zur Verbesserung der Kühlung jedoch auch eine entsprechend geformte Isolierscheibe43 an der gegenüberliegenden, dem Kommutator40 zugewandten Endfläche422 angeordnet werden. - Auch ist denkbar, Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms L – beispielsweise Schaufelabschnitte nach Art der in
4 dargestellten Schaufelabschnitte430 – unmittelbar an den Rotorgrundkörper42 anzuformen. - Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch im Rahmen gänzlich anders gearteter Ausführungsformen verwirklichen. So ist die geschilderte Erfindung grundsätzlich bei allen Antriebsmotoren einsetzbar, bei denen sich ein Rotor gegenüber einem Stator bewegt. Insbesondere lässt sich die Erfindung bei einer Vielzahl von unterschiedlich gearteten elektrischen Antriebsmotoren, nicht lediglich Gleichstrommaschinen einsetzen, indem am Rotor Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms vorgesehen werden. Denkbar ist ein Einsatz ähnlicher Kühlungsmittel darüber hinaus beispielsweise auch bei Verbrennungsmotoren.
- Zudem können andere Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms als die geschilderten Schaufelabschnitte verwendet werden.
- Mit den geschilderten Maßnahmen wird ein Axial-/Radiallüfter zur Kühlung von Komponenten eines Antriebsmotors in einen Rotor des Antriebsmotors integriert, so dass die Drehbewegung des Rotors im Betrieb des Antriebsmotors zur Kühlung ausgenutzt wird.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsmotor
- 2
- Steuerelektronik
- 20
- Elektrische Versorgungsleitung
- 21
- Kühlrippen
- 210
- Öffnungen
- 22
- Lagerstelle
- 3
- Bürstenhalter
- 4
- Rotor
- 40
- Kommutator
- 41
- Antriebswelle
- 410
- Haltering
- 42
- Rotorgrundkörper
- 420
- Pole
- 421, 422
- Endfläche
- 43
- Isolierscheibe
- 430
- Schaufelabschnitte
- 431
- Polabschnitte
- 432
- Öffnungen
- 433
- Aussparung
- 434
- Ring
- 44
- Wicklungen
- 45
- Öffnungen
- 5
- Stator
- 51
- Magnete
- 6
- Gehäusedeckel
- 60
- Öffnung
- 61
- Lagerstelle
- 7
- Lüfterrad
- 70
- Aufnahme
- 700
- Wandabschnitt
- 701
- Öffnungen
- A
- Drehachse
- D
- Drehrichtung
- L
- Luftstrom
Claims (12)
- Antriebsmotor, insbesondere für ein Lüfterrad (
7 ) eines Kühlers eines Kraftfahrzeugs, mit – einem Stator (5 ) und – einem um eine Drehachse (A) relativ zum Stator (5 ) umlaufenden, in Zusammenwirken mit dem Stator (5 ) angetriebenen Rotor (4 ), wobei Mittel (430 ) zur Erzeugung eines Luftstroms (L) zur Kühlung mindestens einer Komponente des Antriebsmotors (1 ) am Rotor (4 ) angeordnet sind und der Rotor (4 ) einen Rotorgrundkörper (42 ), mindestens eine Wicklung (44 ) und mindestens eine Isolierscheibe (43 ) zur Isolierung der mindestens einen Wicklung (44 ) von dem Rotorgrundkörper (42 ) aufweist, wobei der Rotorgrundkörper (42 ) Pole (420 ) aufweist, um die die Wicklungen (44 ) gewickelt sind, wobei die Mittel (430 ) zur Erzeugung des Luftstroms (L) an der zwischen der mindestens einen Wicklung (44 ) und dem Rotorgrundkörper (42 ) angeordneten Isolierscheibe (43 ) angeordnet sind, und wobei die Isolierscheibe (43 ) Polabschnitte (431 ) aufweist, die bei an dem Rotorgrundkörper (42 ) angeordneter Isolierscheibe (43 ) die Pole (420 ) des Rotorgrundkörpers (42 ) umgreifen und so gegenüber den Wicklungen (44 ) isolieren. - Antriebsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolierscheibe (
43 ) an einer stirnseitigen Endfläche (421 ,422 ) des Rotorgrundkörpers (42 ) angeordnet ist und sich quer zur Drehachse (A) des Rotors (4 ) erstreckt. - Antriebsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden stirnseitigen Endflächen (
421 ,422 ) des Rotorgrundkörpers (42 ) je eine Isolierscheibe (43 ) angeordnet ist. - Antriebsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierscheibe (
43 ) mindestens einen Schaufelabschnitt (430 ) zur Erzeugung des Luftstroms (L) aufweist. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (
42 ) mindestens eine entlang der Drehachse (A) gerichtete Öffnung (45 ) als Durchlass für den Luftstrom (L) aufweist. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms (L) an einem Kommutator (
40 ) oder einem Rotorgrundkörper (42 ) des Rotors (4 ) angeordnet sind. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung des Luftstroms (L) nach Art eines Radiallüfters oder eines Axiallüfters ausgebildet sind.
- Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom (L) im Bereich des Rotors (
4 ) zumindest abschnittsweise entlang der Drehachse (A) gerichtet ist. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (
1 ) einen den Stator (5 ) entlang der Drehachse (A) abschließenden Gehäusedeckel (6 ) aufweist, der mindestens eine Öffnung (60 ) als Durchlass für den Luftstrom (L) aufweist. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (
1 ) an einer Aufnahme (70 ) eines Lüfterrades (7 ) angeordnet ist, an der mindestens eine Öffnung (701 ) als Durchlass für den Luftstrom (L) ausgebildet ist. - Antriebsmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Stator (
5 ) eine Steuerelektronik (2 ) angeordnet ist. - Antriebsmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (
2 ) den Stator (5 ) entlang der Drehachse (A) abschließt, wobei die Steuerelektronik (2 ) mindestens eine Öffnung (210 ) als Durchlass für den Luftstrom (L) aufweist.
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
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BRPI0921871A BRPI0921871A2 (pt) | 2008-11-24 | 2009-11-23 | motor de acionamento que tem resfriamento integrado |
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---|---|---|---|---|
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NZ588122A (en) * | 2010-09-30 | 2014-06-27 | Tggmc Ltd | An engine usable as a power source or pump |
JP5606995B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2014-10-15 | 日信工業株式会社 | 電動モータ |
FR2988238B1 (fr) * | 2012-03-16 | 2016-06-24 | Valeo Equip Electr Moteur | Ensemble de flasques de rotor de machine electrique tournante comportant des pales axiales de ventilation favorisant un flux d'air axial a l'interieur du rotor et rotor de machine electrique associe |
KR101386247B1 (ko) * | 2013-03-12 | 2014-04-17 | 이미화 | 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치 |
BR102014009001A2 (pt) * | 2014-04-14 | 2015-12-08 | Valeo Systemes Thermiques | suporte de motor de ventilador |
DE102014112821A1 (de) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Lüfter mit Leiterplattenkühlkreislauf |
DE202014105449U1 (de) * | 2014-11-12 | 2015-02-05 | Tbm Gmbh | Rotationswärmetauschereinrichtung |
KR102408250B1 (ko) * | 2015-07-21 | 2022-06-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 로터 및 이를 포함하는 모터 |
CN107872135B (zh) * | 2016-09-27 | 2021-08-06 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 冷却模组及其有刷电机 |
US11128208B2 (en) * | 2016-09-27 | 2021-09-21 | Johnson Electric International AG | Brush motor and cooling module using the same |
IT201700067309A1 (it) * | 2017-06-16 | 2018-12-16 | I M E Ind Motori Elettrici S P A | Sistema ventilatore da incasso |
CN113083449A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-07-09 | 文县祁连山水泥有限公司 | 一种水泥磨 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095236A (en) * | 1989-09-30 | 1992-03-10 | Robert Krups Gmbh & Co. K.G. | Housing for electric motors |
DE10119450A1 (de) * | 2001-04-20 | 2002-11-14 | Siemens Ag | Luftgekühlte Gleichstrommaschine |
DE10352868A1 (de) * | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn | Ventilator für Generatoren |
DE10348214A1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-06-17 | General Motors Corp., Detroit | Elektromotor mit konzentrierter Wicklung und optimierter Wicklungskühlung und Schlitzfüllung |
DE102006058713A1 (de) * | 2006-03-20 | 2007-10-11 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Elektromotor |
EP1564869B1 (de) * | 2003-12-20 | 2008-01-30 | Johnson Electric S.A. | Elektrischer Motor |
DE102006038909A1 (de) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Elektromotor mit Läufer |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1549756A (en) * | 1922-04-15 | 1925-08-18 | Westinghouse Air Brake Co | Motor-ventilating device |
US1691696A (en) * | 1927-12-06 | 1928-11-13 | Frank G Baum | Dynamo-cooling system |
US2970234A (en) * | 1958-01-24 | 1961-01-31 | Westinghouse Electric Corp | Ventilating system for a dynamo-electric machine |
JPS59230448A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-25 | Yamaha Motor Co Ltd | 発電機の内部冷却構造 |
GB2189944B (en) * | 1986-04-21 | 1990-06-06 | Johnson Electric Ind Mfg | Cooling in electric motors |
IT235946Y1 (it) * | 1995-09-29 | 2000-07-18 | Bitron Spa | Gruppo di potenza per servosterzo |
JP3455358B2 (ja) * | 1996-03-06 | 2003-10-14 | カルソニックカンセイ株式会社 | ブロアファンモータ |
CN2288542Y (zh) * | 1997-02-26 | 1998-08-19 | 李婉铃 | 一种小型散热风扇的马达 |
FR2778283A1 (fr) * | 1998-04-30 | 1999-11-05 | Valeo Systemes Dessuyage | Joue d'extremite isolante de paquet de toles de ventilateur de vehicule |
FR2778284B1 (fr) * | 1998-04-30 | 2003-01-24 | Valeo Systemes Dessuyage | Machine tournante a ecarteur perfectionne de chignons d'induit |
JP3174039B2 (ja) * | 1999-06-25 | 2001-06-11 | アスモ株式会社 | 自動車用ブラシ付モータの冷却構造及びブラシホルダ |
US20020105238A1 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-08 | Radomile Michael Camillo | Method and kit for improved distribution of cooling air in an electric machine |
US20040056539A1 (en) * | 2001-11-30 | 2004-03-25 | Du Hung T. | Electric motor having armature coated with a thermally conductive plastic |
DE60318897T2 (de) * | 2002-12-11 | 2009-01-22 | Asmo Co., Ltd., Kosai | Isolator, armatur und dynamoelektrische maschine |
JP4173430B2 (ja) * | 2003-11-20 | 2008-10-29 | アスモ株式会社 | 回転電機の電機子、及び回転電機 |
DE102005049261B3 (de) * | 2005-10-14 | 2007-03-29 | Siemens Ag | Kühlerlüfter für ein Kraftfahrzeug |
KR100663641B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-01-05 | 주식회사 아모텍 | 일체형 스테이터의 제조방법, 이를 이용한 레이디얼코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및 그의제조방법 |
CN100590949C (zh) * | 2006-04-14 | 2010-02-17 | 日本伺服有限公司 | 轴流风扇电动机 |
JP2007306741A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Toshiba Corp | 制御装置一体型電動機 |
DE112007002798B4 (de) * | 2006-11-24 | 2021-07-01 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Axiallüfter für einen Fahrzeugkühler |
US20080201928A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Continental Automotive Canada Inc. | Method of assembling a fan module for engine cooling applications |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5095236A (en) * | 1989-09-30 | 1992-03-10 | Robert Krups Gmbh & Co. K.G. | Housing for electric motors |
DE10119450A1 (de) * | 2001-04-20 | 2002-11-14 | Siemens Ag | Luftgekühlte Gleichstrommaschine |
DE10352868A1 (de) * | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn | Ventilator für Generatoren |
DE10348214A1 (de) * | 2002-11-26 | 2004-06-17 | General Motors Corp., Detroit | Elektromotor mit konzentrierter Wicklung und optimierter Wicklungskühlung und Schlitzfüllung |
EP1564869B1 (de) * | 2003-12-20 | 2008-01-30 | Johnson Electric S.A. | Elektrischer Motor |
DE102006058713A1 (de) * | 2006-03-20 | 2007-10-11 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Elektromotor |
DE102006038909A1 (de) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Elektromotor mit Läufer |
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