DE102013215610A1 - Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102013215610A1
DE102013215610A1 DE201310215610 DE102013215610A DE102013215610A1 DE 102013215610 A1 DE102013215610 A1 DE 102013215610A1 DE 201310215610 DE201310215610 DE 201310215610 DE 102013215610 A DE102013215610 A DE 102013215610A DE 102013215610 A1 DE102013215610 A1 DE 102013215610A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
electric motor
stator
inner rotor
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310215610
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Elsässer
Michael Krappel
Thomas Riemay
Andreas Neubauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to DE201310215610 priority Critical patent/DE102013215610A1/de
Priority to PCT/EP2014/064341 priority patent/WO2015018573A2/de
Publication of DE102013215610A1 publication Critical patent/DE102013215610A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, – mit einem einphasig ausgebildeten Außenstator (3), der wenigstens ein Spulenelement (4a, 4b) mit einer Statorwicklung aufweist, – mit einem ringartig ausgebildeten Innenrotor (6; 6'), welcher wenigstens einen Permanentmagneten (20a, 20b) mit zwei magnetischen Polen (5a, 5b, 5c, 5d) aufweist, und welcher drehbar am Gehäuse (2) gelagert und relativ zum Außenstator (3) um eine Rotationsachse (R) drehverstellbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Elektromotor.
  • Aus der DE 10 2006 004 313 A1 ist ein Elektromotor mit Rotor und Stator bekannt, der ein Außenteil und ein Innenteil aufweist, die konzentrisch zu einer Rotationsachse angeordnet sind und relativ zueinander um diese Rotationsachse drehverstellbar sind. Der bekannte Elektromotor ist als Außenläufer ausgestaltet, so dass das Außenteil einen Außenrotor und das Innenteil einen Innenrotor bildet. Aus dem Stand der Technik sind auch zahlreiche Elektromotoren bekannt, die als Innenläufer ausgestaltet sind, d. h. das Innenteil weist einen Innenrotor und das Außenteil einen Außenstator auf. Herkömmliche Elektromotoren sind häufig als Zwei- oder Mehrphasenmotoren ausgebildet, d. h. die in diesem Elektromotor eingesetzten Spulenelemente sind jeweils separat bestrombar.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Elektromotor der vorangehend genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Elektromotor als Innenläufer mit einem einphasig ausgebildeten Außenstator bereitzustellen.
  • Der erfindungsgemäße Elektromotor weist einen einphasig ausgebildeter Außenstator auf, an welchem eine Spulengruppe mit wenigstens einem Spulenelement angebracht ist. Das Spulenelement wiederum umfasst die Statorwicklung des Außenstators. Dies bedeutet, dass die Statorwicklung entweder direkt auf dem Außenstator gewickelt sein kann – in diesem Fall sind Statorwicklung und Spulenelement identisch – oder dass, alternativ dazu, die Statorwicklung auf das Spulenelement gewickelt ist und das Spulenelement als separates Bauteil auf dem Außenstator angebracht werden kann.
  • Der Innenrotor des erfindungsgemäßen Elektromotors ist ringartig ausgebildet und weist einen Innenrotor auf, der relativ zum Außenstator um eine Rotationsachse drehverstellbar ist. Der erfindungsgemäße Elektromotor ist räumlich besonders kompakt aufgebaut, da alle relevanten Bauteile wie Außenstator und Innenrotor direkt an einem Gehäuse des Elektromotors befestigt bzw. drehbar an diesem gelagert werden können. Der Verdrahtungsaufwand des Elektromotors ist aufgrund des einphasig ausgebildeten Außenstators mit im einfachsten Fall nur einem Spulenelement im Vergleich zu mehrphasigen Elektromotoren mit mehreren Spulenelementen gering. Auch für den Fall, dass im erfindungsgemäßen Elektromotor zwei oder mehr Spulenelemente verwendet werden, können diese auf einfache Weise in Form einer elektrischen Parallel- oder Reihenschaltung verdrahtet werden, so dass nach außen nur zwei elektrische Anschlusselemente weggeführt werden müssen.
  • Vorzugsweise umfasst der Elektromotor ein Gehäuse, wobei der Außenstator Teil dieses Gehäuses ist. Auf diese Weise kann der vom Elektromotor benötigte Bauraum weiter reduziert werden. Das Gehäuse kann ein Kunststoff- oder Blechteil sein, welches gleichzeitig wesentliche Funktionen des Außenstators übernimmt. Insbesondere kann der Außenstator besonders zweckmäßig integral am Gehäuse ausgeformt ist sein, d. h. wesentliche Teile des Außenstators wie beispielsweise Polzähne o. ä. sind bei dieser Ausführungsform direkt am Gehäuse ausgeformt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist am Gehäuse wenigstens ein stiftartig ausgebildeter Statorzahn vorgesehen, auf welchen das wenigstens ein Spulenelement aufsteckbar oder aufgesteckt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Montage bzw. einen besonders einfachen Zusammenbau des Elektromotors, bei dem vorgefertigte Spulenelemente mit einer auf dem Spulenelement angeordneten Statorwicklung zur Montage als Einheit auf den Statorzahn aufgesteckt werden und im Bedarfsfall, beispielsweise zu Austausch- oder Reparaturzwecken, auf einfache Weise wieder von dem Statorzahn entfernt werden können. Im Vergleich zu Elektromotoren mit direkter Bewicklung weist die hier vorgestellte Ausführungsform mit einem aufsteckbaren Spulenelement zudem einen höheren Kupfer-Füllfaktor auf. Aufgrund des hohen Kupfer-Füllfaktors können die Kupferverluste im Elektromotor gering gehalten werden. Somit kann eine hohe Leistungsdichte erzielt werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Aufsteckspulen besteht darin, dass deren Fertigungs- und Wicklungsaufwand relativ gering ist.
  • Alternativ dazu kann in einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform das Gehäuse eine den Innenrotor umhüllende Gehäusewand umfassen, wobei das Spulenelement wenigstens teilweise durch einen Wicklungs-Wandabschnitt in dieser Gehäusewand gebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Wicklung des wenigstens einen Spulenelements direkt auf den Wicklungs-Wandabschnitt aufgewickelt, was einen besonders kompakten Aufbau des Elektromotors erlaubt.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Gehäuse zwei Längsseiten und zwei Querseiten umfassen, wobei entweder die beiden Querseiten jeweils zwei der vorangehend vorgestellten Wicklungs-Wandabschnitte aufweisen, welche sich jeweils in einem Bereich zwischen dem Statorzahn und den Längsseiten erstrecken, oder – alternativ dazu – die beiden Längsseiten jeweils zwei solche Wicklungs-Wandabschnitte aufweisen, die sich dann jeweils von einer der beiden Querwände weg erstrecken. In beiden Fällen kann ein Statorzahn analog zur vorangehend erläuterten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, der stiftartig ausgebildet ist. In diesem Fall ist jedoch das Spulenelement nicht auf dem Statorzahn angeordnet, dient jedoch auch in dieser Ausführungsform zur Leitung des magnetischen Flusses.
  • Zur Optimierung des Feldlinienverlaufs der magnetischen Feldlinien des vom Statur erzeugten Magnetfeldes kann an einem vom Gehäuse abgewandten Endabschnitt des Statorzahns ein konkav und komplementär zum ringartigen Innenrotor ausgebildeter Zahn-Polschuh vorgesehen sein.
  • Bei einer technisch besonders einfach herzustellenden und somit kostengünstigen, alternativen Ausführungsform kann im Gehäuse anstelle eines Zahn-Polschuhs ein Blechteil, insbesondere in der Art eines Blechstreifens, vorgesehen sein, welcher einenends am vom Gehäuse abgewandten Endabschnitt des Statorzahns und anderenends am Gehäuse selbst befestigt ist. Dies ermöglicht eine optimierte Polüberdeckung, was zu einem erhöhten Drehmoment im Rotor des Elektromotors führt.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Blechteil mittels Verstemmen in am Gehäuse und am Statorzahn vorgesehene Ausnehmungen befestigt sein. Alternativ dazu kann aber auch daran gedacht sein, das Blechteil mittels einer Einrasteinrichtung o. ä. am Gehäuse bzw. am Statorzahn zu befestigen.
  • Bei einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung kann der Polschuh radial außen jeweils mittels eines Klemmstiftes an einem Gehäusewandabschnitt befestigt werden. Auf diese Weise können insbesondere Bauteiltoleranzen im Gehäuse bzw. am Polschuh selbst ausgeglichen werden. Das Verklemmen erlaubt dabei eine besonders einfache, aber dennoch mechanisch stabile Befestigung des Polschuhs am Gehäuse, was die mechanische Stabilität des gesamten Elektromotors, insbesondere bei rotierendem Innenrotor, begünstigt.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Statorzahn, insbesondere mittels einer Steckverbindung, lösbar am Gehäuse befestigt sein. Dies ermöglicht einen einfachen Austausch eines Statorzahns, beispielsweise zu Reparaturzwecken.
  • Besonders bevorzugt können am Elektromotor zwei Statorzähne vorgesehen sein, welche bezüglich einer Drehrichtung des Innenrotors gegenüberliegend am Gehäuse angebracht sind. Auf den beiden Statorzähnen können jeweils aufsteckbare Spulenelemente angeordnet sein. Aufgrund der einphasigen Ausbildung des Außenstators mit zwei Aufsteckspulen ist der erforderliche Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Elektromotoren gering, was sich günstig auf die Herstellungskosten des Elektromotors auswirkt.
  • Zur weiteren Optimierung der Feldlinien des magnetischen Erregerfelds können im Gehäuse genau zwei Steg-Polschuhe vorgesehen sein, zwischen welchen in Drehrichtung des Innenrotors der wenigstens eine Statorzahn mit dem Zahn-Polschuh vorgesehen ist. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung des Feldlinienverlaufs des magnetischen Erregerfeldes.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind im Gehäuse in Drehrichtung des Innenrotors jeweils zwischen den beiden an den Statorzähnen vorgesehenen Zahn-Polschuhen zwei Steg-Polschuhe vorgesehen, welche die beiden Zahn-Polschuhen zu einer Polschuhanordnung ergänzen. Die beiden Zahn-Polschuhe und die beiden Steg-Polschuhe sind bezüglich der Drehrichtung des Innenrotors abwechselnd und benachbart zueinander im Gehäuse angeordnet. Sowohl die Steg-Polschuhe als auch die Zahn-Polschuhe können integral am Gehäuse ausgeformt sein.
  • Um ein Anfahren des Innenrotors aus einem Ruhezustand zu vereinfachen, kann der Außenstator des Elektromotors asymmetrisch ausgebildet sein. Eine solche Asymmetrie kann beispielsweise durch an einem Polschuh vorgesehenen Fortsatz realisiert sein, welcher vom Polschuh radial nach innen zum Innenrotor hin absteht. Mittels einer derartigen asymmetrischen Ausgestaltung des Außenstators kann ausgehend von einer beliebigen Relativposition zwischen Außenstator und Innenrotor bei unbestromtem Elektromotor durch ein Bestromen der Statorwicklung ein Magnetfeld aufgebaut werden, welches den Innenrotor in einer definierten, vorbestimmten Rotationsrichtung antreibt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Innenrotor des Elektromotors stets mit der gewünschten vorbestimmten Drehrichtung anfährt, sobald eine entsprechende Bestromung auf der Statorwicklung erzeugt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Elektromotor mit einem oder mehreren der vorangehend genannten Merkmale.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einer grobschematischen Ansicht,
  • 2 eine vereinfachte Variante des Elektromotors durch 1, bei welcher anstelle von Polschuhen Blechteile vorgesehen sind,
  • 3 eine weitere Variante des Elektromotors der 1, bei welcher anstelle von Polschuhen Klemmstifte vorgesehen sind,
  • 4 eine vereinfachte Variante des Elektromotors der 1 mit nur einem anstelle von zwei Spulenelementen,
  • 5 eine vereinfachte Variante des Beispiels der 4, bei welchem das Gehäuse teilweise offen ausgebildet ist,
  • 6 eine Variante des Elektromotors der 1, bei welchem die Spulenelemente als Wicklungen ausgebildet sind, die direkt auf Gehäusewandabschnitten des Gehäuses aufgewickelt sind,
  • 7 eine Variante des Elektromotors der 6, mit einer anderen geometrischen Anordnung der Wandabschnitte, auf welchen die Wicklungen direkt aufgewickelt sind,
  • 8 einen die Herstellung des Elektromotors der 1 illustrierende Darstellung,
  • 9 einen die Herstellung des Elektromotors der 4 illustrierende Darstellung.
  • In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors grobschematisch dargestellt und mit 1 bezeichnet. Der Elektromotor 1 kann ein Gehäuse 2 umfassen. Der Elektromotor 1 umfasst weiterhin einen Außenstator 3, der einphasig ausgebildet ist. Im Beispiel der 1 weist der Elektromotor 1 genau zwei Spulenelemente 4a, 4b auf, welche zur Ausbildung eines einphasigen Außenstators 3 elektrisch zueinander in Reihe geschaltet sind. Der Außenstator 3 benötigt folglich nur zwei elektrische Anschlusselemente zum elektrischen Bestromen der beiden Spulenelemente 4a, 4b.
  • Der Außenstator 3 ist wie in der 1 gezeigt Teil des Gehäuses 2. Auf diese Weise kann der vom Elektromotor 1 benötigte Bauraum klein gehalten werden. So kann das Gehäuse 2 des Elektromotors ein Kunststoff- oder Blechteil sein, welches gleichzeitig wesentliche Funktionen des Außenstators 3 übernimmt. Der Außenstator 3 kann besonders zweckmäßig integral am Gehäuse 2 ausgeformt sein, d. h. wesentliche Teile des Außenstators wie beispielsweise Polzähne o. ä. sind integral, also direkt am Gehäuse 2 ausgeformt.
  • Der Elektromotor 1 umfasst des Weiteren einen zwei Permanentmagnete 20a, 20b mit vier magnetischen Polen 5a, 5b, 5c, 5d aufweisenden und ringartig ausgebildeten Innenrotor 6, der drehbar am Gehäuse 2 gelagert ist. Der erste Permanentmagnet 20a umfasst also die beiden magnetischen Pole 5a, 5b, und der zweite Permanentmagnet 20b umfasst die beiden magnetischen Pole 5c, 5d. Der Innenrotor 6 ist dabei relativ zum Außenstator 3 um eine Rotationsachse R drehverstellbar. In dem in der 1 gezeigten Beispiel weist der Innenrotor 6 genau zwei Permanentmagnete 20a, 20b auf; es ist klar, dass in Varianten aber auch eine andere Anzahl an Permanentmagneten vorgesehen sein kann. Die magnetischen Pole 5a, 5b, 5c, 5d der Permanentmagnete 20a, 20b sind entlang der Drehrichtung D des Innenrotors 6 mit jeweils abwechselnder Polarität (Nord, Süd) angeordnet. Dies bedeutet, dass sich zwei Südpole diametral gegenüberliegen, und sich entsprechend um 90° versetzt zwei Nordpole diametral gegenüberliegen.
  • Die beiden Spulenelemente 4a, 4b sind auf jeweils zwei am Gehäuse 2 vorgesehene bzw. befestigte und stiftartig ausgebildete Statorzähne 7a, 7b aufgesteckt. Das Gehäuse 2 kann zwei sich entlang einer Längsrichtung L erstreckende Längsseiten 8a, 8b und zwei sich entlang einer Querrichtung Q erstreckende Querseiten 9a, 9b aufweisen. Die beiden Statorzähne 7a, 7b können sich entlang der Längsrichtung L parallel zu den Längsseiten 8a, 8b erstrecken und in einem Mittenbereich der Querseiten 9a, 9b am Gehäuse 2 befestigt sein. Selbstverständlich sind in Varianten auch andere Anordnungsgeometrien vorstellbar. An einem vom Gehäuse 2 abgewandten Endabschnitt 10a, 10b des jeweiligen Statorzahns 7a, 7b ist ein konkav und komplementär zum ringartigen Innenrotor 6 ausgebildeter Zahn-Polschuh 11a, 11b am jeweiligen Statorzahn 7a, 7b befestigt. Mittels der Statorzahn-Pohlschuhe 11a, 11b kann der Feldlinienverlauf des vom Außenstator 3 erzeugten magnetischen Feldes optimiert werden.
  • Die beiden Statorzähne 7a, 7b können lösbar, insbesondere mittels einer Steckverbindung, am Gehäuse 2 befestigt sein. In dem in der 1 gezeigten Beispiel sind die beiden Statorzähne 7a, 7b bezüglich der Drehrichtung D des Innenrotors 6 gegenüberliegend am Gehäuse 2 angebracht. Es ist klar, dass in Varianten auch abweichende Anordnungsgeometrien möglich sind.
  • In dem in der 1 gezeigten Beispiel sind am Gehäuse 2 genau zwei Steg-Polschuhe 12a, 12b vorgesehen, zwischen welchen in Drehrichtung D des Innenrotors 6 die beiden Zahn-Polschuhe 11a, 11b angeordnet sind. Die beiden Zahn-Polschuhe 11a, 11b werden also durch die beiden Steg-Polschuhe 12a, 12b zu einer Polschuhanordnung ergänzt. Die beiden Zahn-Polschuhe 11, 11b und die beiden Steg-Polschuhe 12a, 12b sind hierfür in der Drehrichtung D des Innenrotors 6 abwechselnd und benachbart zueinander am Gehäuse 2 angeordnet. Sowohl die Steg-Polschuhe 12a, 12b als auch die Zahn-Polschuhe 11a, 11b können integral am Gehäuse 2 ausgeformt sein. Dies ermöglicht einen optimierten Feldlinienverlauf des von den beiden Spulenelementen 4a, 4b erzeugten magnetischen Erregerfelds.
  • In einer in der 2 gezeigten Variante des Ausführungsbeispiels der 1 sind an den beiden Statorzähnen 7a, 7b keine Zahn-Polschuhe 11a, 11b befestigt. Stattdessen sind am Gehäuse 2 jeweils vier Blechteile 13a, 13b, 13c, 13d vorgesehen, die in der Art eines jeweiligen Blechstreifens ausgebildet sind und einerseits am vom Gehäuse 2 abgewandten Endabschnitt 10a bzw. 10b des Statorzahns 7a bzw. 7b und andererseits an der Längsseite 8a bzw. 8b des Gehäuses 2 befestigt sind. Die Blechteile 13a, 13b, 13c, 13d übernehmen jeweils die Funktion eines Polschuhs. Hierzu können am Gehäuse 2 an den Längsseiten 8a, 8b sowie an den Endabschnitten 10a, 10b der beiden Statorzähne 7a, 7b jeweils Ausnehmungen 14a, 14b in der Art von Einkerbungen vorgesehen sein, in welchen die Blechteile 13a13d verstemmt sind. Der Übersichtlichkeit halber ist in der 2 nur für das Blechteil 13a eine am Gehäuse 2 im Bereich der Längsseite 8a vorgesehene erste Ausnehmung 14b und eine am Endabschnitt 10a des Statorzahns 7a vorgesehene zweite Ausnehmung 14b gezeigt. In einer Variante kann auch daran gedacht sein, die Blechteile 13a13d mittels einer Einrasteinrichtung am Gehäuse 2 bzw. am Statorzahn 7a, 7b zu befestigen.
  • In einer in der 3 gezeigten Variante des Elektromotors 1 der 1 sind zwischen dem Gehäuse 2 und den radial äußeren Endabschnitten 15a, 15b, 15c, 15d der beiden Zahn-Polschuhe 11a, 11b jeweils Klemmstifte 16a, 16b, 16c, 16d vorgesehen, mittels welcher sich die beiden Zahn-Polschuhe 11a, 11b am Gehäuse 2 abstützen. Selbstverständlich kann in einer Variante auch eine andere als die in der 3 gezeigte Anzahl an solchen Klemmstiften vorgesehen sein. Die radialen Endabschnitte 15a15d können in der Form von radialen Fortsätzen, die radial nach außen von den Polschuhen 11a, 11b abstehen, ausgebildet sein. Entsprechend können solche komplementäre Fortsätze 17a17d auch am Gehäuse 2 vorgesehen sein.
  • Gemäß einer in der 4 dargestellten, vereinfachten Variante des Elektromotors 1 der 1 kann der Elektromotor 1 nur genau ein Spulenelement 4a aufweisen, welches in einem zentralen Bereich einer ersten Querseite 9a des Gehäuses 2 in einer Richtung parallel zu den beiden Längsseiten 8a, 8b des Gehäuses nach innen vom Gehäuse 2 absteht. Im Gegensatz zu den in der 1 gezeigten Beispiel mit zwei Spulenelementen bzw. Statorzähnen ist im Bereich der der ersten Querseite 9a gegenüberliegenden zweiten Querseite 9b weder ein Statorzahn noch ein Spulenelement angeordnet. Entsprechend kann das Gehäuse 2 bezüglich der Längsseiten 8a, 8b im Vergleich zum Beispiel der 1 verkürzt ausgelegt werden, so dass der Elektromotor 1 gemäß der 4 im Vergleich zum Elektromotor 1 gemäß der 1 weniger Bauraum beansprucht.
  • Gemäß einer noch stärker vereinfachten Variante, die in der 5 gezeigt ist, kann am Gehäuse 2 auf die zweite Querseite verzichtet sein, so dass dieser Bereich offen ausgebildet ist, d. h. der Innenrotor 6 steht in einem der ersten Querseite 9a gegenüberliegenden Bereich nach außen vom Gehäuse 2 vor. Somit kann der für den Elektromotor 1 benötigte Bauraum nochmals reduziert werden.
  • Die im Folgenden vorgestellten Varianten gemäß der 6 und 7 zeigen Elektromotoren 1', bei welchen die Spulenelemente durch Wicklungs-Wandabschnitte des Gehäuses des Elektromotors ausgebildet werden, wobei auf diesen Wicklungs-Wandabschnitten die jeweiligen Statorwicklungen direkt aufgewickelt sind.
  • Gemäß der in der 6 gezeigten Variante des Elektromotors 1' umfasst das Gehäuse 2' eine den Innenrotor 6' umhüllende Gehäusewand 17'. Der Außenstator 3' umfasst vier Wicklungs-Wandabschnitte 18'a, 18'b, 18'c, 18'd, welche das jeweilige Spulenelement 4'a, 4'b, 4'c, 4'd bilden. Auf diese Wicklungs-Wandabschnitte 18'a18'd sind die Wicklungen 19'a, 19'b, 19'c, 19'd der Spulenelemente 4'a, 4'b, 4'c, 4'd in Form von Kupferdrähten direkt aufgewickelt. In dem in der 6 gezeigten Beispiel weisen die beiden Längsseiten 8'a, 8'b jeweils zwei Wicklungs-Wandabschnitte 18'a, 18'b, 18'c, 18'd auf, welche sich jeweils von einer der beiden Querwände 9'a, 9'b weg erstrecken.
  • In der 7 ist schließlich eine Variante des Elektromotors 1' der 6 gezeigt, welche sich von dem Elektromotor 1 der 6 dadurch unterscheidet, dass die Querseiten 9'a, 9'b jeweils zwei Wicklungs-Wandabschnitte 18'a, 18'd, 18'b, 18'c aufweisen, welche sich in einem Bereich zwischen an der jeweiligen Querseite 9'a bzw. 9'b befestigten Statorzahn 7'a, 7'b erstrecken. In analoger Weise zum Beispiel der 6 sind die Wicklungen 19'a19'd auf diesen Wicklungs-Wandabschnitten 18'a18'd angeordnet, d. h. diese Wicklungs-Wandabschnitte 18'a18'd der Querwände 9'a, 9'b bilden die Spulenelemente 4'a4'd aus.
  • In den 8 und 9 ist grobschematisch dargestellt, wie die Elektromotoren 1 der 1 bzw. 4 gefertigt werden können. Zum Zusammenbau des Elektromotors 1 der 1 bzw. 4 wird das Gehäuse 2 einschließlich der Statorzähne 7a, 7b, der Zahn-Polschuhe 11a, 11b und der Steg-Polschuhe 12a, 12b wie in den 8 bzw. 9 gezeigt zunächst als einstöckiges, langgestrecktes Bauteil gefertigt. Anschließend werden die Spulenelemente 4a, 4b auf die Statorzähne 7a, 7b aufgesteckt bzw. die Stator-Wicklungen direkt auf die Statorzähne 7a, 7b aufgebracht. In einem abschließenden Fügeschritt wird die endgültige, in den 1 bzw. 4 gezeigte Geometrie des Elektromotors 1 durch Biegen des in den 8 bzw. 9 gezeigten langgestreckten Bauteils erzeugt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006004313 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Elektromotor (1; 1'), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, – mit einem einphasig ausgebildeten Außenstator (3; 3'), der wenigstens ein Spulenelement (4a, 4b; 4'a, 4'b) mit einer Statorwicklung aufweist, – mit einem ringartig ausgebildeten Innenrotor (6; 6'), welcher wenigstens einen Permanentmagneten (20a, 20b) mit zwei magnetischen Polen (5a, 5b, 5c, 5d; 5'a, 5'b, 5'c, 5'd) aufweist, und welcher drehbar am Gehäuse (2; 2') gelagert und relativ zum Außenstator (3; 3') um eine Rotationsachse (R) drehverstellbar ist.
  2. Elektromotor (1; 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Elektromotor (1; 1') ein Gehäuse (2; 2') umfasst, – der Außenstator (3; 3') Teil des Gehäuses (2; 2') ist.
  3. Elektromotor (1; 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenstator (3; 3') integral am Gehäuse (2; 2') ausgeformt ist.
  4. Elektromotor (1; 1') nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (2; 2') wenigstens ein stiftartig ausgebildeter Statorzahn (7a, 7b; 7'a, 7'b) vorgesehen ist, auf welchen das wenigstens eine Spulenelement (4a, 4b; 4'a, 4'b) aufsteckbar oder aufgesteckt ist.
  5. Elektromotor (1') einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gehäuse (2') eine den Innenrotor (6') umhüllende Gehäusewand (17') umfasst, – das wenigstens eine Spulenelement (4'a, 4'b, 4'c, 4'd) wenigstens teilweise durch einen Wicklungs-Wandabschnitt (18'a, 18'b, 18'c, 18'd) der Gehäusewand (17') gebildet ist, – die Wicklung (19'a, 19'b, 19'c, 19'd) des Spulenelements (4'a, 4'b, 4'c, 4'd) direkt auf diesen Wicklungs-Wandabschnitt (18'a, 18'b, 18'c, 18'd) aufgewickelt ist.
  6. Elektromotor (1') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gehäuse (2') zwei Längsseiten (8'a, 8'b) und zwei Querseiten (9'a, 9'b) umfasst, – entweder die beiden Querseiten (8'a, 8'b) jeweils zwei Wicklungs-Wandabschnitte (18'a, 18'b, 18'c, 18'd) aufweisen, welche sich jeweils in einem Bereich zwischen dem Statorzahn (7'a, 7'b) und einer Längsseite (8'a, 8'b) erstrecken, oder die beiden Längsseiten (8'a, 8'b) jeweils zwei Wicklungs-Wandabschnitte (18'a, 18'b, 18'c, 18'd) aufweisen, welcher sich jeweils von einer der beiden Querwände (9'a, 9'b) weg erstrecken.
  7. Elektromotor (1') nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem vom Gehäuse (2; 2') abgewandten Endabschnitt (10a, 10b; 10'a, 10'b) des Statorzahns (7a, 7b; 7'a, 7'b) ein konkav und komplementär zum ringartigen Innenrotor (6; 6') ausgebildeter Zahn-Polschuh (11a, 11b; 11'a, 11'b) vorgesehen ist.
  8. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) ein Blechteil (13a, 13b, 13c, 13d), insbesondere in der Art eines Blechstreifens, vorgesehen ist, welches einenends am vom Gehäuse (2) abgewandten Endabschnitt (10a, 10b) des Statorzahn (7a, 7b) und anderenends am Gehäuse (2) befestigt ist.
  9. Elektromotor (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – das Blechteil (13a, 13b, 13c, 13d) mittels Verstemmen am Gehäuse (2) und an am Statorzahn (7a, 7b) vorgesehenen Ausnehmungen (14a, 14b) befestigt ist, oder – mittels einer Einrasteinrichtung am Gehäuse (2) und am Statorzahn (7a, 7b) befestigt ist.
  10. Elektromotor (1; 1') nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorzahn (7a, 7b; 7'a, 7'b) lösbar, insbesondere mittels einer Steckverbindung, am Gehäuse (2; 2') befestigt ist.
  11. Elektromotor (1; 1') nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Statorzähne (7a, 7b; 7'a, 7'b) vorgesehen sind, welche bezüglich einer Drehrichtung (D) des Innenrotors (6; 6') gegenüberliegend am Gehäuse (2; 2') angebracht sind.
  12. Elektromotor (1; 1') nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2; 2') zwei Steg-Polschuhe (12a, 12b; 12'a, 12'b) vorgesehen sind, zwischen welchen in Drehrichtung (D) des Innenrotors (6; 6') der wenigstens eine Statorzahn (7a, 7b; 7'a, 7'b) mit dem Zahn-Polschuh (11a, 11b; 11'a, 11'b) vorgesehen ist.
  13. Elektromotor nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass – im Gehäuse (2; 2') in Drehrichtung (D) des Innenrotor (6; 6') jeweils zwischen den beiden an den Statorzähnen (7a, 7b; 7'a, 7'b) vorgesehenen Zahn-Polschuhen (11a, 11b; 11'a, 11'b) zwei Steg-Polschuhe (12a, 12b; 12'a, 12'b) vorgesehen sind, welche die beiden Zahn-Polschuhe (11a, 11b; 11'a, 11'b) zu einer Polschuhanordnung ergänzen, – die beiden Zahn-Polschuhe (11a, 11b; 11'a, 11'b) und die beiden Steg-Polschuhe (12a, 12b; 12'a, 12'b) in der Drehrichtung (D) abwechselnd und benachbart zueinander im Gehäuse (2; 2') angeordnet sind.
  14. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Elektromotor (1; 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE201310215610 2013-08-07 2013-08-07 Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Withdrawn DE102013215610A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310215610 DE102013215610A1 (de) 2013-08-07 2013-08-07 Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
PCT/EP2014/064341 WO2015018573A2 (de) 2013-08-07 2014-07-04 Elektromotor, insbesondere für ein kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310215610 DE102013215610A1 (de) 2013-08-07 2013-08-07 Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013215610A1 true DE102013215610A1 (de) 2015-02-12

Family

ID=51176362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310215610 Withdrawn DE102013215610A1 (de) 2013-08-07 2013-08-07 Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013215610A1 (de)
WO (1) WO2015018573A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016216311A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Mahle International Gmbh Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
CN112821701B (zh) * 2019-11-18 2022-07-08 珠海格力电器股份有限公司 一种单相电机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE857092C (de) * 1941-12-20 1952-11-27 Siemens Ag Kleinmotor mit ausgepraegten Staenderpolen, insbesondere mit unveraenderlicher Drehzahl laufender Gleichstrom-motor fuer Zeitwerke od. dgl.
DE1230900B (de) * 1964-06-16 1966-12-22 Licentia Gmbh Staenderblechschnitt fuer Wechselstrommotoren mit einseitig angeordnetem Rueckschlussjoch
US5402028A (en) * 1990-11-29 1995-03-28 Robert Bosch Gmbh Stator for an electric machine
DE102006004313A1 (de) 2006-01-31 2007-08-16 Pierburg Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Gleichspannungs-Elektromotors
WO2009083898A1 (fr) * 2007-12-28 2009-07-09 Somfy Sas Moteur electrique de manoeuvre d'un element d'occultation ou de protection solaire dans un batiment
US20110115329A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Yue Li Universal Motor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3301265A1 (de) * 1983-01-17 1984-07-19 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Elektromotor mit einem eine gebogene form aufweisenden statoreisen
JPH08186972A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Asmo Co Ltd 積層コア型ステッピングモータ
JPH1023690A (ja) * 1996-06-28 1998-01-23 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 電動機
MX2008013250A (es) * 2006-04-13 2009-01-12 Smith Corp A O Maquina electrica, ensamble de estator para una maquina electrica, y metodo de fabricar los mismos.
CN102237734B (zh) * 2010-04-23 2015-08-12 德昌电机(深圳)有限公司 一种电机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE857092C (de) * 1941-12-20 1952-11-27 Siemens Ag Kleinmotor mit ausgepraegten Staenderpolen, insbesondere mit unveraenderlicher Drehzahl laufender Gleichstrom-motor fuer Zeitwerke od. dgl.
DE1230900B (de) * 1964-06-16 1966-12-22 Licentia Gmbh Staenderblechschnitt fuer Wechselstrommotoren mit einseitig angeordnetem Rueckschlussjoch
US5402028A (en) * 1990-11-29 1995-03-28 Robert Bosch Gmbh Stator for an electric machine
DE102006004313A1 (de) 2006-01-31 2007-08-16 Pierburg Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Gleichspannungs-Elektromotors
WO2009083898A1 (fr) * 2007-12-28 2009-07-09 Somfy Sas Moteur electrique de manoeuvre d'un element d'occultation ou de protection solaire dans un batiment
US20110115329A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Yue Li Universal Motor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015018573A2 (de) 2015-02-12
WO2015018573A3 (de) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011050609B4 (de) Rotierende elektrische Maschine mit verbessertem Magnetwiderstand
EP3078099B1 (de) Stator für einen elektronisch kommutierten gleichstrommotor
DE102012012121A1 (de) Stator und Motor
DE102012100829A1 (de) Einrichtung zur Erfassung der Winkellage einer Welle eines Elektromotors und Scheibenwischermotor mit einer Einrichtung zur Erfassung der Winkellage
EP3928419B1 (de) Antriebsvorrichtung mit einem bürstenlosen elektromotor
DE102013006379A1 (de) Sensorvorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und einer Inkrementalsensoreinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102012022868A1 (de) Stator einer elektrischen Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Stators
DE102017202262A1 (de) Elektromotor
DE102013215610A1 (de) Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE202004016534U1 (de) Elektromotor
DE102008054520A1 (de) Stator in einem Elektromotor
DE102008054523A1 (de) Stator in einem Elektromotor
EP2834909A2 (de) Elektromotor
DE102004056303A1 (de) Statoranrordnung für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung einer Statoranordnung und Gleichstrommotor
DE102008059354A1 (de) Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz
DE102012223942A1 (de) Sensoranordnung mit einem Winkelsensor sowie Wälzlageranordnung
DE19855168A1 (de) Bürstenloser Miniaturgleichstrommotor mit radialem Luftspalt und Einzelspule mit axialer Wicklung
EP2192672A2 (de) Kunststoff-Getriebe-Elektro-Motor
DE3804549C2 (de) Kleingebläse mit einem Ventilatorlaufrad
WO2018041468A1 (de) Elektromotor, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE102017129925A1 (de) Elektromotorstruktur mit Gleichstrom für Anwendungen im Automobilbereich vom Typ Für die Verstellung von Sitzen, Bewegung von Fensterhebern und dergleichen
DE102016216307A1 (de) Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102010003278A1 (de) Antriebseinheit für ein Wischersystem mit einer bürstenlosen Gleichstrommaschine
DE102009002750A1 (de) Verwendung einer Startvorrichtung
DE102009020327A1 (de) Resolver

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination