DE102011119603B4 - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Elektromotor,wobei die Rotorwelle (6) des Elektromotors über ein erstes Lager (5) in einem ersten Lagerschild (4) gelagert ist,wobei die Rotorwelle (6) des Elektromotors über ein zweites Lager (9) in einem zweiten Lagerschild (1) gelagert ist,wobei das Statorblechpaket (7) mit Statorwicklung in einem Statorgehäuse (2) aufgenommen ist,wobei das Statorgehäuse (2) als Stranggussteil, insbesondere Aluminium-Stranggussteil, gefertigt ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Stranggussteil zumindest eine ebene Anschlussfläche aufweist, deren Ausdehnung quer zur Stranggussrichtung größer ist als der größte Durchmesser des Statorblechpakets (7) oder der Statorwicklung,wobei zur Bildung der ebenen Anschlussfläche zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verdickungen am Stranggussteil vorgesehen sind, die jeweils zumindest einen Kühlkanal (3) umfassen.Electric motor, the rotor shaft (6) of the electric motor being mounted in a first bearing plate (4) via a first bearing (5), the rotor shaft (6) of the electric motor being mounted in a second bearing plate (1) via a second bearing (9) The stator core (7) with stator winding is received in a stator housing (2), the stator housing (2) being manufactured as a continuously cast part, in particular an aluminum continuous cast part, characterized in that the continuously cast part has at least one flat connection surface, the extent of which is transverse to the continuous casting direction is greater than the largest diameter of the stator core (7) or the stator winding, with at least two circumferentially spaced thickenings on the continuous casting being provided to form the flat connection surface, each of which includes at least one cooling channel (3).
Description
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor.The invention relates to an electric motor.
Es ist allgemein bekannt, den Rotor, also die Rotorwelle, des Motors über ein Lager in einem Lagerschild zu lagern, das mit dem Motorgehäuse verbunden ist.It is generally known to mount the rotor, that is to say the rotor shaft, of the motor via a bearing in a bearing plate which is connected to the motor housing.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor einfach herstellbar weiterzubilden.The invention is therefore based on the object of developing an electric motor that is easy to manufacture.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the case of the electric motor according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass die Rotorwelle des Elektromotors über ein erstes Lager in einem ersten Lagerschild gelagert,
wobei die Rotorwelle des Elektromotors über ein zweites Lager in einem zweiten Lagerschild gelagert,
wobei das Statorblechpaket mit Statorwicklung in einem Statorgehäuse aufgenommen ist,
wobei das Statorgehäuse als Stranggussteil, insbesondere Aluminium-Stranggussteil, gefertigt ist.Important features of the invention in the case of the electric motor are that the rotor shaft of the electric motor is supported by a first bearing in a first end shield,
wherein the rotor shaft of the electric motor is mounted in a second bearing plate via a second bearing,
wherein the stator core with stator winding is received in a stator housing,
wherein the stator housing is manufactured as a continuously cast part, in particular an aluminum continuously cast part.
Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung des Statorgehäuses erreichbar ist. Außerdem ist eine Baureihe von vielen Motorvarianten herstellbar bei Verwendung nur einer geringen Teileanzahl. Der Baukasten, aus dem die Varianten der Baureihe hergestellt werden, weist also eine geringe Teilezahl auf. Insbesondere sind bei allen Varianten die selben Lagerschilde und Lager verwendbar. Außerdem wird das Statorgehäuse nur in der für die jeweilige Variante zugehörigen Länge erzeugt, insbesondere aus dem Strangguss abgeschnitten.The advantage here is that simple production of the stator housing can be achieved. In addition, a series of many engine variants can be produced using only a small number of parts. The construction kit from which the variants of the series are manufactured therefore has a small number of parts. In particular, the same end shields and bearings can be used in all variants. In addition, the stator housing is only produced in the length associated with the respective variant, in particular cut from the continuous casting.
Somit ist in einfacher Weise eine hohe Varianz erzeugbar, also Motoren mit unterschiedlichen maximalen Abtriebsdrehmomenten in wenig aufwendiger Weise erzeugbar.A high variance can thus be generated in a simple manner, that is to say motors with different maximum output torques can be generated in a less expensive manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Stranggussteil Kühlkanäle zur Durchströmung mit Kühlmedium auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Kühlung erreichbar ist und die abgeführte Wärme sogar zur Heizung eines Fahrgastinnenraumbereichs verwendbar ist. Außerdem sind das Auftreten von thermischen Hotspots vermieden, da das Kühlmedium nicht nur das Statorgehäuse, sondern auch die Lagerschilde durchströmt und somit einen thermischen Ausgleich zwischen den einzelnen Bereichen des Motorgehäuses bewirkt.In an advantageous embodiment, the continuously cast part has cooling channels through which the cooling medium can flow. The advantage here is that improved cooling can be achieved and the dissipated heat can even be used for heating a passenger compartment area. In addition, the occurrence of thermal hotspots is avoided, since the cooling medium flows through not only the stator housing but also the end shields and thus brings about thermal compensation between the individual areas of the motor housing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Statorgehäuse zwischen erstem und zweiten Lagerschild angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Lagerschilde nicht nur das Statorgehäuse gehäusebildend verschließen, sondern auch die Verschaltung der Kühlkanäle und somit auch die Verteilung des Kühlmediums mittels der Lagerschilde ausgeführt wird.In an advantageous embodiment, the stator housing is arranged between the first and second end shields. The advantage here is that the end shields not only close the stator housing to form the housing, but also the interconnection of the cooling channels and thus also the distribution of the cooling medium is carried out by means of the end shields.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung münden die Kühlkanäle in einer jeweiligen, in der dem Statorgehäuse jeweils zugewandten Seite des jeweiligen Lagerschildes angeordneten Ausnehmung,In an advantageous embodiment, the cooling channels open into a respective recess arranged in the side of the respective end shield facing the stator housing,
insbesondere wobei also jeder Kühlkanal an seinem ersten axialen Ende in eine Ausnehmung des ersten Lagerschildes mündet, welche einen Sammelraumbereich zwischen erstem Lagerschild und Statorgehäuse bildet, und jeder Kühlkanal an seinem zweiten axialen Ende in eine Ausnehmung des zweiten Lagerschildes mündet, welche einen Sammelraumbereich zwischen zweitem Lagerschild und Statorgehäuse bildet. Von Vorteil ist dabei, dass die Lagerschilde im Wesentlichen rund ausführbar sind und dabei einen nur wenig größeren Durchmesser aufweisen müssen als der hohlzylindrische Grundkörper des Stranggussteils, welcher den Stator umgibt. Die Wandstärke des Grundkörpers ist dabei dünn ausgeführt. Dabei sind dann die ebenen Anschlussflächen gebildet durch dünnwandige Verdickungen am Umfang des Stranggussteils, also Statorgehäuses.In particular, each cooling channel opens at its first axial end into a recess in the first bearing plate, which forms a collecting space area between the first bearing plate and stator housing, and each cooling channel opens at its second axial end into a recess in the second bearing plate, which forms a collecting space area between the second bearing plate and stator housing forms. The advantage here is that the end shields can be made essentially round and have to have a diameter that is only slightly larger than the hollow cylindrical base body of the continuously cast part which surrounds the stator. The wall thickness of the base body is thin executed. The flat connection surfaces are then formed by thin-walled thickenings on the circumference of the continuously cast part, that is to say the stator housing.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind erstes und zweites Lagerschild aus Aluminium oder Stahl gefertigt.In an advantageous embodiment, the first and second bearing plates are made of aluminum or steel.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Stator, insbesondere also Statorblechpaket mit Statorwicklung, mittels Vergussmasse vergossen im Statorgehäuse.In an advantageous embodiment, the stator, that is to say in particular the stator core with stator winding, is cast in the stator housing by means of potting compound.
Erfindungsgemäß weist das Stranggussteil zumindest eine ebene Anschlussfläche auf, deren Ausdehnung quer zur Stranggussrichtung größer ist als der größte Durchmesser des Statorblechpakets oder der Statorwicklung.According to the invention, the continuously cast part has at least one flat connection surface, the extent of which transversely to the continuous casting direction is greater than the largest diameter of the laminated stator core or the stator winding.
Erfindungsgemäß sind zur Bildung der ebenen Anschlussfläche zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verdickungen am Stranggussteil vorgesehen, die jeweils zumindest einen Kühlkanal umfassen.According to the invention, at least two thickenings which are spaced apart from one another in the circumferential direction and which each comprise at least one cooling channel are provided to form the flat connection surface.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der ebenen Anschlussfläche ein Modulgehäuseteil aufgesetzt.In an advantageous embodiment, a module housing part is placed on the flat connection surface.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Modulgehäuseteil formschlüssig verbunden, indem es von einem Schraubenkopf einer Schraube zum Motor hingedrückt und mittels einer Befestigungsplatte mit einem Vorsprung oder eines Schraubhakenteils an einer Vertiefung, insbesondere Nut, des Stranggussteils fixiert ist,
wobei die Schraube zumindest teilweise in die Befestigungsplatte oder den Schraubhaken eingeschraubt ist.In an advantageous embodiment, the module housing part is positively connected in that it is pressed towards the motor by a screw head of a screw and is fixed to a recess, in particular a groove, of the continuously cast part by means of a fastening plate with a projection or a screw hook part,
wherein the screw is at least partially screwed into the mounting plate or the screw hook.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Modulgehäuseteil mittels einer Klammer an das Stranggussteil angedrückt, indem die Klammer jeweils in eine in eine Verdickung eingeformte Vertiefung, insbesondere Nut, hintergreift,In an advantageous embodiment, the module housing part is pressed against the continuously cast part by means of a clamp, in that the clamp engages behind a recess, in particular a groove, formed in a thickening,
insbesondere wobei die Klammer mit einem ersten Schenkel der Klammer in eine erste Vertiefung einer Verdickung und mit einem zweiten Schenkel der Klammer in eine zweite Vertiefung hintergreift, wobei die erste und die zweite Vertiefung in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind,in particular wherein the clamp engages behind with a first leg of the clamp in a first recess of a thickening and with a second leg of the clamp in a second recess, the first and second recess being spaced from one another in the circumferential direction,
insbesondere wobei die Öffnung der jeweiligen Vertiefung zum Stator hingerichtet ist und die jeweilige Verdickung sich vom Grundkörper des Stranggussteils in radialer Richtung nach außen erstreckt, insbesondere wobei der Grundkörper ein Hohlzylinder ist.in particular wherein the opening of the respective recess is directed towards the stator and the respective thickening extends from the base body of the continuously cast part in the radial direction outward, in particular wherein the base body is a hollow cylinder.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der Vorsprung der Befestigungsplatte vom Stator weg gerichtet.In an advantageous embodiment, the projection of the fastening plate extends away from the stator.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen Modulgehäuseteil und Stranggussteil Wärmeleitpaste angeordnet.In an advantageous embodiment, heat-conducting paste is arranged between the module housing part and the continuously cast part.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Modulgehäuseteil eine Kühleranordnung, eine Ölpumpenanordnung, eine Wärmepumpenanordnung oder eine elektronische Schaltung.In an advantageous embodiment, the module housing part comprises a cooler arrangement, an oil pump arrangement, a heat pump arrangement or an electronic circuit.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die ebene Anschlussfläche aufgeraut, insbesondere mittels Sandstrahlen.In an advantageous embodiment, the flat connection surface is roughened, in particular by means of sandblasting.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the subclaims.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel in Schnittansicht gezeigt. - In der
2 ist eine zugehörige Schrägansicht gezeigt. - In der
3 ist eine zugehörige Draufsicht gezeigt. - In der
4 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Querschnitts gezeigt, dessen Schnittebene in1 mit B gekennzeichnet ist.
- In the
1 an embodiment of the invention is shown in sectional view. - In the
2 an associated oblique view is shown. - In the
3 a corresponding plan view is shown. - In the
4th an enlarged detail of a cross-section is shown, the cutting plane of which in FIG1 marked with B.
Wie in den Figuren gezeigt, weist der erfindungsgemäße Elektromotor eine Rotorwelle
Der Stator des Elektromotors weist ein Statorblechpaket
Das Statorgehäuseteil ist als Stranggussteil, insbesondere Aluminium-Stranggussteil herstellbar. Somit sind nicht nur in der Statorwicklung die aus Kupfer ausgeführten Wicklungsdrähte, sondern auch die Vergussmasse und das Material des Stranggussteils als guter Wärmeleiter ausführbar. Außerdem ist eine einfache Fertigung erreichbar.The stator housing part can be manufactured as a continuously cast part, in particular an aluminum continuously cast part. Thus, not only the winding wires made of copper in the stator winding, but also the potting compound and the material of the continuously cast part can be made as a good heat conductor. In addition, simple production can be achieved.
Weiterer Vorteil ist, dass eine Baureihe von Motoren, welche eine hohe Varianz aufwiest, also viele Motorvarianten umfasst, in einfacher Weise, also mit geringer Teilezahl, herstellbar ist. Denn das Stranggussteil ist in einfacher Weise mit verschiedenen Längen herstellbar, so dass verschieden lange Rotoren und Statoren entsprechend zuordenbar sind, aber immer dieselben Lagerschilde (
Das Stranggussprofil des Stranggussteils, also des Statorgehäuseteils
Dabei werden zumindest eine oder zwei ebene Anschlussflächen an der Außenseite des Statorgehäuseteils
Um den Stator aufzunehmen, ist das Stranggussteil im Wesentlichen wie ein Hohlzylinder geformt. Um darüber hinaus die parallelen Anschlussflächen auszubilden, weist das Stranggussteil vier Eckbereiche auf, wobei eine dieser Eckbereiche in
Somit ist der Hohlzylinder an vier Umfangsstellen mit Verdickungen ausgeformt, welche die Eckbereiche bilden. In diesen Eckbereichen sind jeweils Kühlkanäle
Außerdem ist das Modulgehäuseteil
Insbesondere erfolgt also die Befestigung des Modulgehäuseteils am Statorgehäuse mittels Schraubhaken, welche in eine Nut am Statorgehäuse eingreifen.In particular, the module housing part is fastened to the stator housing by means of screw hooks which engage in a groove on the stator housing.
Auf diese Weise ist das Modulgehäuseteil
Darüber hinaus ist die Wandstärke des Stranggussteils sehr dünn wählbar. Ebenso sind die die Kühlkanäle
Das Modulgehäuseteil
Die Verschaltung der Kühlkanäle
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das Kühlmedium durch eine außerhalb des Statorgehäuses
Das Modulgehäuseteil
Bei Verwendung einer Ölkühleranordnung ist das Modulgehäuseteil
Das jeweilige Lagerschild ist auch als Flanschteil oder Lagerflansch beziehungsweise Lagerflanschteil bezeichenbar.The respective end shield can also be referred to as a flange part or a bearing flange or a bearing flange part.
Die Lagerschilde sind mit dem Statorgehäuse vorzugsweise schraubverbunden, insbesondere mittels Zugstangen, welche jeweils durch beide Lagerschilde und das Statorgehäuse hindurchragen, und zugehörige Muttern.The end shields are preferably screw-connected to the stator housing, in particular by means of tie rods, which each protrude through both end shields and the stator housing, and associated nuts.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird anstatt der genannten formschlüssigen Verbindung des Modulgehäuseteils
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Lagerschild, B-seitigEnd shield, B-side
- 22
- StatorgehäuseStator housing
- 33
- KühlkanalCooling duct
- 44th
- Lagerschild, A-seitig, also abtriebsseitigEnd shield, A-side, i.e. output side
- 55
- Lagerwarehouse
- 66th
- RotorwelleRotor shaft
- 77th
- Statorblechpaket mit Statorwicklung, insbesondere mit mittels Vergussmasse vergossener StatorwicklungLaminated stator core with stator winding, in particular with a stator winding encapsulated by means of casting compound
- 88th
- ModulgehäuseteilModule housing part
- 99
- Lagerwarehouse
- 1010
- Schraubescrew
- 4040
- Befestigungsplatte mit Vorsprung, insbesondere mit NaseFastening plate with a projection, in particular with a nose
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