DE102012103506A1

DE102012103506A1 - Motor e.g. double air-gap motor mounted in vehicle, has fixed bearing which is arranged on side wall portion of motor housing, and slide bearing which is arranged in axially extending portion of internal stator

Info

Publication number: DE102012103506A1
Application number: DE201210103506
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber; Dr. Leiber Thomas
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-10-24

Abstract

The motor has a motor housing (1), a stator (2) with winding, and a rotor (4) with the permanent magnets (3). The motor housing is comprised of the stator in the radially extending housing portion in one side and the rotor with the two rotor bearings. A fixed bearing (9) is arranged on the side wall portion (1b) of the motor housing, and a slide bearing (17) is arranged in the axially extending portion of an internal stator (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Innenläufer-Motor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an internal rotor motor according to the preamble of claim 1.

Stand der Technik State of the art

Der Bedarf für hochdynamische Antriebe steigt mit zunehmender Elektrifizierung des Fahrzeugs und auch im allgemeinen Maschinenbau. Beispiele sind elektrische Aktuatoren für Bremse, Fahrwerk, Lenkung, Robotik. The demand for highly dynamic drives increases with increasing electrification of the vehicle and also in general mechanical engineering. Examples are electric actuators for brake, chassis, steering, robotics.

In der DE 10 2005 040 389 A1 ist ein Motorkonzept beschrieben, welches eine erheblich kleinere Drehmasse besitzt als andere vergleichbare Motoren, dadurch, dass die Magnete auf einen dünnwandigen Rotor aufgesetzt sind und der magnetische Rückschluss über einen zweiten Luftspalt über einen fest stehenden Innenstator erfolgt. In the DE 10 2005 040 389 A1 is described an engine concept, which has a much smaller rotating mass than other comparable engines, in that the magnets are mounted on a thin-walled rotor and the magnetic return via a second air gap via a fixed inner stator.

Der Aufbau ist jedoch durch beidseitige Lagerung mit zwei Innenstatoren aufwändiger im Vergleich zum konventionellen Motor mit rotierendem Rückschluss und einem Luftspalt. However, the structure is more complicated by two-sided storage with two Innenstatoren compared to the conventional motor with a rotating conclusion and an air gap.

Bei vielen Antrieben wird die Drehbewegung über ein Kugel-Gewinde-Getriebe (bzw. Kugelgewindetrieb KGT) mit Mutter und Spindel in eine lineare Bewegung umgesetzt. Hierbei geht die Drehmasse der Mutter in die Dynamik ein. Zusätzlich ist bei diesem Antrieb eine Abstützung des Drehmoments und eine Feder zur Spindelrückstellung in die Ausgangslage notwendig. In many drives, the rotary motion is converted into a linear motion by means of a ball-threaded gear (or ball screw KGT) with nut and spindle. Here, the rotational mass of the mother enters the dynamics. In addition, in this drive, a support of the torque and a spring for spindle return to the starting position is necessary.

Aufgabe der Erfindung Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Innenläufer-Motor für einen hochdynamischen Antrieb zu schaffen, mit einem reduzierten baulichen Aufwand. The invention has for its object to provide an internal rotor motor for a highly dynamic drive, with a reduced structural complexity.

Lösung der Aufgabe Solution of the task

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is achieved by the features of claim 1.

Mit anderen Worten basiert die Erfindung auf dem Grundgedanken, die Rotorlager (insbesondere Fest- und Loslager) auf einer Seite im Motorgehäuse bzw. im entsprechenden Gehäuseteil anzuordnen, so dass die Lagerkräfte im (zumindest wesentlichen) von diesem Gehäuseteil aufgenommen werden. In other words, the invention is based on the basic idea of arranging the rotor bearings (in particular fixed and movable bearings) on one side in the motor housing or in the corresponding housing part, so that the bearing forces are absorbed by (at least substantially) this housing part.

Weitere Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen enthalten. Further embodiments or embodiments of the invention are contained in the further claims.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Innenläufer-Motor geschaffen, mit wenig aufwändigen Aufbau, insbesondere auch einfacher Lagerung für Motor, mit einer möglichst kleinen Toleranzkette und reduzierter Drehmasse. Bei Lösungen mit Kugel-Gewinde-Getriebe ergeben sich günstige Integrationsmöglichkeiten und Drehmomentenabstützung. With the solution according to the invention, an internal-rotor motor is created, with a low-cost construction, in particular also simple mounting for the motor, with the smallest possible tolerance chain and reduced rotational mass. In solutions with ball-threaded transmission, there are favorable integration options and torque support.

Eine bedeutende Rolle bezüglich des Aufwandes spielt die Lagerung und die Drehmasse. Diese erfolgt auf einer Seite im Motorgehäuse. Beim sogenannten Loslager ist der Innenstator bzw. die KGT-Mutter mit dem Lagerelement aufgebaut. Der Innenstator und die Motorlager bilden mit dem Motorgehäuse eine Baueinheit in die vorzugsweise die Fixierung des Stators mit einebzogen ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung sind viele Toleranzen reduziert, weil die Lagersitze von Los- und Festlager in einer Aufspannung spanabhebend oder eingespritzt gefertigt werden können. Das Festlager sitzt im Motorgehäuse. Die Axiallagerung erfolgt, wenn ein KGT mit Spindel zum Einsatz kommt zweckmäßig in der Hauptkraftrichtung der Spindel über ein Axiallager des Rotors zusammen mit dem Festlager für die andere Richtung. Hierbei können als Lagerelement sowohl Wälz- als auch Gleitlager zum Einsatz kommen. Dieser Aufbau ist sowohl für einen konventionellen Motor mit nur einem Luftspalt zwischen Rotor und Stator geeignet als auch, noch besser, für einen Zwei-Luftspalt-Motor, wie er in der DE 10 2005 040 389 A1 der Anmelderin beschrieben ist. A significant role in terms of effort plays the storage and the rotating mass. This takes place on one side in the motor housing. When so-called floating bearing of the inner stator or the KGT nut is constructed with the bearing element. The inner stator and the motor bearings form with the motor housing a structural unit in which preferably the fixation of the stator is involved. The solution according to the invention many tolerances are reduced because the bearing seats of loose and fixed bearings can be machined or injected in one setting. The fixed bearing sits in the motor housing. The axial bearing takes place when a KGT with spindle is used expediently in the main force direction of the spindle via a thrust bearing of the rotor together with the fixed bearing for the other direction. Here, both rolling and plain bearings can be used as a bearing element. This structure is suitable both for a conventional motor with only one air gap between the rotor and stator and, even better, for a two-air-gap motor, as used in the DE 10 2005 040 389 A1 the applicant is described.

Durch diesen Aufbau ist beim Zwei-Luftspalt-Motor nur ein dünnwandiger Rotor mit Magneten und ein fest stehender Rückschlussring notwendig, als gleichwertig oder günstiger als dem konventionellen Motor, welcher zusätzlich ein zweites Lagerschild mit entsprechendem Aufwand und Toleranzen benötigt. Hierbei kann der KGT in die Lagerung mit integriert sein. Beim Ein-Luftspalt-Motor bildet der Innenstator ein Lagerhülse, der Rotor beinhaltet den mitlaufenden Rückschlussring und ist daher bezüglich der Drehmasse größer. Due to this structure, only a thin-walled rotor with magnets and a fixed yoke ring is necessary in the two-air-gap motor, as equivalent or cheaper than the conventional motor, which also requires a second bearing plate with the appropriate effort and tolerances. Here, the KGT can be integrated into the storage. In the one-air-gap motor, the inner stator forms a bearing sleeve, the rotor includes the follower ring and is therefore larger in terms of the rotational mass.

Es sind zwar bereits Motoren mit nur einseitiger Lagerung bekannt, siehe z.B. DE 199 02 371 A1 . Diese sind jedoch bezüglich Aufbau und Leistung von der Erfindung grundverschieden, so dass ein Vergleich nicht sinnvoll möglich ist. Although there are already known engines with only one-sided storage, see for example DE 199 02 371 A1 , However, these are fundamentally different in terms of design and performance of the invention, so that a comparison is not meaningfully possible.

Neben dem Aufbau soll die Drehmasse bei der Erfindung bzw. ihren Ausgestaltungen im Vergleich zu dem in der DE 10 2005 040389 A1 beschriebenen Motor weiter reduziert werden. Hierbei wird die KGT-Mutter mit einbezogen. Eine Optimierung der Drehmasse ist möglich durch eine offene KGT-Mutter mit möglichst dünnen Flanschen für die Aufnahme bzw. Fixierung des des Rotors. Die Kugelrückführung erfolgt in einem leichtgewichtigen Käfig aus Kunststoff, der in einer insbesondere radial nach aussen offenen Ausnehmung innerhalb der KGT-Mutter angeordnet ist. Hierbei kann sowohl eine achsparallele Kugelführung als auch in Querrichtung zur Achse in einem Winkel von 30°–45° zur Achse erfolgen. Bekanntlich ist die Gestaltung der Kugelführung aus der Spindel heraus genauso wie in die Spindel hinein von Bedeutung. Auch soll neben der einreihigen auch eine zweireihige Kugelrückführung möglich sein. Zur Reduzierung der Drehmasse wird die KGT-Mutter zusätzlich mit dem Rotor und der Motorlagerung integriert. Dies erfolgt zweckmäßig durch einen einfachen Rotor, der stirnseitig mit dem KGT-Flansch verbunden, insbesondere angeschweißt ist und einer Verlängerung der KGT-Mutter als Lagerhülse für das Festlager. In addition to the structure of the rotating mass in the invention or its embodiments in comparison to that in the DE 10 2005 040389 A1 described engine can be further reduced. Here, the KGT-mother is involved. An optimization of the rotational mass is possible by an open KGT nut with the thinnest possible flanges for receiving or fixing the rotor. The ball return takes place in a lightweight cage made of plastic, which is arranged in a particular radially outwardly open recess within the KGT nut. This can be both a axially parallel ball guide as well as transversely to the axis at an angle of 30 ° -45 ° to the axis. As is known, the design of the ball guide out of the spindle is just as important as in the spindle. Also should be possible in addition to the single row and a double row ball return. To reduce the rotational mass, the KGT nut is additionally integrated with the rotor and the engine mount. This is advantageously done by a simple rotor, which is frontally connected to the KGT flange, in particular welded and an extension of the KGT nut as a bearing sleeve for the fixed bearing.

Das Drehmoment Md des Motors wird bestimmt durch die Verstelleistung bei einem linearen Antrieb, d. h. in welcher Zeiteinheit eine Kraft über einen bestimmten Weg aufgebaut wird. Wenn zusätzlich die Kraft wechselseitig dynamisch genutzt wird, so entsteht hierfür ein getrennter Md-Bedarf. Hierfür im folgenden ein Beispiel aus der Bremstechnik. The torque Md of the motor is determined by the displacement power in a linear drive, i. H. in which time unit a force is built up over a certain path. If, in addition, the force is used dynamically alternately, this creates a separate Md requirement. Here is an example from the brake technology.

Md1 für den Druckaufbau: hierbei bewegt die Spindel den Hauptzylinder-Kolben. Zielwert 200 bar in z. B. 200ms, was z. B. 5 Nm vom Motor erfordert. Md2 für die Druckmodulation in beiden Richtungen entsprechend Multiplex (MUX) wie es in der DE 10 2005 055 751 A1 der Anmelderin näher beschrieben ist, auf die hier auch zu Offenbarungszwecken insofern Bezug genommen wird: bei einer bestimmten Drehmasse sind ebenso 5 Nm erforderlich. Md1 for pressure build-up: the spindle moves the master cylinder piston. Target value 200 bar in z. B. 200ms, which z. B. 5 Nm from the engine requires. Md2 for pressure modulation in both directions according to multiplex (MUX) as in the DE 10 2005 055 751 A1 the Applicant is described in more detail, to which reference is made here also for disclosure purposes: at a certain rotational mass also 5 Nm are required.

Wird nun die Drehmasse erheblich reduziert, z. B. 50 %, so ist Md2 erheblich kleiner. Damit kann nun für Md1 die Gewindesteigerung reduziert werden, was ein kleines Md vom Motor erfordert. Damit wird der Motor bei vorgegebenem Radius des Rotors entsprechen kürzer, was Material und zusätzliche teure Magnetkosten und Gewicht reduziert. D. h. die Reduzierung der Drehmasse spielt eine wichtige Rolle. Hierbei ist der Ein-Luftspalt-Motor ungünstiger als der Zwei-Luftspalt-Motor aber durch diesen Aufbau und offenem intergrierten KGT noch deutlich besser als der konventionelle Motor. If now the rotational mass is considerably reduced, for. B. 50%, so Md2 is considerably smaller. Thus, the thread pitch can now be reduced for Md1, which requires a small Md from the engine. Thus, the motor will be shorter for a given radius of the rotor, which reduces material and additional expensive magnetic costs and weight. Ie. the reduction of the rotational mass plays an important role. Here, the one-air-gap engine is less favorable than the two-air-gap engine, but through this structure and open integrated KGT even better than the conventional engine.

Neben o. g. erfordert der Antrieb mit KGT eine Md-Abstützung und Spindelrückführung. Diese lassen sich in einem Zwischengehäuse vorzugsweise aus Kunststoff zum Antrieb z. B. THZ-Gehäuse einfach realisieren. In addition to o. G. The drive with KGT requires Md support and spindle feedback. These can be in an intermediate housing preferably made of plastic for driving z. B. THZ housing easy to implement.

Damit ist ein kostengünstiger hochdynamischen Antrieb geschaffen, welcher es ermöglicht, einen Motor mit kleinerem Drehmoment und Baugröße darzustellen. Die dazu höhere Drehzahl wird durch die bekannten Maßnahmen wie Wicklung und Phasenschaltung gelöst. Denkbar sind auch zwei getrennte Wicklungen pro Zahn, was zusätzlich eine Redundanz für den Ausfall einer Wicklung oder Ansteuerung bedeutet. This creates a cost-effective high-dynamic drive, which makes it possible to represent a motor with smaller torque and size. The higher speed is achieved by the known measures such as winding and phase switching. Also conceivable are two separate windings per tooth, which also means a redundancy for the failure of a winding or control.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Embodiments of the invention and their embodiments are illustrated in the drawings and described in more detail below.

Es zeigen: Show it:

1 den grundsätzlichen Aufbau der einseitigen Lagerung bei einem Ein-Luftspalt-Motor (untere Hälfte) und bei einem Zwei-Luftspalt-Motor (obere Hälfte); 1 the basic structure of the one-sided storage in a single-air-gap motor (lower half) and in a two-air-gap motor (upper half);

2 einen Ausschnitt mit Integration des KGT in Rotor und Lagerung für einen Zwei-Luftspalt-Motor; 2 a section with integration of the KGT in rotor and storage for a two-air-gap motor;

3 Ausschnitt aus dem Rotor; und 3 Section of the rotor; and

4 eine Magnetfixierung 4 a magnetic fixation

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Motors mit eine einteiligem Motorgehäuse 1, Stator mit Wicklung 2, Rotor 4 mit Permanentmagnet 3, Kugel-Gewinde-Getriebe (KGT) 18 und Spindel 22. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der Rotor über ein Nadel- oder auch Gleitlager 17 im Innensator 5 gelagert und im Festlager 9 im Motorgehäuse. 1 shows the basic structure of the engine with a one-piece motor housing 1 , Stator with winding 2 , Rotor 4 with permanent magnet 3 , Ball Screw Transmission (KGT) 18 and spindle 22 , In contrast to the prior art, the rotor via a needle or plain bearings 17 in the insulator 5 stored and in the camp 9 in the motor housing.

Das Motorgehäuse 1 ist im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet, mit einem zylindrischen Wandteil 1a und einem radial verlaufenden Seitenwandteil 1b. Auf der dem Seitenwandteil 1b gegenüberliegenden Seite ist ein radial verlaufendes Wandteil 16a eines Zwischengehäuses 16 angeordnet und mit dem zylinddrischen Wandteil 1a des Motorgehäuses verbunden, so dass der Motor und der KGT umschlossen werden. The motor housing 1 is formed in a longitudinal section substantially U-shaped, with a cylindrical wall portion 1a and a radially extending side wall portion 1b , On the side wall part 1b opposite side is a radially extending wall part 16a an intermediate housing 16 arranged and with the cylindric wall part 1a connected to the motor housing, so that the motor and the KGT are enclosed.

Der Rotor 4 weist sowohl beim Ein-Luftspalt-Motor, wie auch beim Zwei-Luftspalt-Motor im Längsschnitt einen im wesentlichen U-förmigen Abschnitt 4a auf, an dessen äußeren Schenkel die Permanantmagnete 3 befestigt sind. Der innere Schenkel liegt an der Aussenseite der KGT-Mutter an. Im oberen Bildteil ist der äußere Schenkel dünnwandig und trägt die Magnete und nimmt einen Teil des Rückschlusses auf. Daran anschließend ist ein radialer Abschnitt 4b vorgesehen, der an der Stirnseite der KGT-Mutter, insbesondere mittels Schweissen, befestigt ist. Schließlich folgt ein achsparalleler Abschnitt 4c, der an der Innenseite des Festlagers 9 anliegt, das in einer Ausnehmung des Motorgehäuses 1 sitzt. Ein hülsenförmiger Innenstator 28 ist mit einem Ende im Motorgehäuse befestigt und erstreckt sich mit seinem freien Ende in den U-förmigen Abschnitt 4a des Rotors. Dieser Innenstator übernimmt den Rest des Rückflusses der Magnete. The rotor 4 has a substantially U-shaped section both in the one-air-gap engine, as well as the two-air-gap engine in longitudinal section 4a on, on whose outer leg the permanent magnets 3 are attached. The inner leg abuts the outside of the KGT nut. In the upper part of the image, the outer leg is thin-walled and carries the magnets and takes up a part of the conclusion. Following this is a radial section 4b provided, which is fixed to the front side of the KGT nut, in particular by means of welding. Finally follows an axis-parallel section 4c on the inside of the fixed bearing 9 rests in a recess of the motor housing 1 sitting. A sleeve-shaped inner stator 28 is fixed with one end in the motor housing and extends with its free end in the U-shaped section 4a of the rotor. This inner stator takes over the rest of the return of the magnets.

In der unteren Bildhälfte ist der Ein-Luftspalt-Motor dargestellt. Hierbei ist anstelle des Innenstaors eine Lagerhülse 5a eingesetzt. Der Rotor 4 ist dickwandiger ausgeführt und nimmt die Magnete auf, deren Rückfluss nach üblicher Motorentechnik über den Rotormantel verläuft. Hierbei kann zur Vereinfachung auch ein nicht geblechter Rotor eingesetzt werden. Die höheren Wirbelstromverluste sind bei vielen Anwendungen erträglich. Es kann auch ähnlich wie beim Zwei-Luftspalt-Motor eine dünnwandige Rotorhülse eingesetzt werden, bei der der Rückschlußring 4x z.B. aufgepresst wird. The lower half of the picture shows the one-air-gap motor. Here, instead of the Innenstaors a bearing sleeve 5a used. The rotor 4 is thick-walled running and takes on the magnets, the backflow runs according to conventional engine technology over the rotor shell. Here, for simplicity, a non-bladed rotor can be used. The higher eddy current losses are bearable in many applications. It can also be similar to the two-air-gap motor, a thin-walled rotor sleeve can be used in which the yoke ring 4x for example, is pressed.

Die Axialkräfte der Spindel werden in der Hauptrichtung über ein Axial-Nadellager 6 und in der zweiten Richtung mit kleineren Kräften über das Festlager 9 aufgenommen. Hierzu wird das Sensorrad 8 an 11 mit der Lagerhülse vorzugweise durch Schweißen fixiert. Die Rotorhülse ist bei 10 am KGT fixiert, ebenfalls vorzugsweise durch Schweißen, kann aber auch in eine Umfangsnut eingepresst werden. Das Radiallager 17 wird axial über eine Hülse 28 oder entsprechende Gestaltung des Innenstators 5 auf Abstand gehalten. Zur Reduzierung der Drehmasse ist das KGT 18 mit einer Ausnehmung 18a versehen, wie in der unteren Bildhälfte zu sehen ist, die zur Aufnahme eines Kugelkäfiges 13 frei gespart ist, wobei die beiden schmalen, die Ausnehmung begrenzenden Flansche 12 und 12a seitliche Begrenzungen der Ausnehmung bilden. Diese Flansche sind in der Formgestaltung auf minimale Drehmasse ausgebildet. Die Kugelrückführung erfolgt in einem Kugelkäfig, vorzugsweise in einem Kunststoffkäfig. Dabei kann die Kugelrückführung ein- oder zweireihig parallel oder unter einem bestimmten Winkel zur Achse 30–60° erfolgen. Durch diese offene Gestaltung kann die Drehmasse des KGT bis zu 70 % reduziert werden. Durch diese Lagerung ist die Toleranzkette auch beim Zwei-Luftspalt-Motor klein und auch in der Anzahl der Teile vergleichbar mit dem konventionellen Ein-Luftspalt-Motor. Vorteilhaft ist auch, dass Gehäusemaße in einer Aufspannung bearbeitet werden können, sofern der Innenstator in ein Druckgussgehäuse eingespritzt wird. Der Luftspalt zwischen Rotor und Stator hat einen großen Einfluß auf das Drehmoment. Hierbei sind die Toleranzketten im Gehäuse 1, Innenstator 5 und Sitz des Festlagers 9 und Rotor 4 mit Magnet 3, Lagersitz für Radiallager 17 und Festlager 9 die maßgeblichen Maße. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Toleranzkette im Motorgehäuse in einer Einspannung bearbeitet werden kann und ebenso der Rotor 4 für die Lagersitze und Auflage der Magnete in einer Aufspannung bearbeitet werden kann. The axial forces of the spindle are in the main direction via an axial needle bearing 6 and in the second direction with smaller forces over the camp 9 added. For this purpose, the sensor wheel 8th at 11 preferably fixed by welding with the bearing sleeve. The rotor sleeve is at 10 fixed to the KGT, also preferably by welding, but can also be pressed into a circumferential groove. The radial bearing 17 is axially over a sleeve 28 or appropriate design of the inner stator 5 kept at a distance. To reduce the rotational mass is the KGT 18 with a recess 18a provided, as shown in the lower half of the picture, which is to receive a ball cage 13 is saved free, with the two narrow, the recess bounding flanges 12 and 12a form lateral boundaries of the recess. These flanges are formed in the design to minimum rotational mass. The ball return takes place in a ball cage, preferably in a plastic cage. The ball return can be done in one or two rows parallel or at a certain angle to the axis 30-60 °. Due to this open design, the rotational mass of the KGT can be reduced by up to 70%. As a result of this mounting, the tolerance chain is also small in the case of the two-air-gap motor and also comparable in number of parts to the conventional one-air-gap motor. It is also advantageous that housing dimensions can be machined in one clamping, provided that the inner stator is injected into a die-cast housing. The air gap between rotor and stator has a big influence on the torque. Here are the tolerance chains in the housing 1 , Inner stator 5 and seat of the camp 9 and rotor 4 with magnet 3 , Bearing seat for radial bearings 17 and camp 9 the relevant dimensions. It is advantageous that the tolerance chain in the motor housing can be edited in a clamping and also the rotor 4 for the bearing seats and support of the magnets can be processed in one clamping.

Durch entsprechende Strukturierung des Motorgehäuses kann das Teil mit Innenstator komplett aus Kunststoff ohne Nachbearbeitung gespritzt werden, was enorme Kosten- und Gewichtsredzierung bedeutet. Der Innenstator kann auch mit dem Lagersitz 5x kombiniert werden. Auch kann es vorteilhaft sein, zusamen mit dem Innenstator bzw. der Lagerhülse den Stator mit Wicklung mit in das die Lager aufnehmende Kunsstoffgehäuseteil einzuspritzen. Dies gilt bei entsprechender Gestaltung der Lagerhülse auch für den Ein-Luftspalt-Motor. Für viele Anwendungen z. B. der Bremse ist die thermische Belastung nicht hoch, so dass die Wärmabfuhr unbedeutend ist. Ggf. kann diese durch eine nicht gezeichnete eingespritzte Al-Hülse, die den Stator aufnimmt, verbessert werden. Der Motor benötigt zur Ansteuerung der einzelnen Phasen und Positionierung des Antriebes einen Sensor, der über das Sensorrad 8 aktiviert wird. Hierbei kann die Vielzahl von Sensoren wie zahnradangetriebener Drehwinkelgeber bis zum Segmentgeber eingesetzt werden. By appropriate structuring of the motor housing, the part with inner stator can be injected completely made of plastic without post-processing, which means enormous cost and weight reduction. The inner stator can also be used with the bearing seat 5x be combined. It may also be advantageous, in conjunction with the inner stator or the bearing sleeve, to inject the stator with winding into the plastic housing part receiving the bearing. This applies with appropriate design of the bearing sleeve for the one-air-gap motor. For many applications z. As the brake, the thermal load is not high, so that the heat dissipation is insignificant. Possibly. This can be improved by a not shown injected Al-sleeve, which receives the stator. To control the individual phases and position the drive, the motor requires a sensor that is connected via the sensor wheel 8th is activated. Here, the plurality of sensors such as gear-driven rotary encoder can be used up to the segment transmitter.

Der Spindelantrieb erfordert eine Rückstellung, die besonders einfach über einen Kupplungsflansch 14, der mit der Spindel drehfest und axial abgestützt wird, verbunden ist. Die Rückstellfeder 19, vorzugweise zwei Stück, stützt sich am Flansch 14 ab und wird im Führungbolzen 20 geführt, der im Gehäuse 21 oder auch zusätzlich im Zwichengehäuse 16 gelagert ist. The spindle drive requires a provision that is particularly easy via a coupling flange 14 , which is rotatably and axially supported with the spindle, is connected. The return spring 19 , preferably two pieces, is supported on the flange 14 off and in the guide pin 20 guided in the housing 21 or additionally in Zwichengehäuse 16 is stored.

Die Moment-Abstützung erfolgt über denselben Kupplungsflansch 14, welcher auch vorzugweise um 180° versetzte zwei Stege greift. The torque support is via the same coupling flange 14 , which also preferably by 180 ° offset two webs engages.

Das Antriebselement 27, z. B. ein Kolben, wird vorzugsweise von einem Koppelelement 30 betätigt, welches mit der Spindel 22 verbunden ist. The drive element 27 , z. As a piston, is preferably of a coupling element 30 operated, which with the spindle 22 connected is.

2 zeigt einen Ausschnitt von Rotor und Stator bei einem Zwei-Luftspalt-Motor. Zur weiteren Reduzierung der Drehmasse ist stirnseitig an Flansch 13a der KGT-Mutter ein vereinfachter Rotor 4d bei 10 fixiert. Die vorzugsweise formschlüssige Fixierung kann über Schweißen, Nieten oder Verstemmen erfolgen. Auch kann am Umfang des Flansches über eine Nut und entsprechende Formgebung der Rotorhülse eine formschlüssige Fixierung erfolgen. Der Flansch ist hierbei entsprechend vorbereitet, z. B. aus nicht gehärtetem Material oder einer weichen Materialzone. Außerdem übernimmt die mit der KGT-Mutter 18 verbundene Lagerhülse 13b die Rotorlagerung am Festlager. Diese Lagerhülse 13b kann als getrenntes Teil gestaltet sein und entsprechend 4a mit dem KGT-Flansch fixiert und verbunden sein. Zusätzlich kann zur Fixierung der Magnete eine Fixierhülse 23 mit Abstandsstegen am Rotor befestigt werden. Diese greifen stirnseitig, siehe 3, durch entsprechende Öffnungen des Rotors und kann zweckmäßig aus Metall oder Kunststoff hergestellt werden. 2 shows a section of rotor and stator in a two-air-gap engine. To further reduce the rotational mass is on the front flange 13a the KGT nut a simplified rotor 4d at 10 fixed. The preferably positive fixing can be done by welding, riveting or caulking. Also can be done on the periphery of the flange via a groove and corresponding shaping of the rotor sleeve a positive fixation. The flange is prepared accordingly, z. B. of non-hardened material or a soft material zone. It also takes over with the KGT mother 18 connected bearing sleeve 13b the rotor bearing at the fixed bearing. This bearing sleeve 13b can be designed as a separate part and accordingly 4a fixed and connected with the KGT flange. In addition, a fixing sleeve for fixing the magnets 23 be attached with spacer bars on the rotor. These grip the front, see 3 , Through appropriate openings of the rotor and can be conveniently made of metal or plastic.

3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Rotor mit Fixierung der Magnete 3 über Stege 23 oder Ausdrückungen 24. Zweckmäßig werden die Magnete geschützt durch eine Schutzhülse 25 oder entsprechende Umspritzung 26. Zur besseren Verankerung der Umspritzung können Löcher im Rotor vorgesehen werden. 3 shows a section of the rotor with fixation of the magnets 3 over footbridges 23 or expressions 24 , Suitably, the magnets are protected by a protective sleeve 25 or corresponding encapsulation 26 , To better anchor the encapsulation holes can be provided in the rotor.

4 zeigt einen Längsschnitt eines Rotors mit Ausdrückungen, welche durchgängig über die gesamte Magnetlänge oder auch nur partiell sein können. 4 shows a longitudinal section of a rotor with expressions, which may be continuous throughout the entire magnet length or even partially.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Motorgehäuse motor housing
1a 1a: zylindrischer Wandteil cylindrical wall part
1b 1b: Seitenwandteil Sidewall portion
2 2: Stator mit Wicklung Stator with winding
3 3: Permanentmagnete permanent magnets
4 4: Rotorhülse rotor sleeve
4a 4a: U-förmiger Abschnitt U-shaped section
4b 4b: radialer Abschnitt radial section
4c 4c: axialer Abschnitt axial section
4d 4d: vereinfachte Rotorhülse simplified rotor sleeve
4x 4x: Rotorhülse rotor sleeve
5 5: Innenstator internal stator
5a 5a: Lagerhülse bearing sleeve
5x 5x: kombinierte Lagerhülse/Innenstator mit Lagersitz Festlagercombined bearing sleeve / inner stator with bearing seat fixed bearing
6 6: Axiallager thrust
7 7: Motorsensor Motorsensor
8 8th: Sensorrad sensor wheel
9 9: Festlager fixed bearing
10 10: Rotorfixierung rotor fixing
11 11: Sensorradfixierung Sensorradfixierung
12 12: KGT-Flansch Ball screw flange
13 13: Kugelkäfig ball cage
13a13a: KGT-Flansch Ball screw flange
13b13b: Lagerhülse bearing sleeve
14 14: Kupplungsflansch coupling flange
15 15: Steg zur Md-Abstützung Bridge for Md support
16 16: Zwischengehäuse intermediate housing
16a16a: Wandteil wall part
17 17: Radiallager radial bearings
18 18: Kugel-KGT-Mutter Ball Ball screw nut
19 19: Spindelrückstellfeder Spindle return spring
20 20: Führungsbolzen guide pins
21 21: Gehäuse für Antrieb Housing for drive
22 22: Spindel spindle
23 23: Magnetfixierhülse Magnetfixierhülse
24 24: Ausdrückung Ausdrückung
25 25: Schutzhülse protective sleeve
26 26: Umspritzung encapsulation
27 27: Antriebselement driving element
28 28: Abstandshülse spacer
29 29: Loch im Rotor Hole in the rotor
3030: Koppelelement coupling element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005040389 A1 [0003, 0011, 0014]
DE 19902371 A1 [0013]
DE 102005055751 A1 [0016]

Claims

Internal rotor motor, comprising a motor housing, a stator with winding and a rotor with permanent magnet, wherein the motor housing has a on one side of the stator substantially radially extending housing part and the rotor has two rotor bearings, characterized in that on which in substantially radially extending housing part ( 1b ) and / or at an associated, substantially axially extending part ( 5 ) the rotor bearings ( 9 . 17 ) are arranged.

Internal rotor motor according to claim 1, characterized in that the substantially axially extending part forms an inner stator.

Internal rotor motor according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor is formed of a thin, in particular up to 1mm thick material on which the permanent magnets ( 3 ) are attached.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor forms an approximately U-shaped formation into which the inner stator ( 5 protrudes.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that between the motor housing ( 1 ) and the rotor ( 4 ) an axial bearing ( 6 ) is arranged.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that between the rotor ( 4 ) and the inner stator ( 5 ) a radial bearing ( 17 ), in particular needle or sliding bearings, is arranged.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets ( 3 ) a mechanical fixing device, in particular fixing sleeve ( 23 ) or formations ( 24 ) on the rotor.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets ( 3 ) with an encapsulation or encapsulation ( 26 ) are provided.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the inner stator ( 5 ) or the inner stator with a bearing receiver ( 5x ) or the inner stator with the stator and possibly with a bearing receptacle as an insert in the motor housing (plastic or metal) is injected.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that in the rotor, a transmission, in particular a ball-threaded transmission ( 18 . 22 ) is integrated.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotating part of the ball-threaded transmission ( 18 ) on the motor housing ( 1 ) is stored.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the nut ( 18 ) of the ball-threaded transmission a radially outwardly open recess ( 18a ), you are designed for a minimum torque.

Internal rotor motor according to claim 12, characterized in that the rotor is fixed to the nut of the ball-threaded transmission.

Internal rotor motor according to claim 12 or 13, characterized in that in the recess ( 18a ) a ball cage ( 13 ), in particular single or double row, ball return is arranged.

Internal rotor motor according to one of the preceding claims, characterized in that the one device ( 14 . 15 ) is provided for supporting the torque, in particular outside the motor housing, in particular in an intermediate housing ( 16 ) is arranged.

Internal rotor motor according to one of Claims 12 to 15, characterized in that the one device ( 14 . 19 . 20 ) for resetting the axially movable part ( 22 ) of the ball-threaded transmission is provided, in particular outside the motor housing, in particular substantially in an intermediate housing ( 16 ) is arranged.

Internal rotor motor according to one of claims 12 to 15, characterized in that on the axially movable part ( 22 ) of the ball-threaded transmission means, in particular a flange ( 14 ) or the like, which is part of the restoring device and / or the torque support.