DE102014221492A1

DE102014221492A1 - Electric machine with a reduced noise emission

Info

Publication number: DE102014221492A1
Application number: DE102014221492.0A
Authority: DE
Inventors: Endre Barti; Bernhard Hübner; Michael Schwarzer; Klaus Vollmer; Hannah Weisbecker; Christian Steinle; Andreas Huber; Alexander Maier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-04-28

Abstract

Die Erfindung offenbart eine elektrische Maschine, mit – einem Statorjoch, an dem zumindest eine Statorwicklung oder zumindest ein Statormagnet angeordnet sind; – einem Gehäuse, das dazu ausgebildet ist, mittels eines Befestigungsmittels an einer anderen Einheit befestigt zu werden; und – einem Isolationsbereich, der zwischen dem Statorjoch und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Isolationsbereich zum Isolieren von Schwingungen des Stators eingerichtet ist und zumindest eine Materialschwächung durch eine Ausnehmung und/oder eine Materialpaarung aus einem ersten Material und einem zweite Material aufweist.The invention discloses an electric machine, comprising - a stator yoke on which at least one stator winding or at least one stator magnet are arranged; - A housing which is adapted to be fastened by means of a fastening means to another unit; and an isolation region disposed between the stator yoke and the housing, wherein the isolation region is configured to isolate vibrations of the stator and has at least one material weakening through a recess and / or a material combination of a first material and a second material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer reduzierten Schallemission. Bei einer elektrischen Maschine mit einem Rotor und einem Stator wird durch Wechselstrom, der an Wicklungen angelegt wird, ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld erzeugt. Aufgrund des sich zeitlich ändernden Magnetfeldes ergeben sich dynamische Kräfte in der elektrischen Maschine. Durch die dynamischen Kräfte wird die Struktur der elektrischen Maschine angeregt und es treten akustische Emissionen auf. Derartige Schallemissionen werden beispielsweise vom Stator an das Gehäuse übertragen. Die DE 10 2011 076 532 A1 offenbart einen zusätzlichen Mantel zwischen Stator und Gehäuse, in dem der Stator gehalten wird. Dadurch wird versucht, die bei hohen Drehzahlen entstehenden mechanischen Schwingungen und somit die Geräuschkulisse zu reduzieren sowie eine eventuell auftretende Beschädigung der elektrischen Maschine oder deren Komponenten zu verhindern. Die DE 10 2009 027 872 A1 offenbart eine akustische Entkopplung des Stators durch zylinderförmige Kopplungsringe, die am Stator und am Gehäuse befestigt sind, wodurch auch die Geräuschemission reduziert wird. Die DE 10 2012 205 191 A1 schlägt vor, räumlich einander naheliegende Polkomponenten derart gegeneinander zu versetzen, dass ihre Einflüsse auf eine gegebene Harmonische der sich im Betrieb einstellenden Schwingungen einander möglichst aufheben. Die DE 100 18 156 A1 offenbart eine federelastische Aufhängung des Stators. Die US 2012/0175976 A1 offenbart eine Anordnung zum akustischen Entkoppeln eines Stators eines Elektromotors mit zwei im wesentlich zylinderförmigen Entkopplungsringen, die an beiden Seiten des Stators und konzentrisch zur Motorwelle angeordnet sind. Die US 6,740,992 B2 offenbart eine Entkopplungsstruktur, die das Motorgehäuse an einer Stützstruktur auf eine Weise anbringt, um bestimmte Resonanzfrequenzen des Motors bei einer Torsion um die Drehachse der Welle bereit zu stellen, während Resonanzfrequenzen erzeugt werden, die höher als die Resonanzfrequenz für die Freiheitsgerade des Motors sind, die nicht der Torsion entsprechen. Die EP 0 957 564 A2 offenbart sich axial erstreckende zylinderförmige Isolationselemente, die zwischen dem Stator und dem Gehäuse angeordnet sind. Die DE 41 09 814 A1 offenbart einen Ständer und ein Ständergehäuse mit einem Blechpaket für eine elektrische Maschine. Zur Erhöhung der Schalldämpfung ohne Verwendung einer Kapselung für die Maschine weist das tragende Teil des Ständergehäuses ein Rohr auf, auf dessen Innenseite über einen Blechpaketsitz das Blechpaket befestigt ist, wobei die Rohrwandung auf ihrem Umfang verteilte Durchbrüche aufweist. Die DE 10 2008 002 106 A1 offenbart eine elektrische Maschine bei der ein Lamellenpaket des Stators und/oder des Rotors im Bereich eines magnetischen Rückschlussteils und im Bereich der Magnetpole mit unterschiedlichen Blechlamellen aufgebaut ist, so dass durch Magnetkräfte im Betrieb auftretende Verformungen des Blechpaketes durch Gleitreibung zwischen den unterschiedlichen Blechlamellen reduziert und hierdurch die Geräuschentwicklung der Maschine verringert wird. Die DE 600 36 003 T2 offenbart einen Stator mit einer Mehrzahl axialer Öffnungen. Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine elektrische Maschine nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beanspruchen bevorzugte Ausführungsformen. Eine elektrische Maschine umfasst ein Statorjoch, an dem zumindest eine Statorwicklung oder zumindest ein Statormagnet angeordnet ist. Die elektrische Maschine umfasst ferner ein Gehäuse, das dazu ausgebildet ist, mittels eines Befestigungsmittels an einer anderen Einheit befestigt zu werden. Das Befestigungsmittel kann eine Schraube, ein Bolzen, eine Schelle oder dergleichen sein. Die elektrische Maschine umfasst erfindungsgemäß einen Isolationsbereich, der zwischen dem Statorjoch und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Isolationsbereich zum Isolieren von Schwingungen des Stators eingerichtet ist und zumindest eine Materialschwächung durch eine Ausnehmung und/oder eine Materialpaarung aus einem ersten Material und einem zweiten Material aufweist. Das Gehäuse kann ein Lager für eine Rotorwelle aufweisen, an der der Rotor der elektrischen Maschine angeordnet ist. Das zweite Material kann ein weicheres Material, Luft oder ein Kühlmittel sein. Der Isolationsbereich kann von Kühlmittel durchlaufen werden. Im Kontext dieser Erfindung kann die elektrische Maschine im sogenannten ”überkritischen” Bereich einer Resonanz betrieben werden. Dadurch, dass die Schnittstelle bzw. der Isolationsbereich sehr welch ist und die umliegenden Bauteile steif und schwer sind, befindet sich die Resonanz, die durch den Isolationsbereich bzw. das Isolationselement erzeugt wird, sehr weit unterhalb der sogenannten ”Pumpmode” des Gehäuses. Deshalb wirkt der Isolationsbereich bzw. die weiche Verbindungsstelle im überkritischen Bereich isolierend jedoch nicht notwendigerweise dämpfend. Durch die Isolationswirkung ergibt sich die Schalldämpfung. Bei einer ersten Ausführungsform kann der Isolationsbereich zumindest eine axial verlaufende Öffnung aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist der Isolationsbereich am Außenumfang des Statorjoches und am Innenumfang des Gehäuses angeordnet. Der Isolationsbereich kann künstlich den Radius der elektrischen Maschine erhöhen. Falls die axial verlaufenden Öffnungen entlang der Umfangsrichtung im Isolationsbereich angeordnet sind, bilden sie eine Feder, die schwingungsisolierend bzw. schalldämpfend wirkt. Die Öffnungen können als Bohrung ausgebildet sein. Durch die axial verlaufenden Öffnungen kann Kühlmittel strömen. Das Kühlmittel kann ein flüssiges Kühlmittel und/oder ein gasförmiges Kühlmittel sein.The present invention relates to an electrical machine with a reduced acoustic emission. In an electric machine having a rotor and a stator, a time-varying magnetic field is generated by alternating current applied to windings. Due to the time-varying magnetic field resulting dynamic forces in the electric machine. The dynamic forces stimulate the structure of the electric machine and produce acoustic emissions. Such sound emissions are transmitted, for example, from the stator to the housing. The DE 10 2011 076 532 A1 discloses an additional jacket between stator and housing in which the stator is held. This attempts to reduce the resulting at high speeds mechanical vibrations and thus the noise and prevent any damage to the electrical machine or its components. The DE 10 2009 027 872 A1 discloses acoustic decoupling of the stator by cylindrical coupling rings fixed to the stator and the housing, thereby also reducing noise emission. The DE 10 2012 205 191 A1 proposes to spatially offset mutually adjacent pole components in such a way that their influences on a given harmonic of the vibrations occurring in operation cancel each other out as much as possible. The DE 100 18 156 A1 discloses a resilient suspension of the stator. The US 2012/0175976 A1 discloses an arrangement for acoustically decoupling a stator of an electric motor with two substantially cylindrical decoupling rings arranged on both sides of the stator and concentric with the motor shaft. The US 6,740,992 B2 discloses a decoupling structure that attaches the motor housing to a support structure in a manner to provide certain resonant frequencies of the motor upon torsion about the axis of rotation of the shaft while producing resonant frequencies higher than the resonant frequency for the motor's freedom curve do not match the twist. The EP 0 957 564 A2 discloses axially extending cylindrical insulating elements disposed between the stator and the housing. The DE 41 09 814 A1 discloses a stator and a stator housing with a laminated core for an electric machine. To increase the sound attenuation without the use of encapsulation for the machine, the supporting part of the stator housing has a tube, on the inside of a laminated core seat, the laminated core is fixed, the pipe wall having distributed on its circumference breakthroughs. The DE 10 2008 002 106 A1 discloses an electric machine in which a disk set of the stator and / or the rotor is constructed in the region of a magnetic Rückschlussteils and in the magnetic poles with different laminations, so that occurring by magnetic forces during operation deformations of the laminated core by sliding friction between the different laminations reduced and thereby the noise of the machine is reduced. The DE 600 36 003 T2 discloses a stator having a plurality of axial openings. The object of the invention is achieved by an electric machine according to claim 1. The dependent claims claim preferred embodiments. An electric machine comprises a stator yoke on which at least one stator winding or at least one stator magnet is arranged. The electric machine further comprises a housing adapted to be fastened to another unit by means of a fastener. The fastening means may be a screw, a bolt, a clamp or the like. According to the invention, the electrical machine comprises an insulation region which is arranged between the stator yoke and the housing, wherein the insulation region is arranged to isolate vibrations of the stator and has at least one material weakening by a recess and / or a material pairing of a first material and a second material , The housing may have a bearing for a rotor shaft, on which the rotor of the electric machine is arranged. The second material may be a softer material, air or coolant. The isolation area can be traversed by coolant. In the context of this invention, the electric machine can be operated in the so-called "supercritical" region of resonance. Characterized in that the interface or the isolation area is very wel and the surrounding components are stiff and heavy, the resonance, which is generated by the insulation region or the insulating element, very far below the so-called "pump mode" of the housing. Therefore, the insulating region or the soft junction in the supercritical region acts insulating but not necessarily attenuating. The insulation effect results in the sound attenuation. In a first embodiment, the isolation region may have at least one axially extending opening. In this embodiment, the isolation region is arranged on the outer circumference of the stator yoke and on the inner circumference of the housing. The isolation area can artificially increase the radius of the electric machine. If the axially extending openings are arranged along the circumferential direction in the isolation region, they form a spring which acts vibration-isolating or sound-damping. The openings may be formed as a bore. Through the axially extending openings can flow coolant. The coolant may be a liquid coolant and / or a gaseous coolant.

Der Isolationsbereich kann eine Mehrzahl Stege oder Stäbe aus einem ersten Material aufweisen, die schräg zur radialen Richtung verlaufen, wobei zwischen den Stegen ein zweites Material angeordnet ist, das sich vom ersten Material unterscheidet. Die Räume zwischen den Stegen können mit einem Imprägnierharz gefüllt sein. Die Stege oder Stäbe können in entgegengesetzter Richtung angeordnet sein. Die Stege oder Stäbe können sich kreuzen. Die Stege oder Stäbe können an dem statorjochseitigen Ende gelenkig angeordnet sein. Die Stege oder Stäbe können an dem gehäuseseitigen Ende gelenkig angeordnet sein. Die Stege oder Stäbe können gelenkig miteinander verbunden sein. Bei einer Ausführungsform kann das Joch des Stators der elektrischen Maschine künstlich in radialer Richtung vergrößert werden. Durch die gezielte Schwächung des Joches mittels Stege wird durch die radiale Aufweitung des eigentlichen Stators eine Elastizität erzeugt. Die Kühlung erfolgt außerhalb des Statorjochs. Erfindungsgemäß werden die Stege zur Reduzierung der radialen Steifigkeit nicht in radialer Richtung sondern schräg zur radialen Richtung angeordnet, beispielsweise tangential. Bei einer Ausführungsform kann der Hohlraum zwischen den Stegen durch Imprägnierharz aufgefüllt sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann sich im Hohlraum Luft und/oder ein Kühlfluid befinden. Bei noch einer anderen Ausführungsform werden der Stator und das Gehäuse durch die schräg zur radialen Richtung verlaufenden Stäbe verbunden. Die Stäbe übertragen das Drehmoment der elektrischen Maschine vom Statorjoch zum Gehäuse. Ferner zentrieren die Stäbe den Stator. Bei einer Ausführungsform können die Stäbe mittels eines Gelenkes am Statorjoch angeordnet sein. Alternativ hierzu oder zusätzlich können die Stäbe auch am Gehäuse gelenkig angeordnet sein. Ferner können die Stäbe in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und durch ein Kreuzgelenk verbunden sein. Der Isolationsbereich kann sich in radialer Richtung erstrecken und Vorsprünge aus einem ersten Material aufweisen, die gegenüber dem Gehäuse und/oder dem Statorjoch elastisch gelagert sind und, die mit komplementären Vorsprüngen so zusammenwirken, dass sich der Stator nicht um die Antriebsachse der elektrischen Maschine drehen kann. Die Vorsprünge können am Statorjoch und die komplementären ersten Vorsprünge können am Gehäuse angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Vorsprünge am Gehäuse angeordnet sind und die komplementären Vorsprünge am Statorjoch angeordnet sind. Der Vorsprung kann einen Steg und/oder einen Zahn aufweisen. Der komplementäre Vorsprung kann eine Nut aufweisen. Bei einer Ausführungsform werden am Außenumfang des Statorjoches und am Innenumfang des Gehäuses axial verlaufende Zapfen angeordnet, die ineinander greifen und das Drehmoment übertragen. Die radiale Bewegung des Statorjoches wird über elastische Federelemente oder eine weiche Materialschicht zwischen den am Statorjoch und/oder am Gehäuse angeordneten Zapfen aufgenommen. Eine Kühlung kann durch den Kontakt zwischen den am Statorjoch und am Gehäuse angeordneten Zapfen realisiert werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Statoraußenfläche mit Zähnen versehen, die in gehäuseseitige Nuten eingreifen, wodurch das Drehmoment übertragen werden kann. Durch eine Vorspannung des Stators kann eine einseitige Anlage des Zahnes des Stators in der gehäuseseitigen Nut erreicht werden. Die radiale Bewegung des Stators wird über die Reibung des Zahnes in der Nut aufgenommen. Eine Kühlung kann durch den Kontakt zwischen den Zähnen und den Nuten erzielt werden. Der Außenumfang des Statorjoches berührt den gehäuseseitigen Innenumfang, an dem die Nuten ausgebildet sind, nicht. Dadurch wird eine mechanische Entkopplung erreicht. Der Isolationsbereich kann zumindest ein Isolationselement aufweisen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Isolationselement an der Kontaktfläche zum Statorjoch und/oder an der Kontaktfläche zum Gehäuse eine Mehrzahl Ausnehmungen aufweisen. Das Isolationselement kann integral mit dem Statorjoch oder mit dem Gehäuse ausgebildet sein. The isolation region may include a plurality of ridges or bars of a first material extending obliquely to the radial direction, wherein between the ridges a second material is arranged, which differs from the first material. The spaces between the webs may be filled with an impregnating resin. The webs or rods may be arranged in the opposite direction. The bars or bars can intersect. The webs or rods may be articulated on the statorjochseitigen end. The webs or rods may be articulated on the housing-side end. The webs or rods may be hinged together. In one embodiment, the yoke of the stator of the electric machine can be artificially enlarged in the radial direction. Due to the targeted weakening of the yoke by means of webs an elasticity is generated by the radial expansion of the actual stator. The cooling takes place outside the stator yoke. According to the invention, the webs for reducing the radial rigidity are arranged not in the radial direction but obliquely to the radial direction, for example tangentially. In one embodiment, the cavity between the lands may be filled by impregnating resin. In another embodiment, the cavity may contain air and / or a cooling fluid. In yet another embodiment, the stator and housing are connected by the bars extending obliquely to the radial direction. The rods transmit the torque of the electric machine from the stator yoke to the housing. Further, the rods center the stator. In one embodiment, the rods may be arranged on the stator yoke by means of a hinge. Alternatively or additionally, the rods can also be arranged articulated on the housing. Further, the rods may extend in opposite directions and be connected by a universal joint. The isolation region may extend in the radial direction and have protrusions of a first material that are elastically supported relative to the housing and / or the stator yoke and that cooperate with complementary protrusions such that the stator can not rotate about the drive axis of the electrical machine , The projections may be on the stator yoke and the complementary first projections may be disposed on the housing. However, it is also conceivable that the projections are arranged on the housing and the complementary projections are arranged on the stator yoke. The projection may have a web and / or a tooth. The complementary projection may have a groove. In one embodiment, axially extending pins are arranged on the outer circumference of the stator yoke and on the inner circumference of the housing, which engage with each other and transmit the torque. The radial movement of the stator yoke is received via elastic spring elements or a soft material layer between the pins arranged on the stator yoke and / or on the housing. Cooling can be realized by the contact between the pins arranged on the stator yoke and on the housing. In another embodiment, the stator outer surface is provided with teeth which engage in housing-side grooves, whereby the torque can be transmitted. By biasing the stator, a one-sided contact of the tooth of the stator can be achieved in the housing-side groove. The radial movement of the stator is absorbed by the friction of the tooth in the groove. Cooling can be achieved by the contact between the teeth and the grooves. The outer periphery of the stator yoke does not touch the case-side inner periphery on which the grooves are formed. As a result, a mechanical decoupling is achieved. The isolation region may have at least one isolation element. In a further embodiment, the insulation element may have a plurality of recesses at the contact surface to the stator yoke and / or at the contact surface to the housing. The insulating member may be formed integrally with the stator yoke or with the housing.

Der Stator und das Gehäuse werden über eine bauchige Passungsfläche miteinander verbunden. Die Stellen, an denen sich der Stator bzw. das Gehäuse berühren, sind wesentlich elastischer als eine herkömmliche Presspassung. Dadurch wird eine radiale Entkopplung der Schwingungen des Stators ermöglicht. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Isolationsbereich eine Mehrzahl Isolationselemente aufweisen, die zwischen dem Statorjoch und dem Gehäuse in Umfangsrichtung angeordnet sind. Ein Isolationselement kann einen rautenförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Kanten in radialer Richtung der elektrischen Maschine angeordnet sind. Ein Isolationselement kann alternativ oder zusätzlich einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, dessen Kanten in radialer Richtung der elektrischen Maschine angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann das Isolationselement einen runden Querschnitt, beispielsweise einen kreisförmigen oder einen elliptischen Querschnitt, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Isolationselement einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei ein Schenkel in radialer Richtung der elektrischen Maschine angeordnet ist. Durch die Wahl eines Isolationselementes können die Isolationseigenschaften bzw. Schalldämpfungseigenschaften gezielt beeinflusst werden. Die zuvor genannten Isolationselemente können einen hohlen Querschnitt aufweisen. Bei einer Ausführungsform werden der Stator und das Gehäuse über rautenförmige, federnde Isolationselemente gekoppelt. Innerhalb der Isolationselemente kann ein Kühlfluid zur Kühlung des Stators strömen. Die Verbindungselemente können als Strangpressprofil hergestellt werden. Falls der Stator und das Gehäuse über T-förmige federnde Isolationselemente gekoppelt sind, kann innerhalb der Isolationselemente ein Kühlfluid strömen. Die T-förmigen Isolationselemente können als Strangpressprofil hergestellt werden. Der Isolationsbereich kann als Verformungshülse ausgebildet sein. Der Stator kann bei dieser Ausführungsform von einer Verformungshülse umschlossen sein. Wenn der Stator in radialer Richtung vibriert, beispielsweise pumpt, wird die Verformungshülse so belastet, dass sich eine gegenphasige Bewegung zwischen den anliegenden Flächen der Verformungshülse und den dazwischen liegenden Flächen ergibt. Auf diese Weise heben sich die Bewegungen in radialer Richtung auf und es werden keine Vibrationen in Richtung Gehäuse geleitet Die Verformungshülse kann in axialer Richtung durch eine Verzahnung mit dem Gehäuse verbunden werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Isolationsbereich Spritzgussschaumkerne aufweisen. Die Spritzgussschaumkerne können aus Aluminiumschaum hergestellt sein. Bei dieser Ausführungsform werden zur Entkopplung zwischen dem Stator und dem Gehäuse Spritzgussschaumkerne verwendet, deren Isolationsverhalten bzw. Schalldämpfungsverhalten und deren Steifigkeit für den jeweiligen Fall optimal eingestellt werden kann. Die Spritzgussschaumkerne werden stoffschlüssig mit dem Stator und dem Gehäuse verbunden, so dass die Übertragung eines Drehmomentes sichergestellt ist. Das Gehäuse kann als Außengehäuse ausgebildet sein. An dem Statorjoch kann ein Innengehäuse angeordnet sein, wobei das Innengehäuse und das Außengehäuse mechanisch miteinander gekoppelt sind. Der Isolationsbereich kann ein in Umfangsrichtung zwischen dem Außengehäuse und Innengehäuse umlaufendes Federelement aufweisen. Der Isolationsbereich kann einen ersten gegenüber der radialen Richtung der elektrischen Maschine schrägen Bereich, der am Außenumfang des Innengehäuses angeordnet ist, und einen zweiten gegenüber der radialen Richtung schrägen Bereich aufweisen, der am Innenumfang des Gehäuses angeordnet ist, wobei sich im Einsatz der erste schräge Bereich und der zweite schräge Bereich berühren. Der Ausdruck schräg bezieht sich auf die radiale Richtung. Der Isolationsbereich kann einen hülsenartigen Bereich des Innengehäuses umfassen, wobei am Innenumfang des hülsenartigen Bereichs das Statorjoch angeordnet ist und der hülsenartige Bereich in axialer Richtung an einem Ende nicht gelagert ist.The stator and the housing are connected to each other via a bulbous fitting surface. The points where the stator or the housing touch, are much more elastic than a conventional interference fit. This allows a radial decoupling of the vibrations of the stator. In another embodiment, the isolation region may include a plurality of isolation elements disposed circumferentially between the stator yoke and the housing. An insulating element may have a diamond-shaped cross-section, the edges of which are arranged in the radial direction of the electric machine. An insulating element may alternatively or additionally have a rectangular cross-section, the edges of which are arranged in the radial direction of the electric machine. Alternatively or additionally, the insulation element may have a round cross section, for example a circular or an elliptical cross section. Alternatively or additionally, an insulating element may have a substantially T-shaped cross section, wherein a leg is arranged in the radial direction of the electric machine. By selecting an insulation element, the insulation properties or sound damping properties can be specifically influenced. The aforementioned isolation elements may have a hollow cross-section. In one embodiment, the stator and the housing are coupled via diamond-shaped, resilient insulation elements. Within the isolation elements, a cooling fluid can flow to cool the stator. The connecting elements can be manufactured as an extruded profile. If the stator and the housing over T-shaped resilient Insulation elements are coupled, a cooling fluid can flow within the insulation elements. The T-shaped insulation elements can be produced as an extruded profile. The isolation region may be formed as a deformation sleeve. The stator may be enclosed in this embodiment by a deformation sleeve. When the stator vibrates in the radial direction, for example pumps, the deformation sleeve is loaded so that there is an out-of-phase movement between the adjacent surfaces of the deformation sleeve and the intermediate surfaces. In this way, the movements cancel in the radial direction and there are no vibrations directed towards the housing The deformation sleeve can be connected in the axial direction by a toothing with the housing. In another embodiment, the isolation region may comprise injection molded foam cores. The injection molded foam cores can be made of aluminum foam. In this embodiment, injection-molded foam cores are used for decoupling between the stator and the housing, whose insulation behavior or sound damping behavior and their rigidity can be optimally adjusted for the respective case. The injection molded foam cores are materially connected to the stator and the housing, so that the transmission of torque is ensured. The housing may be formed as an outer housing. An inner housing may be arranged on the stator yoke, the inner housing and the outer housing being mechanically coupled to one another. The isolation region may have a circumferential in the circumferential direction between the outer housing and the inner housing spring element. The isolation region may include a first oblique region opposite to the radial direction of the electric machine disposed on the outer circumference of the inner housing and a second region oblique to the radial direction disposed on the inner circumference of the housing, the first oblique region being in use and touch the second oblique area. The term oblique refers to the radial direction. The isolation region may comprise a sleeve-like region of the inner housing, wherein the stator yoke is arranged on the inner circumference of the sleeve-like region and the sleeve-like region is not supported in the axial direction at one end.

Bei einer Ausführungsform kann eine Zentrierung zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse durch das in Umfangsrichtung zwischen dem Innengehäuse umlaufenden Federelement erfolgen. Somit kann die Vibration nicht vom Innengehäuse auf das Außengehäuse übertragen werden. Das Federelement kann so ausgebildet sein, dass es dicht ist, so dass zwischen Außengehäuse und dem Innengehäuse ein Kühlfluid strömen kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Isolationsbereich so ausgebildet sein, dass er eine Hülse um den Stator bildet. Die Hülse umfasst keilförmige Phasen in axialer Richtung. Das Außengehäuse weist auch eine schräge Phase auf. Die Hülse wird an der schrägen Phase des Außengehäuses befestigt. So werden die radialen Schwingungen des Stators in eine Bewegung mit einem axialen Anteil und einem radialen Anteil umgewandelt. Zwischen der Hülse und dem Außengehäuse kann ein Kühlfluid strömen. Bei einer anderen Ausführungsform nimmt das Innengehäuse den Stator auf, wobei das Innengehäuse elastisch gelagert ist. Beispielsweise kann das Innengehäuse als Hülse ausgebildet sein, die an einem Ende des Zylindermantels nicht gelagert ist. Die radiale Bewegung des Stators wird durch die dadurch entstehende schwingungsfähige Geometrie des Innengehäuses entkoppelt. Die schallabstrahlende Fläche erfährt keine Beschleunigungen. Im Innengehäuse kann Kühlfluid strömen. Bei einer anderen Ausführungsform können zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse Isolationselemente vorgesehen sein. Auch bei dieser Ausführungsform nimmt das als einseitig gelagerte Hülse ausgebildete Innengehäuse den Stator auf und ist schwingend gelagert. Innerhalb des Innengehäuses strömt ein Kühlfluid. Die radiale Bewegung des Stators wird auch durch die schwingungsfähige Geometrie des Innengehäuses entkoppelt. Eventuelle Beschleunigungen der schallabstrahlenden Fläche am Außengehäuse werden durch die Isolationselemente reduziert.In one embodiment, a centering between the outer housing and the inner housing can be effected by the circumferential in the circumferential direction between the inner housing spring element. Thus, the vibration can not be transmitted from the inner housing to the outer housing. The spring element can be designed so that it is sealed, so that a cooling fluid can flow between the outer housing and the inner housing. In another embodiment, the isolation region may be configured to form a sleeve around the stator. The sleeve comprises wedge-shaped phases in the axial direction. The outer housing also has an oblique phase. The sleeve is attached to the oblique phase of the outer housing. Thus, the radial vibrations of the stator are converted into a movement with an axial portion and a radial portion. A cooling fluid may flow between the sleeve and the outer housing. In another embodiment, the inner housing receives the stator, wherein the inner housing is elastically mounted. For example, the inner housing may be formed as a sleeve which is not supported at one end of the cylinder jacket. The radial movement of the stator is decoupled by the resulting oscillatory geometry of the inner housing. The sound radiating surface experiences no accelerations. In the inner housing cooling fluid can flow. In another embodiment, isolation elements may be provided between the inner housing and the outer housing. Also in this embodiment, the inner housing formed as a cantilevered sleeve receives the stator and is swinging. Within the inner housing flows a cooling fluid. The radial movement of the stator is also decoupled by the oscillatory geometry of the inner housing. Possible accelerations of the sound-radiating surface on the outer housing are reduced by the insulation elements.

Die Erfindung wird nachfolgend unserer Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die exemplarische und nicht beschränkende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen, wobeiThe invention will be described below with reference to the accompanying figures, which show exemplary and non-limiting embodiments of the present invention, wherein: FIG

1 eine erste Ausführungsform zeigt, bei der runde Öffnungen in einem Isolationsbereich vorgesehen sind; 1 a first embodiment is shown, are provided in the round openings in an isolation region;

2, 3 und 4 eine Ausführungsform mit schrägen Stegen zeigen; 2 . 3 and 4 show an embodiment with oblique webs;

5 und 6 eine Ausführungsform mit Zapfen zeigen, die sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung erstrecken; 5 and 6 show an embodiment with pins extending in both the radial and axial directions;

7 eine Ausführungsform zeigt, bei der der Isolationsbereich an einer Berührungsfläche Ausnehmungen aufweist; 7 shows an embodiment in which the insulation region has recesses at a contact surface;

7 und 8 eine Ausführungsform mit Isolationselementen zeigt, die mittels eines Strangpressprofils hergestellt werden; 7 and 8th shows an embodiment with insulation elements, which are produced by means of an extruded profile;

10 eine Ausführungsform mit einer Verformungshülse zeigt; 10 shows an embodiment with a deformation sleeve;

11 eine Ausführungsform zeigt, bei der der Isolationsbereich mittels eines Spritzgussschaumkernes erzeugt wird; 11 shows an embodiment in which the insulation region is produced by means of an injection molded foam core;

12 eine Ausführungsform mit einem entlang der Umfangsfläche umlaufenden Isolationselement zeigt; 12 shows an embodiment with an insulating element encircling the peripheral surface;

13 bis 15 Ausführungsformen mit einem Außengehäuse und einem Innengehäuse zeigen. 13 to 15 Embodiments with an outer housing and an inner housing show.

Die bei der folgenden Beschreibung der Figuren verwendeten räumlichen Relationen sind lediglich im Sinne einer Beschreibung zu verstehen und nicht beschränkend zu verstehen.The spatial relations used in the following description of the figures are to be understood as meaning only a description and not restrictive.

1 zeigt eine erste Ausführungsform 100 einer elektrischen Maschine bei der zwischen dem Statorjoch 102 und dem Gehäuse 106 ein Isolationsbereich 112 mit einer Mehrzahl runder Öffnungen 108 angeordnet ist. Die runden Öffnungen 108 können Bohrungen sein. Die runden Öffnungen 108 erstrecken sich in axialer Richtung. Dadurch wird eine künstliche Elastizität geschaffen. Die runden Öffnungen 108 sind entlang der Umfangsrichtung zwischen dem Statorjoch 102 und dem Gehäuse 106 angeordnet. An Statorzähnen 104 sind Spulen (nicht gezeigt) angeordnet. Ein Strom in den Spulen erzeugt eine magnetische Anziehung oder eine magnetische Abstoßung, wodurch Kräfte auf das Statorjoch 102 wirken. Da diese Kräfte dynamisch sind, entstehen Vibrationen, die durch die runden Öffnungen 108, 110 isoliert werden. In den runden Öffnungen 110 strömt ein Kühlfluid. Es wird auf 2 bis 4 Bezug genommen, die eine zweite Ausführungsform 200 einer elektrischen Maschine zeigen, bei der der Isolationsbereich eine Mehrzahl Stege 210, 212 oder Stäbe 210, 212 aufweist, die schräg zur radialen Richtung verlaufen. Ein Stator 202 umfasst Statorzähne 204, an dem die Statorwicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sein können, die aufgrund der angelegten Ströme und dem dadurch erzeugten Magnetfeld dynamische Kräfte erzeugen, die zu einer Vibration führen können. Um das Statorjoch 202 ist das Gehäuse 206 der elektrischen Maschine angeordnet. Der Isolationsbereich wird bei der in 2 und 3 gezeigten Variante durch Stege 210, 212 gebildet, die schräg zur radialen Richtung der elektrischen Maschine verlaufen. Am Isolationsbereich ist ein äußerer Ring aufgenommen, der die Siege 210, 212 lagert. Die Stege 210 können aus einem Strangpressprofil gebildet sein oder gegossen sein. Um das Statorjoch 202 ist ein äußerer Ring angeordnet, der die Stege 210, 212 schräg zur radialen Richtung lagert. Der Bereich zwischen dem äußeren Ring 208 und dem Gehäuse kann von einem Kühlfluid durchströmt werden. Der äußere Ring kann mittels Befestigungsstege 215, die in radialer Richtung verlaufen, am Gehäuse 206 befestigt sein. 3 zeigt eine Variante, die der Variante von 2 entspricht und bei der die Hohlräume 216 zwischen den Stegen 210, 212 mit einem Harz, beispielsweise Imprägnierharz, gefüllt sind. 4 zeigt eine weitere Variante der zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Variante sind zwischen dem Statorjoch 202 und dem Gehäuse 206 sich kreuzende Stäbe 218, 222 angeordnet. Die Stäbe 218, 220 können mittels eines Kreuzgelenkes 222 verbunden sein. Alternativ hierzu oder zusätzlich können die Stäbe mittels eines ersten Gelenkes 224 am Statorjoch befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich können die Stäbe 218, 222 mittels eines zweiten Gelenkes 226 am Gehäuse 206 befestigt sein. 1 shows a first embodiment 100 an electric machine at the between the stator yoke 102 and the housing 106 an isolation area 112 with a plurality of round openings 108 is arranged. The round openings 108 can be holes. The round openings 108 extend in the axial direction. This creates an artificial elasticity. The round openings 108 are along the circumferential direction between the stator yoke 102 and the housing 106 arranged. On stator teeth 104 coils (not shown) are arranged. A current in the coils produces a magnetic attraction or a magnetic repulsion, causing forces on the stator yoke 102 Act. Because these forces are dynamic, vibrations are created through the round openings 108 . 110 be isolated. In the round openings 110 a cooling fluid flows. It will open 2 to 4 Reference is made to a second embodiment 200 an electrical machine show, in which the isolation area a plurality of webs 210 . 212 or bars 210 . 212 has, which extend obliquely to the radial direction. A stator 202 includes stator teeth 204 on which the stator windings (not shown) can be arranged, which generate dynamic forces that can lead to a vibration due to the applied currents and the magnetic field generated thereby. Around the Stator yoke 202 is the case 206 arranged the electric machine. The isolation area is at the in 2 and 3 shown variant by webs 210 . 212 formed, which extend obliquely to the radial direction of the electric machine. At the isolation area an outer ring is recorded, which wins 210 . 212 outsourced. The bridges 210 may be formed from an extruded profile or cast. Around the Stator yoke 202 an outer ring is arranged, which the ridges 210 . 212 supports obliquely to the radial direction. The area between the outer ring 208 and the housing can be flowed through by a cooling fluid. The outer ring can by means of fastening webs 215 , which run in the radial direction, on the housing 206 be attached. 3 shows a variant of the variant of 2 corresponds to and at the cavities 216 between the bridges 210 . 212 are filled with a resin, for example, impregnating resin. 4 shows a further variant of the second embodiment. In the second variant are between the stator yoke 202 and the housing 206 intersecting bars 218 . 222 arranged. The bars 218 . 220 can by means of a universal joint 222 be connected. Alternatively, or in addition, the rods by means of a first joint 224 be attached to the stator yoke. Alternatively or additionally, the rods 218 . 222 by means of a second joint 226 on the housing 206 be attached.

Die Hohlräume 228 zwischen den Stäben 218, 220 können von einem Kühlfluid durchströmt werden. Bei der in 5 gezeigten dritten Ausführungsform 300 einer elektrischen Maschine umfasst der Stator 302 Statorzähne 304, an denen je eine Wicklung (nicht gezeigt) angeordnet sind, die aufgrund des Stromflusses und der dadurch erzeugten Magnetfelder dynamische Kräfte erzeugen. Am Statorjoch 302 ist eine Mehrzahl in radialer Richtung verlaufende erste Vorsprünge 308 angebracht. Es versteht sich, dass sich der Vorsprung 308 auch in axialer Richtung erstreckt. Die Vorsprünge 308 am Statorjoch 302 erstrecken sich radial auswärts vom Statorjoch 302. Vom Gehäuse 306 erstrecken sich komplementäre Vorsprünge 310 radial einwärts. Die komplementären Vorsprünge 310 erstrecken sich auch in axialer Richtung. Die Vorsprünge 308 und die komplementären Vorsprünge 310 müssen nicht notwendigerweise rechtwinklig sein. Die Vorsprünge 308 werden von elastischen Isolationselementen 312 elastisch gestützt. Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform sind die elastischen Isolationselemente 312 als Federn ausgebildet. Durch die Vorsprünge 308 und/oder durch die komplementären Vorsprünge 310 kann eine Leitung 314 für ein Kühlfluid vorgesehen sein. Da sich die Vorsprünge 308 und die komplementären Vorsprünge 310 berühren, kann über die Vorsprünge 308 und komplementären Vorsprünge 310 ein Drehmoment übertragen werden. Bei der in 6 gezeigten vierten Ausführungsform 400 einer elektrischen Maschine umfasst der Stator 402 Statorzähne 404, an denen Wicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sind. Durch den Stromfluss in den Wicklungen entstehen Anziehungs- und Abstoßungskräfte, die dynamische Kräfte in das Statorjoch 402 einleiten. Am Statorjoch 402 sind Zähne 408 angeordnet. Die Zähne 408 greifen in Nuten 412 im Gehäuse 406 ein. Die Zähne 408 sind gegenüber den Nuten 412 versetzt angeordnet, so dass das Statorjoch 402 gegenüber dem Gehäuse vorgespannt ist. Daher kann sich der Stator 402 nicht im Gehäuse 406 drehen, wodurch sichergestellt werden kann, dass durch die vierte Ausführungsform 400 ein Drehmoment vom Gehäuse 406 zum Statorjoch 402 übertragen werden kann. Die äußere Umfangsfläche 403 des Statorjoches 402 berührt bei dieser Ausführungsform nicht die Innenumfangsfläche 405 des Gehäuses 406. Dadurch können keine Vibrationen in radialer Richtung übertragen werden. Im Gehäuse 406 können Kanäle 410 vorgesehen sein, durch die ein Kühlfluid strömt. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform 500 einer elektrischen Maschine mit einem Stator 502 und Statorzähnen 504, an denen die Wicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sind, die aufgrund des Stromflusses Magnetfelder erzeugen. Aufgrund der durch die Magnetfelder erzeugten Kräfte werden dynamische Kräfte in den Stator 502 eingeleitet. Um das Statorjoch 502 ist ein Gehäuse 506 mit einem Isolationsbereich angeordnet. Am Innenumfang des Gehäuses 506 sind Ausnehmungen vorgesehen, so dass das Gehäuse das Statorjoch 502 lediglich an wenigen Berührungspunkten 510 berührt. Das Gehäuse bzw. der Isolationsbereich kann im Bereich der Berührungspunkte 510 weicher ausgebildet sein. Durch die Ausnehmungen 508 ist das Gehäuse 506 bzw. der Isolationsbereich im Bereich der Berührungspunkte 510 wesentlich elastischer, wodurch Vibrationen isoliert und nicht weitergeleitet werden. Im Gehäuse bzw. im Isolationsbereich 506 können Kanäle 512 vorgesehen sein, in denen ein Kühlfluid strömt. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform 600 einer elektrischen Maschine, bei der der Stator 602 Zähne 604 aufweist, an denen die Wicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sind, die die zuvor beschriebenen dynamischen Kräfte erzeugen. Am Außenumfang des Statorjoches 602 sind Isolationselemente 608 angeordnet. Die Isolationselemente 608 umfassen einen im Wesentlichen rechteckigen Anlagebereich 612. Das Isolationselement 608 umfasst auch einen rautenförmigen Bereich 610 dessen eine Spitze mit dem Anlagebereich 612 gekoppelt ist und dessen andere Spitze mit dem Gehäuse 606 gekoppelt ist. Der rautenförmige Bereich 610 kann ein Profil mit einer Öffnung im Inneren sein. Ein Kanal 614, durch den ein Kühlfluid strömt, kann im Anlagebereich 612 vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Kühlfluid in der Öffnung 616 des Profils 610 des Isolationselementes 608 strömen. Das Isolationselement kann sich in axialer Richtung erstrecken. Besonders vorteilhaft kann das Isolationselement mittels eines Strangpressprofils hergestellt werden. Bei der in 9 gezeigten siebten Ausführungsform 700 einer elektrischen Maschine umfasst ein Stator 702 Statorzähne 704, an denen Wicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sind, die auf die zuvor beschriebene Art und Weise dynamische Kräfte in das Statorjoch 702 einleiten. Zwischen dem Statorjoch 702 und einem Gehäuse 706 sind eine Mehrzahl Isolationselemente 708 angeordnet. Die Isolationselemente sind im wesentlichen T-förmig ausgebildet und umfassen einen Anlagebereich 712 und einen sich davon in radialer Richtung der elektrischen Maschine erstreckenden Bereich 710. In den Isolationselementen ist am Anbringungsbereich 712 ein Kanal 714 angeordnet, der von einem Kühlfluid durchströmt wird. Die Isolationselemente können sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine erstrecken. Bei einer Ausführungsform können die Isolationselemente 708 mittels eines Strangpressprofils hergestellt werden. Es wird auf 10 Bezug genommen, die eine achte Ausführungsform 800 einer elektrischen Maschine zeigt. Ein Stator 802 umfasst Statorzähne 804, an denen je eine Wicklung (nicht gezeigt) angeordnet ist, die auf die zuvor beschriebene Art und Weise dynamische Kräfte in den Stator 802 einleitet. Zwischen einem Gehäuse 806 und dem Statorjoch 802 ist eine Verformungshülse 812 ausgebildet. Die Verformungshülse 812 ist im Wesentlichen zylindrisch und umfasst Stege 814, die sich von der Verformungshülse radial einwärts erstrecken und das Statorjoch 802 berühren. Die Stege 814 können das Statorjoch 802 lediglich an wenigen Punkten berühren oder satt anliegen (nicht gezeigt). Wenn der Stator 802 in radialer Richtung pumpt, wird die Verformungshülse 812 so belastet, dass sich eine gegenphasige Bewegung zwischen den anliegenden Flächen der Stege 814 und den Zwischenbereichen 816 der Verformungshülse 812 ergibt. Auf dies Weise heben sich die Bewegungen in radialer Richtung auf und es wird keine Vibration in Richtung Gehäuse 806 geleitet. Die Verformungshülse ist mittels Stege 810 mit dem Gehäuse gekoppelt. 11 zeigt eine neunte Ausführungsform 900 einer elektrischen Maschine. Ein Stator 902 umfasst eine Mehrzahl Statorzähne 904, an denen Wicklungen (nicht gezeigt) angeordnet sind, die auf die zuvor beschriebene Art und Weise dynamische Kräfte erzeugen, die Vibrationen verursachen können. Zwischen dem Statorjoch 902 und dem Gehäuse ist eine Mehrzahl Aluminiumschaumkerne 910 angeordnet. Im Statorjoch ist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 912 vorgesehen, in denen je ein Aluminiumschaumkern 910 positioniert ist. Im Gehäuse 906 ist eine Mehrzahl Ausnehmungen 914 ausgebildet, wobei in jeder Ausnehmung 914 ein Aluminiumschaumkern angeordnet ist. Zwischen den Aluminiumschaumkernen bilden sich Kanäle 908, in denen ein Kühlfluid strömt. Die Aluminiumschaumkerne können mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Dadurch können die Isolationseigenschaften bzw. Schalldämpfungseigenschaften der Aluminiumschaumkerne 910 optimal eingestellt werden. Bei der in 11 gezeigten Ausführungsform 900 sind die Aluminiumschaumkerne stoffschlüssig mit dem Statorjoch 902 und dem Gehäuse 906 verbunden, wodurch die Übertragung des Drehmomentes gewährleistet ist. 12 zeigt eine zehnte Ausführungsform 1000 einer elektrischen Maschine. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Drehachse durch eine elektrische Maschine. An einem Außengehäuse 1006 ist über ein Lager 1008 ein Rotor 1012 angeordnet. Das Außengehäuse ist mittels eines Befestigungsmittels 1016 mit dem Innengehäuse 1014 verbunden. Der Rotor 1012 ist mittels eines Lagers 1010 am Innengehäuse 1014 gelagert. Zwischen dem Innengehäuse 1014 und dem Außengehäuse 1006 ist eine Mehrzahl Isolationselemente 1018 angeordnet. Bei der in 12 gezeigten Ausführungsform sind die Isolationselemente als Zickzack-Federelement dargestellt. Die Isolationselemente 1018 verlaufen entlang der Umfangsrichtung zwischen dem Innengehäuse 1014 und dem Außengehäuse 1006. Die Isolationselemente 1018 zentrieren das Innengehäuse 1014 gegenüber dem Außengehäuse 1006. Somit kann eine Vibration des Stators 1002 nicht in Richtung Außengehäuse 1006 übertragen werden. Die Isolationselemente 1018 schaffen aufgrund ihrer Dichtwirkung einen Kanal 1022, in dem ein Kühlfluid strömt. Das Befestigungsmittel 1016 kann ein isolierendes Befestigungsmittel sein, beispielsweise eine dämpfende Schraube, so dass keine Vibration des Innengehäuses 1014 an das Außengehäuse 1006 übertragen werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann in dem Hohlraum 1020 ein Kanal mit separaten Wänden vorgesehen sein, in dem ein Kühlfluid strömt, um die elektrische Maschine zu kühlen. 13 zeigt einen Schnitt durch eine elektrische Maschine gemäß einer elften Ausführungsform. Am Außengehäuse 1106 ist über ein Lager 1108 ein Rotor 1112 gelagert. Der Rotor ist über ein weiteres Lager 1110 an einem Flansch 1118 gelagert. Der Flansch 1118 ist mittels eines Befestigungsmittels 1116 am Außengehäuse 1106 befestigt. Das im Wesentlichen zylinderförmige Innengehäuse 1114 weist an seinen radial auswärtigen Kanten eine erste Abschrägung 1120 und eine zweite Abschrägung 1124 auf. Die erste Abschrägung 1120 des Innengehäuses 1114 liegt im Betrieb an einer Abschrägung 1122 im Außengehäuse 1106 an. Die zweite Abschrägung 1124 des Innengehäuses 1114 liegt im Betrieb an einer Abschrägung 1126 des Flansches an. Das Innengehäuse 1114 weist an seiner radial auswärtigen Fläche zumindest eine Ausnehmung auf, in der ein Isolationselement 1128 angeordnet ist. Zwischen dem Innengehäuse 1114 und dem Außengehäuse 1106 ist ein Kanal 1132 angeordnet, durch den ein Kühlfluid strömt. Durch die Abschrägungen 1120, 1124 des Innengehäuses 1114 und die Abschrägung 1122 des Außengehäuses 1106 sowie durch die Abschrägung 1126 des Flansches 1118 werden radiale Schwingungen des Stators in eine Mischschwingung aus axialen und radialen Anteilen gewandelt. Dadurch kann die Schallemission reduziert werden. 14 zeigt einen Schnitt durch eine elektrische Maschine gemäß einer zwölften Ausführungsform 1200 der elektrischen Maschine. Ein Rotor 2012 ist über ein Lager 1208 an einem Außengehäuse 1206 gelagert. Der Rotor 1212 ist über ein Lager 1210 an einem Innengehäuse 1214 gelagert. Das Innengehäuse 1214 ist über ein Befestigungsmittel 1216 mit dem Außengehäuse 1206 verbunden. Am Innengehäuse 1214 ist der Stator 1202 mit den Statorwicklungen angeordnet. Im Innengehäuse 1214 ist ein Kanal 1232 gebildet, durch den ein Kühlfluid strömt. Das Innengehäuse 1214 ist im Wesentlichen hülsenförmig und an einem axialen Ende nicht gelagert. Dadurch kann das Innengehäuse 1214 schwingen und die Vibrationen des Rotors 2012 werden nicht nach außen in Richtung Außengehäuse 1206 übertragen. Dadurch entsteht eine elektrische Maschine mit einer besonders niedrigen Schallemission. 15 zeigt einen Schnitt durch eine elektrische Maschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform 1300. Ein Rotor 1312 ist auch über ein Lager 1308 an einem Außengehäuse 1306 gelagert. Der Rotor 1312 ist über ein Lager 1310 an einem Flansch 1334 gelagert. Der Flansch ist mittels eines Befestigungsmittels 1316 mit dem Außengehäuse 1306 verbunden. An einem Innengehäuse 1314 ist der Stator 1302 mit Statorwicklungen angeordnet. Im Innengehäuse 1314 ist ein Kanal 1332 gebildet, in dem ein Kühlfluid strömt. Das Innengehäuse 1314 ist mittels einer Hülse 1336 am Flansch befestigt. Zwischen der Außenumgangsfläche des Innengehäuses 1314 und der Innenumfangsfläche des Außengehäuses 1306 ist zumindest ein Isolationselement 1338 angeordnet, das kugelförmig oder ringförmig sein kann. Die radiale Bewegung des Stators 1302 wird durch die schwingfähige Geometrie des Innengehäuses 1314 entkoppelt. Mögliche Beschleunigungen einer schallabstrahlenden Fläche am Außengehäuse 1306 werden durch isolierende bzw. dämpfende Elemente reduziert. Die Erfindung schafft eine elektrische Maschine mit einer niedrigen Schallemission durch eine künstliche Elastizität zwischen dem Statorjoch und dem Gehäuse. Die elektrische Maschine kann ein Elektromotor und/oder ein Generator sein.The cavities 228 between the bars 218 . 220 can be flowed through by a cooling fluid. At the in 5 shown third embodiment 300 an electric machine comprises the stator 302 stator teeth 304 , on each of which a winding (not shown) are arranged, which generate dynamic forces due to the current flow and the magnetic fields generated thereby. At the Statorjoch 302 is a plurality of radially extending first projections 308 appropriate. It is understood that the lead 308 also extends in the axial direction. The projections 308 at the Statorjoch 302 extend radially outward from the stator yoke 302 , From the case 306 extend complementary projections 310 radially inward. The complementary projections 310 also extend in the axial direction. The projections 308 and the complementary projections 310 do not necessarily have to be right-angled. The projections 308 are made of elastic insulation elements 312 elastically supported. At the in 5 embodiment shown are the elastic insulation elements 312 designed as springs. Through the projections 308 and / or by the complementary protrusions 310 can a lead 314 be provided for a cooling fluid. As the projections 308 and the complementary projections 310 can touch, over the protrusions 308 and complementary protrusions 310 a torque to be transmitted. At the in 6 shown fourth embodiment 400 an electric machine comprises the stator 402 stator teeth 404 on which windings (not shown) are arranged. Due to the flow of current in the windings attraction and repulsion forces, the dynamic forces in the stator yoke 402 initiate. At the Statorjoch 402 are teeth 408 arranged. The teeth 408 grab into grooves 412 in the case 406 one. The teeth 408 are opposite the grooves 412 arranged offset so that the stator yoke 402 is biased against the housing. Therefore, the stator can 402 not in the case 406 rotate, which can be ensured that by the fourth embodiment 400 a torque from the housing 406 to the Stator yoke 402 can be transferred. The outer peripheral surface 403 of the Stator yoke 402 touched at this Embodiment not the inner peripheral surface 405 of the housing 406 , As a result, vibrations in the radial direction can not be transmitted. In the case 406 can channels 410 be provided, through which a cooling fluid flows. 7 shows a fifth embodiment 500 an electric machine with a stator 502 and stator teeth 504 on which the windings (not shown) are arranged, which generate magnetic fields due to the current flow. Due to the forces generated by the magnetic fields are dynamic forces in the stator 502 initiated. Around the Stator yoke 502 is a housing 506 arranged with an isolation area. On the inner circumference of the housing 506 recesses are provided so that the housing the stator yoke 502 only at a few points of contact 510 touched. The housing or the insulation area may be in the area of the contact points 510 be made softer. Through the recesses 508 is the case 506 or the isolation area in the area of the contact points 510 much more elastic, whereby vibrations are isolated and not forwarded. In the housing or in the insulation area 506 can channels 512 be provided, in which a cooling fluid flows. 8th shows a sixth embodiment 600 an electric machine where the stator 602 teeth 604 on which the windings (not shown) are arranged, which generate the dynamic forces described above. On the outer circumference of the stator yoke 602 are isolation elements 608 arranged. The insulation elements 608 comprise a substantially rectangular abutment area 612 , The isolation element 608 also includes a diamond shaped area 610 whose a tip with the investment area 612 coupled and its other tip to the housing 606 is coupled. The diamond-shaped area 610 can be a profile with an opening inside. A channel 614 , through which a cooling fluid flows, can in the contact area 612 be provided. Alternatively or additionally, the cooling fluid in the opening 616 of the profile 610 of the insulation element 608 stream. The isolation element may extend in the axial direction. Particularly advantageously, the insulation element can be produced by means of an extruded profile. At the in 9 shown seventh embodiment 700 an electric machine comprises a stator 702 stator teeth 704 in which windings (not shown) are arranged, which in the manner described above dynamic forces in the stator yoke 702 initiate. Between the Stator yoke 702 and a housing 706 are a plurality of isolation elements 708 arranged. The insulation elements are substantially T-shaped and comprise a contact area 712 and an area extending therefrom in the radial direction of the electric machine 710 , In the insulation elements is at the attachment area 712 a channel 714 arranged, which is traversed by a cooling fluid. The insulation elements may extend in the axial direction of the electrical machine. In one embodiment, the isolation elements 708 be produced by means of an extruded profile. It will open 10 Reference is made to an eighth embodiment 800 an electric machine shows. A stator 802 includes stator teeth 804 , on each of which a winding (not shown) is arranged, in the manner described above, dynamic forces in the stator 802 initiates. Between a housing 806 and the Stator yoke 802 is a deformation sleeve 812 educated. The deformation sleeve 812 is substantially cylindrical and includes webs 814 extending radially inwardly from the deformation sleeve and the stator yoke 802 touch. The bridges 814 can the stator yoke 802 touch only at a few points or lie snugly (not shown). If the stator 802 Pumps in the radial direction, the deformation sleeve 812 loaded so that an anti-phase movement between the adjacent surfaces of the webs 814 and the intermediate areas 816 the deformation sleeve 812 results. In this way, the movements cancel in the radial direction and there is no vibration in the direction of the housing 806 directed. The deformation sleeve is by means of webs 810 coupled with the housing. 11 shows a ninth embodiment 900 an electric machine. A stator 902 includes a plurality of stator teeth 904 in which windings (not shown) are arranged, which in the manner described above generate dynamic forces that can cause vibrations. Between the Stator yoke 902 and the housing is a plurality of aluminum foam cores 910 arranged. In Statorjoch is a plurality of recesses 912 provided, in each of which an aluminum foam core 910 is positioned. In the case 906 is a plurality of recesses 914 formed, wherein in each recess 914 an aluminum foam core is arranged. Channels form between the aluminum foam cores 908 in which a cooling fluid flows. The aluminum foam cores can be produced by means of an injection molding process. As a result, the insulating properties or sound damping properties of the aluminum foam cores 910 be set optimally. At the in 11 shown embodiment 900 the aluminum foam cores are firmly bonded to the stator yoke 902 and the housing 906 connected, whereby the transmission of the torque is ensured. 12 shows a tenth embodiment 1000 an electric machine. 12 shows a section along the axis of rotation by an electric machine. On an outer housing 1006 is about a camp 1008 a rotor 1012 arranged. The outer housing is by means of a fastener 1016 with the inner housing 1014 connected. The rotor 1012 is by means of a warehouse 1010 on the inner housing 1014 stored. Between the inner housing 1014 and the outer casing 1006 is a Plurality of insulation elements 1018 arranged. At the in 12 Shown embodiment, the insulation elements are shown as a zigzag spring element. The insulation elements 1018 extend along the circumferential direction between the inner housing 1014 and the outer casing 1006 , The insulation elements 1018 center the inner housing 1014 opposite the outer housing 1006 , Thus, a vibration of the stator 1002 not in the direction of the outer casing 1006 be transmitted. The insulation elements 1018 create a channel due to their sealing effect 1022 in which a cooling fluid flows. The fastener 1016 may be an insulating fastener, for example, a damping screw, so that no vibration of the inner housing 1014 to the outer housing 1006 can be transferred. In another embodiment, in the cavity 1020 a channel may be provided with separate walls in which a cooling fluid flows to cool the electric machine. 13 shows a section through an electric machine according to an eleventh embodiment. On the outer casing 1106 is about a camp 1108 a rotor 1112 stored. The rotor is over another camp 1110 on a flange 1118 stored. The flange 1118 is by means of a fastener 1116 on the outer housing 1106 attached. The essentially cylindrical inner housing 1114 has at its radially outward edges a first slope 1120 and a second bevel 1124 on. The first bevel 1120 of the inner casing 1114 is in operation on a slope 1122 in the outer housing 1106 at. The second bevel 1124 of the inner casing 1114 is in operation on a slope 1126 of the flange. The inner case 1114 has at its radially outer surface at least one recess in which an insulation element 1128 is arranged. Between the inner housing 1114 and the outer casing 1106 is a channel 1132 arranged, through which a cooling fluid flows. By the bevels 1120 . 1124 of the inner casing 1114 and the bevel 1122 of the outer casing 1106 as well as by the bevel 1126 of the flange 1118 Radial vibrations of the stator are converted into a mixed vibration of axial and radial proportions. As a result, the noise emission can be reduced. 14 shows a section through an electrical machine according to a twelfth embodiment 1200 the electric machine. A rotor 2012 is about a camp 1208 on an outer housing 1206 stored. The rotor 1212 is about a camp 1210 on an inner housing 1214 stored. The inner case 1214 is about a fastener 1216 with the outer housing 1206 connected. On the inner casing 1214 is the stator 1202 arranged with the stator windings. In the inner housing 1214 is a channel 1232 formed, through which a cooling fluid flows. The inner case 1214 is substantially sleeve-shaped and not stored at one axial end. This allows the inner housing 1214 swing and the vibrations of the rotor 2012 will not go outward towards outer casing 1206 transfer. This creates an electrical machine with a particularly low noise emission. 15 shows a section through an electrical machine according to the thirteenth embodiment 1300 , A rotor 1312 is also about a camp 1308 on an outer housing 1306 stored. The rotor 1312 is about a camp 1310 on a flange 1334 stored. The flange is by means of a fastener 1316 with the outer housing 1306 connected. On an inner housing 1314 is the stator 1302 arranged with stator windings. In the inner housing 1314 is a channel 1332 formed in which a cooling fluid flows. The inner case 1314 is by means of a sleeve 1336 attached to the flange. Between the outer circumferential surface of the inner housing 1314 and the inner peripheral surface of the outer case 1306 is at least an isolation element 1338 arranged, which may be spherical or annular. The radial movement of the stator 1302 is due to the vibratory geometry of the inner casing 1314 decoupled. Possible accelerations of a sound-radiating surface on the outer housing 1306 are reduced by insulating or damping elements. The invention provides an electrical machine with a low acoustic emission by an artificial elasticity between the stator yoke and the housing. The electric machine may be an electric motor and / or a generator.

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DE 60036003 T2 [0001]

Claims

Electric machine ( 100 ), with - a stator yoke ( 102 ), on which at least one stator winding or at least one stator magnet is arranged; - a housing ( 106 ) which is adapted to be fastened by means of a fastening means to another unit; and - an isolation area ( 112 ), which between the Statorjoch ( 102 ) and the housing ( 106 ), wherein the isolation region ( 112 ) for isolating vibrations of the stator ( 102 ) and at least one material weakening ( 108 . 110 ) by a recess and / or a material pairing ( 108 . 110 . 112 ) comprises a first material and a second material.

Electric machine ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the isolation area ( 112 ) a plurality of axially extending round opening ( 108 . 110 ), wherein the plurality of axially extending round openings ( 108 . 110 . 112 ) in the circumferential direction between the stator yoke ( 102 ) and the housing ( 106 ) are arranged.

Electric machine ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the isolation region comprises a plurality of webs or rods ( 210 . 212 . 218 . 220 ) of a first material extending obliquely to the radial direction, wherein between the webs or rods ( 210 . 212 . 218 . 220 ) a second material is arranged, which differs from the first material.

Electric machine ( 300 ) according to claim 1, characterized in that the isolation region extends in the radial direction extending projections ( 308 ) made of a first material which faces the housing and / or the stator ( 302 ) are elastically mounted, which with complementary first projections ( 310 ) so that the stator ( 302 ) can not turn around the drive shaft of the electric machine.

Electric machine ( 400 ) according to claim 4, characterized in that the projection - a web ( 408 ) and / or - a tooth ( 408 ) and the complementary projection - a groove ( 412 ) having.

Electric machine ( 500 ) according to claim 1, characterized in that the insulating element at the contact surface to the stator yoke ( 502 ) and / or at the contact surface to the housing ( 506 ) a plurality of recesses ( 508 ) having.

Electric machine ( 600 ; 700 ) according to claim 1, characterized in that the isolation area comprises a plurality of isolation elements ( 608 ; 708 ), which between the stator yoke ( 602 ; 702 ) and the housing ( 606 ; 706 ) are arranged in the circumferential direction, wherein the plurality of insulation elements ( 608 ; 708 ) at least one of: - an insulating element ( 608 ) having a diamond-shaped cross-section which extends in the axial direction and whose edges are arranged in the radial direction of the electric machine; - An insulating member having a rectangular cross-section which extends in the axial direction and whose edges are arranged in the radial direction of the electric machine; - An insulating member having a circular cross-section which extends in the axial direction and; An insulating element ( 708 ) having a substantially T-shaped cross-section which extends in the axial direction, wherein a leg ( 710 ) in the radial direction of the electric machine ( 700 ) is arranged.

Electric machine ( 800 ) according to claim 1, characterized in that the insulation area as a deformation sleeve ( 812 ) is trained.

Electric machine ( 900 ) according to claim 1, characterized in that the insulation region comprises at least one injection molded foam core ( 910 ) having.

Electric machine ( 1000 . 1100 ; 1200 ; 1300 ) according to claim 1, characterized in that the housing as outer housing ( 1006 ; 1106 ; 1206 ; 1306 ) is formed and on the stator yoke ( 1002 ; 1102 ; 1202 ; 1302 ) an inner housing ( 1014 ; 1114 ; 1214 ; 1314 ), wherein the inner housing ( 1014 ; 1114 ; 1214 ; 1314 ) and the outer housing ( 1006 ; 1106 ; 1206 ; 1306 ) are mechanically coupled to each other, wherein the isolation region comprises at least one of the following: - a circumferential direction between the outer housing ( 1006 ) and inner housing ( 1014 ) revolving spring element ( 1018 ); A first area inclined to the radial direction of the electric machine ( 1120 ; 1124 ), which on the outer circumference of the inner housing ( 1114 ) and a second region inclined with respect to the radial direction ( 1122 ; 1126 ), which on the inner circumference of the outer housing ( 1106 ) is arranged, wherein in use the first oblique area ( 1120 ; 1124 ) and the second oblique area ( 1122 ; 1126 ) touch; A sleeve-like region ( 1214 ; 1314 ) of the inner housing, wherein on the inner circumference of the sleeve-like region ( 1214 ; 1314 ) the stator yoke ( 1202 ; 1302 ) and the sleeve-like region ( 1214 ; 1314 ) is not stored in the axial direction at one end.