DE102014223012A1

DE102014223012A1 - Acoustic decoupling of stator and housing of an electric motor

Info

Publication number: DE102014223012A1
Application number: DE102014223012.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Schwarzer; Christian Steinle
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Elektromechanischer Energiewandler, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit einem Rotor, der um eine Rotationsachse (5) drehbar gelagert ist, einem Stator (3), der berührungslos, insbesondere magnetisch, mit dem Rotor koppelbar ist, einem Außengehäuse (1), welches zur Lagerung des Rotors eingerichtet ist und einer Entkopplungseinrichtung (4), zur Verbindung des Stators (2) mit dem Außengehäuse (1), wobei das Außengehäuse (1) und der Stator (2), wenigstens abschnittsweise, in radialer Richtung durch einen Zwischenraum (3) voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungseinrichtung (4) wenigstens ein erstes (4a), insbesondere eine Reihe von ersten (4a), Zwischenelementen aufweist und, dass sich, in einer Schnittebene orthogonal zur Rotationsachse (5), das erste Zwischenelemente (4a) in diesem Zwischenraum (3) vom Stator (2) zum Außengehäuse (1) erstreckt und, dass eine Tangente an den Verlauf (4d) des ersten Zwischenelements (4a) in einem ersten Tangentenpunkt und eine Geraden (6a) durch die Rotationsachse und diesen Tangentenpunkt, einen spitzen Winkel α einschließen und, dass für den Winkel α gilt, α kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 70°, bevorzugt kleiner als 60° und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 45° und weiter ist α größer als 0°, vorzugsweise größer als 15°, bevorzugt größer als 25° und besonders bevorzugt größer oder gleich 30°.Electromechanical energy converter, in particular for use in a motor vehicle, with a rotor which is rotatably mounted about a rotation axis (5), a stator (3) which is non-contact, in particular magnetically, coupled to the rotor, an outer housing (1) which for mounting the rotor and a decoupling device (4), for connecting the stator (2) to the outer housing (1), wherein the outer housing (1) and the stator (2), at least in sections, in the radial direction by a gap ( 3) are spaced apart, characterized in that the decoupling device (4) at least a first (4a), in particular a series of first (4a), intermediate elements and that, in a sectional plane orthogonal to the axis of rotation (5), the first Intermediate elements (4a) in this intermediate space (3) from the stator (2) to the outer housing (1) and that a tangent to the course (4d) of the first intermediate element (4a) in a first tangent point and a straight line (6a) through the axis of rotation and this tangent point, an acute angle α and α, that applies to the angle α, α less than 90 °, preferably less than 70 °, preferably less than 60 ° and more preferably less or equal to 45 ° and further α is greater than 0 °, preferably greater than 15 °, preferably greater than 25 ° and particularly preferably greater than or equal to 30 °.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Energiewandler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electromechanical energy converter according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiger elektromechanischer Energiewandler ist aus der DE 10 2011 076 532 A1 bekannt.Such an electromechanical energy converter is from the DE 10 2011 076 532 A1 known.

Nachfolgend wird die Erfindung in Zusammenhang mit dem Einsatz eines Elektromotors in einem Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, beschrieben, dies ist nicht als Beschränkung der Erfindung zu verstehen.The invention will be described in connection with the use of an electric motor in a drive train for a motor vehicle, in particular a passenger car, this is not to be understood as a limitation of the invention.

An den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs werden immer höhere Anforderungen bezüglich des Geräusch- und Schwingungsverhaltens gestellt, da dies unteranderem das Noise-Vibration-Harshness (NVH) Verhalten des Fahrzeugs beeinflusst. Diese Anforderung betrifft auch elektromechanische Energiewandler, welche aufgrund ihrer Bauart und auch häufig aufgrund ihrer Ansteuerung über Pulsweitenmodulation, eine Geräuschquelle darstellen.Increasingly high demands are placed on the drivetrain of a motor vehicle with regard to the noise and vibration behavior, since this influences, among other things, the noise vibration harshness (NVH) behavior of the vehicle. This requirement also relates to electromechanical energy converters, which represent a source of noise due to their design and also often due to their control via pulse width modulation.

Dabei gibt das Gehäuse des Energiewandlers die Geräusche in Form von Luftschall ab. Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Bauarten elektrischer Maschinen bekannt, bei welchen die innerhalb des Gehäuses angeordneten Bauteile, insbesondere aber der Stator, vom Gehäuse schwingungstechnisch entkoppelt wird. Diese Maßnahmen haben zum Ziel, die Schallemissionen zu verringern. Problematisch bei dieser Entkopplung ist einerseits, dass für die Entkopplung des Stators vom Gehäuse eine Anbindung mit geringer Steifigkeit wünschenswert ist (weiche Anbindung), um eine Beweglichkeit des Stators gegenüber dem Gehäuse zu ermöglichen, andererseits ist aber eine Anbindung mit hoher Steifigkeit erforderlich, um die Drehmomentübertragung zwischen dem Gehäuse und dem Stator zu gewährleisten.The housing of the energy converter emits the sounds in the form of airborne sound. From the prior art, a number of types of electrical machines is known in which the arranged within the housing components, but in particular the stator is decoupled from the housing vibration technology. These measures aim to reduce noise emissions. A problem with this decoupling is on the one hand that for the decoupling of the stator from the housing a connection with low stiffness is desirable (soft connection) to allow a mobility of the stator relative to the housing, but on the other hand, a connection with high rigidity is required to the To ensure torque transmission between the housing and the stator.

Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, eine derartige Entkopplung zwischen dem Stator und dem Gehäuse zu erreichen. Die DE 10 2011 076 532 A1 befasst sich mit einem elektromechanischen Energiewandler, bei welchem die Abstützung des Stators innerhalb des Gehäuses über einen zusätzlichen Mantel zu einer erheblichen Verringerung der wahrnehmbaren Geräusche führen soll.From the prior art, a number of ways known to achieve such decoupling between the stator and the housing. The DE 10 2011 076 532 A1 deals with an electromechanical energy converter, in which the support of the stator within the housing via an additional jacket to a significant reduction in perceptible noise should result.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen elektromechanischen Energiewandler mit einer, gegenüber herkömmlichen Energiewandlern, verringerten Schallabstrahlung im Betrieb bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an electromechanical energy converter with a, compared to conventional energy converters, reduced sound radiation during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektromechanischen Energiewandler gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an electromechanical energy converter according to claim 1, to preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem elektromechanischen Energiewandler eine Einrichtung zum Umwandeln von elektrischer in mechanischer Energie und umgekehrt zu verstehen. Insbesondere ist unter einem elektromechanischen Energiewandler ein Elektromotor/Generator zu verstehen, vorzugsweise ist dieser im mehr Quadrantenbetrieb und bevorzugt im sogenannten Vierquadrantenbetrieb betreibbar. Dabei ist die Bauart des elektromechanischen Energiewandlers in Bezug auf die Erzeugung des elektromagnetischen Feldes, insbesondere Gleichstrom, Wechselstrom, Drehstrom, von untergeordneter Bedeutung für die vorliegende Erfindung.For the purposes of the invention, an electromechanical energy converter means a device for converting electrical energy into mechanical energy and vice versa. In particular, an electromechanical energy converter is to be understood as meaning an electric motor / generator, and this is preferably operable in more quadrant operation and preferably in so-called four-quadrant operation. In this case, the design of the electromechanical energy converter with respect to the generation of the electromagnetic field, in particular direct current, alternating current, three-phase current, of minor importance for the present invention.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Kraftfahrzeug ein bodengebundenes Fahrzeug, vorzugsweise ein Personenkraftwagen zu verstehen.For the purposes of the invention, a motor vehicle is a ground-based vehicle, preferably a passenger car.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rotor eine Einrichtung des elektromechanischen Energiewandlers zur Aufnahme bzw. Abgabe der mechanischen Leistung zu verstehen. Vorzugsweise weist ein Rotor wenigstens eine Rotorwelle auf, weiter vorzugsweise weist die Rotorwelle eine Symmetrielinie auf um welche der Rotor drehbar ist. In Bezug auf einen Elektromotor ist unter dem Rotor insbesondere die Abtriebs- oder Antriebswelle zu verstehen.For the purposes of the invention, a rotor means a device of the electromechanical energy converter for receiving or delivering the mechanical power. Preferably, a rotor has at least one rotor shaft, more preferably, the rotor shaft has a line of symmetry about which the rotor is rotatable. With regard to an electric motor, the term "rotor" should be understood to mean in particular the output or drive shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Stator eine Einrichtung zu verstehen, welche beim planmäßigen Betrieb des elektromechanischen Energiewandlers, insbesondere in Bezug auf den Rotor, still steht und insbesondere nicht rotiert. Der Stator ist insbesondere mit einem Gehäuse, welches den elektromechanischen Energiewandler, wenigstens abschnittsweise umgibt, drehfest verbunden. Vorzugsweise weist der Stator eine weitere, eigene Gehäuseeinrichtung auf, vorzugswiese einen Statormantel, welcher den Stator vorzugsweise in radialer Richtung wenigstens abschnittsweise umgibt. Eine derartige Gehäuseeinrichtung des Stators ist vorzugsweise als ein rohrartiges Bauteil zu verstehen. Im Inneren des Rohres ist vorzugsweise ein Statormagnet oder bevorzugt ein Statorleiter (Wicklung), insbesondere eine Statorwicklung aufgenommen.For the purposes of the invention, a stator is to be understood as a device which stands still during the scheduled operation of the electromechanical energy converter, in particular with respect to the rotor, and in particular does not rotate. The stator is in particular connected to a housing, which surrounds the electromechanical energy converter, at least in sections, rotatably connected. Preferably, the stator has a further, separate housing device, preferably a stator jacket, which surrounds the stator preferably in the radial direction at least in sections. Such a housing device of the stator is preferably to be understood as a tubular component. In the interior of the tube, a stator magnet or preferably a stator conductor (winding), in particular a stator winding, is preferably accommodated.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Außengehäuse eine Einrichtung zu verstehen, welche den elektromechanischen Energiewandler umgibt, vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollständig. Vorzugsweise ist ein Außengehäuse dazu eingerichtet, Lagerstellen für die drehbare Lagerung des Rotors bereitzustellen und ein Drehmoment vom Stator an ein Fundament/Maschinengestell weiter zu geben. Insbesondere ist unter einem Außengehäuse das Gehäuse eines Elektromotors/Generators zu verstehen.For the purposes of the invention, an outer housing means a device which surrounds the electromechanical energy converter, preferably at least in sections, preferably completely. Preferably, an outer housing is adapted to provide bearings for the rotatable mounting of the rotor and to pass a torque from the stator to a foundation / machine frame. In particular, is under an outer housing to understand the housing of an electric motor / generator.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Entkopplungseinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, welche den Stator mit dem Außengehäuse verbindet. Eine Entkopplungseinrichtung ermöglicht dabei eine vordefinierte Beweglichkeit des Stators gegenüber dem Außengehäuse. Vorzugsweise erstreckt sich eine Entkopplungseinrichtung wenigstens in Radialerrichtung und in Längsrichtung entlang einer Achse, um welche der Rotor drehbar gelagert ist. Weiter vorzugsweise windet sich eine Entkopplungseinrichtung spiralartig um diese Rotationsachse. Insbesondere erstreckt sich die Entkopplungseinrichtung in einem Zwischenraum, welcher sich zwischen dem Außengehäuse und dem Stator angeordnet ist. Das Außengehäuse weist eine, insbesondere wenigstens im Wesentlichen kreisrunde, Ausnehmung auf, welche zur Aufnahme des Stators eingerichtet ist. Weiter vorzugsweise ist die Ausnehmung im Aussengehäuse auf die Aussenkontur des Stator angepasst, vorzugsweise wenigstens abschnittsweise gleichartig (viereckig – viereckig, kreisrund – kreisrund, usw).For the purposes of the invention, a decoupling device is to be understood as a device which connects the stator to the outer housing. A decoupling device allows a predefined mobility of the stator relative to the outer housing. Preferably, a decoupling device extends at least in the radial direction and in the longitudinal direction along an axis about which the rotor is rotatably mounted. Further preferably, a decoupling device spirals around this axis of rotation. In particular, the decoupling device extends in a gap, which is arranged between the outer housing and the stator. The outer housing has a, in particular at least substantially circular, recess which is adapted to receive the stator. Further preferably, the recess in the outer housing is adapted to the outer contour of the stator, preferably at least partially similar (square - square, circular - circular, etc).

Die Entkopplungseinrichtung ist zur Verbindung des Stators mit dem Außengehäuse eingerichtet und weist dazu wenigstens ein erstes, insbesondere eine Reihe von ersten Zwischenelementen auf. Dieses Zwischenelement verläuft vorzugsweise zwischen dem Aussengehäuse und dem Stator.The decoupling device is designed to connect the stator to the outer housing and has for this purpose at least a first, in particular a series of first intermediate elements. This intermediate element preferably extends between the outer housing and the stator.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Verlauf dieses Zwischenelementes eine Symmetrielinie des Zwischenelements in einer Schnittebene, welche orthogonal zur Rotationsachse angeordnet ist, zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist der Verlauf des Zwischenelements als die Mittellinie bzw. als die Symmetrielinie des Zwischenelements zu verstehen. Eine Tangente an den Verlauf des Zwischenelements berührt diesen Verlauf wenigstens in einem Tangentenpunkt. Insbesondere schließen die Tangente an diesem Tangentenpunkt und eine Gerade durch die Rotationsachse und durch diesen Tangentenpunkt einen spitzen Winkel α ein.For the purposes of the invention, a line of symmetry of the intermediate element is to be understood in the course of this intermediate element in a sectional plane which is arranged orthogonally to the axis of rotation. Further preferably, the course of the intermediate element is to be understood as the center line or as the line of symmetry of the intermediate element. A tangent to the course of the intermediate element touches this course at least in a tangent point. In particular, the tangents at this tangent point and a straight line through the axis of rotation and through this tangent point enclose an acute angle α.

Dabei ist dieser Winkel α aus einem Bereich gewählt, welcher < 90°, vorzugsweise < 70°, bevorzugt < 60° und besonders bevorzugt ≤ 45° ist. Weiter ist der Winkel α > 0°, vorzugsweise > 15°, bevorzugt > 25° und besonders bevorzugt ≥ 30°. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich insbesondere durch den Winkel α aus dem erfindungsgemäßen Winkelbereich einerseits eine hohe Steifigkeit der Entkopplungseinrichtung in Umfangsrichtung ergibt (Drehmomentübertragung) und andererseits die Ankopplung des Stators gegenüber dem Außengehäuse in radialer Richtung weich genug ist, damit nur ein geringer Anteil des Körperschalls auf das Außengehäuse übertragen wird.In this case, this angle α is selected from a range which is <90 °, preferably <70 °, preferably <60 ° and particularly preferably ≤ 45 °. Further, the angle α> 0 °, preferably> 15 °, preferably> 25 ° and particularly preferably ≥ 30 °. Investigations have shown that in particular by the angle α from the angular range according to the invention a high rigidity of the decoupling device in the circumferential direction results (torque transmission) and on the other hand, the coupling of the stator relative to the outer housing in the radial direction is soft enough, so that only a small proportion of structure-borne noise is transferred to the outer housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Entkopplungseinrichtung wenigstens ein zweites, insbesondere eine Reihe von zweiten Zwischenelementen auf. Dieses zweite Zwischenelement erstreckt sich, vorzugsweise ebenso wie das erste Zwischenelement, in dem Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Außengehäuse vom Stator zum Außengehäuse. Weiter vorzugsweise schließt eine Tangente an den Verlauf des zweiten Zwischenelements an einen zweiten Tangentenpunkt und eine Gerade durch die Rotationsachse und durch diesen Tangentenpunkt einen spitzen Winkel β ein.In a preferred embodiment, the decoupling device has at least a second, in particular a series of second intermediate elements. This second intermediate element extends, preferably as well as the first intermediate element, in the intermediate space between the stator and the outer housing from the stator to the outer housing. Further preferably, a tangent to the course of the second intermediate element at a second tangent point and a straight line through the axis of rotation and through this tangent point includes an acute angle β.

Dabei ist der Winkel β aus einem Bereich ausgewählt, welcher < 90°, vorzugsweise < 70°, bevorzugt < 60° und besonders bevorzugt ≤ 45° ist. Weiter ist der Winkel β > 0°, vorzugsweise > 15°, bevorzugt > 25° und besonders bevorzugt ≥ 30°. Insbesondere durch die Wahl des Winkels β aus dem erfindungsgemäßen Winkelbereich ergibt sich eine besonders gute Entkopplung des Stators gegenüber dem Außengehäuse bei gleichzeitig guter Drehmamentübertragbarkeit.In this case, the angle β is selected from a range which is <90 °, preferably <70 °, preferably <60 ° and particularly preferably ≤ 45 °. Further, the angle β> 0 °, preferably> 15 °, preferably> 25 ° and particularly preferably ≥ 30 °. In particular, by the choice of the angle β from the angular range according to the invention results in a particularly good decoupling of the stator relative to the outer housing at the same time good Drehamentübertragbarkeit.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Winkel α und β, wenigstens im Wesentlichen, gleich groß. Weiter vorzugsweise ist der Verlauf des ersten und des zweiten Zwischenelements abschnittsweise symmetrisch, vorzugsweise vollständig, spiegelsymmetrisch.In a preferred embodiment, the angles α and β are at least substantially equal. Further preferably, the profile of the first and the second intermediate element is partially symmetrical, preferably complete, mirror-symmetrical.

Insbesondere bezieht sich diese Symmetrie von einem benachbartem ersten und zweiten Zwischenelement auf eine Symmetrielinie zwischen diesem ersten und diesem zweiten Zwischenelement und die Symmetrielinie verläuft in einer orthogonalen Ebene zur Rotationsachse. Weiter vorzugsweise verläuft die Symmetrielinie durch die Rotationsachse. Insbesondere durch diese Ausgestaltung der ersten und zweiten Zwischenelemente ist eine besonders vorteilhafte Drehmomentübertragung zwischen dem Stator und dem Außengehäuse in beide Drehrichtungen ermöglicht.In particular, this symmetry of an adjacent first and second intermediate element refers to a line of symmetry between this first and second intermediate element and the symmetry line extends in an orthogonal plane to the axis of rotation. Further preferably, the line of symmetry extends through the axis of rotation. In particular, by this configuration of the first and second intermediate elements, a particularly advantageous torque transmission between the stator and the outer housing in both directions of rotation is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens ein Zwischenelement wenigstens in einer Schnittebene orthogonal zu der Rotationsachse einen geradlinigen Verlauf auf. Weiter vorzugsweise weist wenigstens ein Zwischenelement in dieser Ebene einen spline-artigen, oder bevorzugt wenigstens abschnittsweise gekrümmten Verlauf auf. Das Zwischenelement weist entlang seiner Längserstreckung (Richtung parallel zur Rotationsachse) in dieser Schnittebene eine mittlere Dicke D auf. Vorzugsweise ist die Dicke D des Zwischenelements über den gesamten Verlauf in der Schnittebene, wenigstens im Wesentlichen, konstant. Dabei bedeutet wenigstens im Wesentlichen eine maximale Abweichung von der dicksten zur dünnsten Stelle von vorzugsweise weniger als 0,5 D, bevorzugt weniger als 0,25 D und besonders bevorzugt von weniger als 0,1 D.In a preferred embodiment, at least one intermediate element has a rectilinear profile at least in a sectional plane orthogonal to the axis of rotation. Further preferably, at least one intermediate element in this plane has a spline-like or preferably at least partially curved course. The intermediate element has an average thickness D along its longitudinal extent (direction parallel to the axis of rotation) in this sectional plane. Preferably, the thickness D of the intermediate element over the entire course in the sectional plane, at least substantially, constant. In this case, at least substantially means a maximum deviation from the thickest to the thinnest point of preferably less than 0.5D, preferably less than 0.25D, and more preferably less than 0.1D.

Vorzugsweise ist die Dicke D des Zwischenelements, bevorzugt die mittlere Dicke D des Zwischenelements, wenigstens in der Schnittebene (orthogonal zur Rotationsachse) < 5 mm, vorzugsweise ≤ 3 mm, bevorzugt ≤ 2 mm und besonders bevorzugt ≤ 1 mm und weiter ist die Dickenerstreckung D in dieser Ebene > 0,05 mm, vorzugsweise ≥ 0,1 mm, bevorzugt ≥ 0,25 mm und besonders bevorzugt ≥ 0,5 mm. Weiter vorzugsweise sind mehrere dieser Zwischenelemente und bevorzugt sind alle dieser Zwischenelemente, mit einer erfindungsgemäßen Dicke D gestaltet.Preferably, the thickness D of the intermediate element, preferably the average thickness D of the intermediate element, at least in the sectional plane (orthogonal to the axis of rotation) <5 mm, preferably ≤ 3 mm, preferably ≤ 2 mm and more preferably ≤ 1 mm and further the thickness extension D is in this plane> 0.05 mm, preferably ≥ 0.1 mm, preferably ≥ 0.25 mm and particularly preferably ≥ 0.5 mm. Further preferably, a plurality of these intermediate elements and preferably all of these intermediate elements are designed with a thickness D according to the invention.

Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Zwischenelement nach der dargelegten Gestaltung den Stator vom Außengehäuse besonders gut entkoppelt, bei gleichzeitig guter Übertragbarkeit des Drehmoments zwischen dem Stator und dem Außengehäuse.Investigations have shown that an intermediate element according to the stated design decouples the stator from the outer housing particularly well, while at the same time good transferability of the torque between the stator and the outer housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen das Außengehäuse und die Entkopplungseinrichtung wenigstens abschnittsweise artunterschiedliche Werkstoffe auf. Vorzugsweise sind sowohl das Außengehäuse wie auch die Entkopplungseinrichtung zu mehr als 50% aus artunterschiedlichen Werkstoffen aufgebaut, bevorzugt zu mehr als 75% und besonders bevorzugt zu mehr als 90%. Insbesondere sind die Arten der verwendeten Werkstoffe an den unterschiedlichen Anforderungen, welche an das Außengehäuse und den Stator gestellt sind, orientiert und durch artunterschiedliche Werkstoffe ist ein verbesserter elektromechanischer Energiewandler erreichbar. Im Sinne der Erfindung sind unter unterschiedlichen Arte von Werkstoffen insbesondere Eisen-/Stahlwerkstoffe, Aluminiumwerkstoffe, Keramikwerkstoffe und Kunststoffe zu verstehen.In a preferred embodiment, the outer housing and the decoupling device at least partially on different types of materials. Preferably, both the outer housing as well as the decoupling device are constructed to more than 50% of different types of materials, preferably more than 75% and more preferably more than 90%. In particular, the types of materials used to the different requirements, which are placed on the outer housing and the stator, oriented and by different material materials an improved electromechanical energy converter can be achieved. For the purposes of the invention, different types of materials are to be understood in particular as iron / steel materials, aluminum materials, ceramic materials and plastics.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der elektromechanische Energiewandler als einen Bestandteil des Außengehäuses einen Aluminiumwerkstoff, vorzugsweise einen Aluminiumgusswerkstoff und besonders bevorzugt einen Aluminiumdruckgusswerkstoff auf. Insbesondere Aluminiumwerkstoffe finden aufgrund der guten Wärmeleitung und des geringen spezifischen Gewichts bei guter Festigkeit häufig Einsatz als Gehäusewerkstoff.In a preferred embodiment, the electromechanical energy converter has as an element of the outer housing an aluminum material, preferably an aluminum casting material and particularly preferably an aluminum die cast material. In particular aluminum materials are often used as housing material due to the good heat conduction and the low specific weight with good strength.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Entkopplungseinrichtung als einen Bestandteil einen Eisen-/Stahlwerkstoff auf. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist die Entkopplungseinrichtung als einen Werkstoff einen Federstahlwerkstoff auf. Insbesondere Eisen-/Stahlwerkstoffe weisen eine gute elastische Verformbarkeit bei hoher Festigkeit auf, und sind somit besonders gut für die Entkopplung des Stators von dem Außengehäuse geeignet, insbesondere dadurch ist ein verbesserter elektromechanischer Energiewandler erreichbar.In a preferred embodiment, the decoupling device as an ingredient on an iron / steel material. In a further preferred embodiment, the decoupling device has a spring steel material as a material. In particular, iron / steel materials have a good elastic deformability with high strength, and are therefore particularly well suited for the decoupling of the stator of the outer housing, in particular thereby an improved electromechanical energy converter can be achieved.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Entkopplungseinrichtung als einen Bestandteil einen Kunststoff auf. Vorzugsweise ist dieser Kunststoff als faserverstärkter Kunststoff ausgeführt. Vorzugsweise finden als Verstärkungsfasern Glasfasern, Kunststofffasern oder Stahlfasern Verwendung. Insbesondere faserverstärkte Kunststoffe weisen eine hohe Festigkeit, geringes Gewicht und eine gute innere Dämpfung auf.In a particularly preferred embodiment, the decoupling device as a component on a plastic. Preferably, this plastic is designed as a fiber-reinforced plastic. Preferably find as reinforcing fibers glass fibers, plastic fibers or steel fibers use. In particular, fiber-reinforced plastics have high strength, low weight and good internal damping.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens ein erstes und ein zweites Zwischenelement mittels Verbindungsbereichen miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Zwischenelemente mit den Verbindungsbereichen einstückig miteinander ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die Entkopplungseinrichtung als im Wesentlichen dünnwandiges dreidimensionales Bauteil ausgeführt. Vorzugsweise als Blechbiegeteil. Besonders bevorzugt als ein rohrförmiges Bauteil, welches in einer orthogonal zur Rotationsachse angeordneten Schnittebene einen, wenigstens im Wesentlichen, gewellten Querschnitt aufweist, wobei insbesondere einzelne Abschnitte einen geradlinigen Verlauf aufweisen.In a preferred embodiment, at least a first and a second intermediate element are connected to one another by means of connecting regions. Preferably, the intermediate elements are integrally formed with the connecting portions. Further preferably, the decoupling device is designed as a substantially thin-walled three-dimensional component. Preferably as a sheet metal part. Particularly preferred as a tubular component, which in an orthogonal to the axis of rotation arranged cutting plane has an at least substantially corrugated cross-section, in particular individual sections have a straight course.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Energiewandlers sind folgende Schritte vorgesehen,

– Bereitstellen der Entkopplungseinrichtung,
– Bereitstellen des Stators,
– Bereitstellen des Außengehäuses,
– Verbinden des Außengehäuses mit dem Stator mittels der Entkopplungseinrichtun.

For the production of an electromechanical energy converter according to the invention the following steps are provided,

Providing the decoupling device,
Providing the stator,
Providing the outer housing,
- Connecting the outer housing to the stator by means of Entkopplungseinrichtun.

Zum Verbinden des Stators durch die Entkopplungseinrichtung mit dem Außengehäuse werden vorzugsweise der Stator und die Entkopplungseinrichtung in Richtung der Rotationsachse gegenüber dem Außengehäuse bewegt. Vorzugsweise werden der Stator und die Entkopplungseinrichtung in Richtung der Rotationsachse in das Außengehäuse eingeschoben.For connecting the stator by the decoupling device with the outer housing, the stator and the decoupling device are preferably moved in the direction of the axis of rotation relative to the outer housing. Preferably, the stator and the decoupling device are inserted in the direction of the axis of rotation in the outer housing.

Weiter vorzugsweise weist die Entkopplungseinrichtung eine Vielzahl von Zwischenelementen und Verbindungsbereichen auf und weist so in einer orthogonalen Schnittebene zur Rotationsachse des Rotors einen ringartigen Querschnitt auf. Mit den Zwischenelementen und Verbindungsbereichen weist dieser Querschnitt einen gewellten Verlauf auf. Weiter vorzugsweise ist die Entkopplungseinrichtung als eine gewellte Hülse ausgebildet, welche sich, ausgehend von dem Querschnitt orthogonal zur Rotationsachse des Rotors in Richtung dieser Achse erstreckt. Bevorzugt weist diese gewellte Hülse eine Längsausnehmung (Längsschlitz) auf, welcher sich in Richtung der Rotationsachse erstreckt. Vorzugsweise durchbricht diese Längsausnehmung die Entkopplungseinrichtung wenigstens teilweise oder bevorzugt vollständig. Weiter vorzugsweise ist eine derartige Ausnehmung in einem der Verbindungsbereiche angeordnet. Insbesondere durch diesen Längsschlitz sind eine gute Anpassung der Entkopplungseinrichtung sowie eine gute Drehmomentübertragung zwischen Stator und Gehäuse ermöglicht.Further preferably, the decoupling device has a plurality of intermediate elements and connecting regions and thus has an annular cross-section in an orthogonal sectional plane to the axis of rotation of the rotor. With the intermediate elements and connecting areas, this cross section has a wavy course. Further preferably, the decoupling device is formed as a corrugated sleeve, which extends, starting from the cross section orthogonal to the axis of rotation of the rotor in the direction of this axis. Preferably, this corrugated sleeve has a longitudinal recess (longitudinal slot), which extends in the direction of the axis of rotation. Preferably, this longitudinal recess breaks through the decoupling device at least partially or preferably completely. Further preferably, such a recess is arranged in one of the connecting regions. In particular, by this longitudinal slot a good adaptation of the decoupling device and a good torque transmission between the stator and housing are possible.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird die Entkopplungseinrichtung wenigstens mit dem Außengehäuse oder wenigstens mit dem Stator formschlüssig oder vorzugsweise stoffschlüssig verbunden. Insbesondere durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ist ein elektromechanischer Energiewandler mit Entkopplungseinrichtung besonders einfach und schnell herstellbar.In a further preferred embodiment of the production method, the decoupling device is connected to the outer housing or at least to the stator in a form-fitting or preferably cohesive manner. In particular, by an inventive method, an electromechanical energy converter with decoupling is particularly easy and fast to produce.

Weiter ist es insbesondere durch die Verbindung der Entkopplungseinrichtung mit dem Außengehäuse und/oder dem Stator ermöglicht, eine besonders sichere Drehmomentübertragung zwischen dem Außengehäuse und dem Stator sicher zu stellen.Further, it is possible in particular by the connection of the decoupling device with the outer housing and / or the stator to ensure a particularly secure torque transmission between the outer housing and the stator.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Zwischenraum zwischen dem Stator und dem Gehäuse wenigstens zwei oder mehr, vorzugsweise aber eine Vielzahl, von Entkopplungseinrichtungen angeordnet. Weiter vorzugsweise sind die Entkopplungseinrichtungen, bezogen auf eine Abwicklung der Fläche in welcher diese angeordnet sind, wenigstens im Wesentlichen schachbrettartig angeordnet. Insbesondere aus dieser Schachbrettartigen Anordnung ergibt sich, dass die Länge einer Entkopplungseinrichtung, insbesondere deren Erstreckung in Richtung der Rotationsachse des Rotors im Gehäuse, höchstens 50% der Erstreckung des Stators in der gleichen Richtung entspricht, vorzugsweise aber weniger als 30%, bevorzugt weniger als 20% und besonders bevorzugt weniger als 10%. Insbesondere durch eine derartige Längenstufung der Entkopplungseinrichtung ist eine besonders gute Entkopplung des Stators gegenüber dem Gehäuse erreichbar.In a preferred embodiment, at least two or more, but preferably a plurality, of decoupling devices are arranged in the intermediate space between the stator and the housing. Further preferably, the decoupling, based on a settlement of the surface in which they are arranged, at least substantially arranged like a checkerboard. In particular, from this checkerboard-like arrangement results that the length of a decoupling device, in particular whose extent in the direction of the axis of rotation of the rotor in the housing, at most 50% corresponds to the extent of the stator in the same direction, but preferably less than 30%, preferably less than 20 %, and more preferably less than 10%. In particular, by such a length gradation of the decoupling device, a particularly good decoupling of the stator relative to the housing can be achieved.

Vorzugsweise sind zwei Entkopplungseinrichtungen in axialer Richtung, also in Richtung der Rotationsachse des Rotors voneinander beabstandet oder unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Insbesondere durch eine Beabstandung wird die Anzahl der eingesetzten Entkopplungseinrichtungen verringert und damit ist der Montagaufwand absenkbar. Insbesondere durch die unmittelbare Benachbarung der Entkopplungseinrichtungen wird deren Anzahl erhöht und damit ist die Torsionssteifigkeit Stator/Gehäuse verbesserbar.Preferably, two decoupling devices in the axial direction, ie in the direction of the axis of rotation of the rotor are spaced from each other or immediately adjacent to each other. In particular, by a spacing, the number of decoupling devices used is reduced, and thus the assembly cost is lowered. In particular, by the immediate disregard of the decoupling devices whose number is increased and thus the torsional stiffness stator / housing can be improved.

Vorzugsweise sind zwei Entkopplungseinrichtungen in radialer Richtung, also in Richtung um diese Rotationsachse des Rotors herum voneinander beabstandet oder unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Insbesondere durch eine Beabstandung wird die Anzahl der benötigten Entkopplungseinrichtungen verringert und damit ist der Montagaufwand verringerbar. Insbesondere durch die unmittelbare Benachbarung der Entkopplungseinrichtungen wird deren Anzahl erhöht und damit ist die Torsionssteifigkeit Stator/Gehäuse verbesserbar.Preferably, two decoupling devices in the radial direction, ie in the direction around this axis of rotation of the rotor are spaced from each other or immediately adjacent to each other. In particular, by a spacing, the number of required decoupling devices is reduced, and thus the assembly cost is reduced. In particular, by the immediate disregard of the decoupling devices whose number is increased and thus the torsional stiffness stator / housing can be improved.

In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich eine Entkopplungseinrichtung oder mehrere zueinander benachbarte Entkopplungseinrichtungen, wenigstens im Wesentlichen über die gesamte Länge des Stators. Insbesondere ergibt sich durch diese Anordnung eine streifenartige Anordnung der Entkopplungseinrichtungen in Bezug auf den Stator. Die Streifen (Entkopplungseinrichtung) weisen in Längserstreckungsrichtung, also in Richtung der Rotationsachse des Rotors, eine einteilige oder mehrteilige Gestalt auf. Dabei ist in diesem Sinne unter im Wesentlichen der gesamten Länge zu verstehen, dass die Länge eines dieser Streifen von Entkopplungseinrichtungen oder die Länge einer Entkopplungseinrichtung wenigstens 66% der Länge der Erstreckung des Stators in derselben Richtung, vorzugsweise wenigstens 75% und besonders bevorzugt wenigstens 95% ist. Ganz besonders bevorzugt entspricht die Länge der Entkopplungseinrichtung beziehungsweise dieses Streifens in der genannten Richtung der Länge des Stators in derselben Richtung. Weiter vorzugsweise sind wenigstens zwei dieser Entkopplungseinrichtungen oder Streifen, vorzugsweise eine Vielzahl und bevorzugt alle in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Anordnung ist es ermöglicht mit wenigen Entkopplungseinrichtungen eine gute Entkopplung zwischen Stator und Gehäuse zu erreichen. Weiter vorzugsweise sind wenigstens zwei dieser Entkopplungseinrichtungen oder Streifen, vorzugsweise eine Vielzahl und bevorzugt alle in Umfangsrichtung paarweise unmittelbar beabstandet zueinander angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Anordnung ist es ermöglicht eine besonders hohe Torsionssteifigkeit zwischen Stator und Gehäuse zu erreichen.In a preferred embodiment, a decoupling device or a plurality of mutually adjacent decoupling devices extends at least substantially over the entire length of the stator. In particular, this arrangement results in a strip-like arrangement of the decoupling devices with respect to the stator. The strips (decoupling device) have a one-part or multi-part shape in the longitudinal extension direction, that is to say in the direction of the axis of rotation of the rotor. In this sense, essentially the entire length is to be understood that the length of one of these strips of decoupling devices or the length of a decoupling device is at least 66% of the length of the extent of the stator in the same direction, preferably at least 75% and particularly preferably at least 95%. is. Most preferably, the length of the decoupling device or of this strip in the stated direction corresponds to the length of the stator in the same direction. Further preferably, at least two of these decoupling devices or strips, preferably a plurality and preferably all arranged circumferentially spaced from each other. In particular, by such an arrangement, it is possible with a few decoupling devices to achieve a good decoupling between the stator and the housing. Further preferably, at least two of these decoupling devices or strips, preferably a plurality and preferably all in the circumferential direction in pairs directly spaced from one another. In particular, by such an arrangement, it is possible to achieve a particularly high torsional stiffness between the stator and the housing.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine, vorzugsweise aber eine Vielzahl und besonders bevorzugt sind alle Entkopplungseinrichtungen einstückig mit dem Stator oder vorzugsweise mit dem Gehäuse ausgebildet. Vorzugsweise sind die Entkopplungseinrichtungen mit dem Gehäuse oder Stator verklebt oder bevorzugt verschweißt oder besonders bevorzugt verlötet und ganz besonders bevorzugt integral mit diesem ausgebildet. Insbesondere durch das einstückige Ausbilden der Entkopplungseinrichtung mit dem Stator oder Gehäuse ist eine besonders gute Drehmomentübertragung zwischen diesen (Torsionssteifigkeit) erreichbar und es ist ein verbesserter elektromechanischer Energiewandler darstellbar.In a preferred embodiment, at least one, but preferably a plurality and particularly preferably all decoupling devices are formed integrally with the stator or preferably with the housing. Preferably, the decoupling devices are glued to the housing or stator or preferably welded or particularly preferably soldered and very particularly preferably formed integrally therewith. In particular, by integrally forming the decoupling device with the stator or housing a particularly good torque transmission between them (torsional rigidity) can be achieved and It is an improved electromechanical energy converter can be displayed.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den teilweise schematisierten Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail in connection with the partially schematized figures. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung des elektromechanischen Energiewandlers, 1 a perspective view of the electromechanical energy converter,

2 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Entkopplungseinrichtung, 2 a perspective view of a preferred decoupling device,

3 Verlauf des Schalldruckpegels über der Drehzahl für einen elektromechanischen Energiewandler mit/ohne Entkopplungseinrichtung, 3 Course of the sound pressure level above the speed for an electromechanical energy converter with / without decoupling device,

4 eine Teilschnittdarstellung der Entkopplungseinrichtung in einer orthogonalen Ebene zur Rotationsachse, 4 a partial sectional view of the decoupling device in an orthogonal plane to the rotation axis,

5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß entkoppelten Stators gegenüber einem Gehäuse, 5 a perspective view of an inventively decoupled stator relative to a housing,

6 eine Abwicklung der Anordnung der Entkopplungsenrichtungen in die Ebene, 6 a settlement of the arrangement of the decoupling directions in the plane,

7 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß entkoppelten Stators, 7 a top view of an inventively decoupled stator,

8 eine Abwicklung der Anordnung der Entkopplungseinrichtungen in die Ebene, 8th a settlement of the arrangement of the decoupling devices in the plane,

9 eine Teilschnittdarstellung einer Entkopplungseinrichtung. 9 a partial sectional view of a decoupling device.

In 1 ist das Außengehäuse 1 perspektivisch dargestellt. Dabei nimmt das Außengehäuse 1 mittels der Entkopplungseinrichtung 4 den Stator 2 auf. Zwischen dem Stator 2 und dem Außengehäuse 1 bildet sich ein Luftspalt 3 aus (Zwischenraum). Dieser Luftspalt 3 ist derart bemessen, dass darin die Entkopplungseinrichtung 4 so angeordnet werden kann, dass sich eine ausreichende Beweglichkeit des Stators in radialer Richtung gegenüber dem Außengehäuse 1 ergibt. Der Rotor (nicht dargestellt) ist um die Rotationsache 5 drehbar im Außengehäuse 1 gelagert. Die Entkopplungseinrichtung 4 ist als im Wesentlichen wellenförmiges Rohr ausgebildet. Dabei weist die Entkopplungseinrichtung 4 erste Zwischenelemente 4a und zweite Zwischenelemente 4b auf. Die Zwischenelemente 4a/4b sind durch die Verbindungsbereiche 4c.1 und 4c.2 jeweils miteinander verbunden. Durch die symmetrische Ausbildung der Entkopplungseinrichtung 4, insbesondere der Bereich 4c.1 und 4c.2 zueinander ergibt sich das gleiche Drehmomentübertragungsverhalten für Links- bzw. Rechtslauf des Rotors.In 1 is the outer casing 1 shown in perspective. It takes the outer case 1 by means of the decoupling device 4 the stator 2 on. Between the stator 2 and the outer casing 1 An air gap forms 3 out (gap). This air gap 3 is dimensioned such that therein the decoupling device 4 can be arranged so that there is sufficient mobility of the stator in the radial direction relative to the outer housing 1 results. The rotor (not shown) is the rotation axis 5 rotatable in the outer housing 1 stored. The decoupling device 4 is formed as a substantially wave-shaped tube. In this case, the decoupling device 4 first intermediate elements 4a and second intermediate elements 4b on. The intermediate elements 4a / 4b are through the connection areas 4c.1 and 4c.2 each connected to each other. Due to the symmetrical design of the decoupling device 4 , especially the area 4c.1 and 4c.2 to each other results in the same torque transmission behavior for left or right rotation of the rotor.

In 2 ist eine perspektivische Darstellung der Entkopplungseinrichtung 4 gezeigt. Die Entkopplungseinrichtung 4 verläuft um die Rotationsachse 5. In einer Schnittebene, welche orthogonal zur Rotationsachse 5 angeordnet ist, ergibt sich ein wellenartiger Querschnitt der Entkopplungseinrichtung 4. Dabei weist die Entkopplungseinrichtung 4 erste 4a und zweite 4b Zwischenelemente auf, welche über die Verbindungsbereiche 4c.1 und 4c.2 miteinander verbunden sind. Weiter ist die Entkopplungseinrichtung 4 aus im Wesentlichen dünnwandiges Blechbiegeteil ausgeführt und erstreckt sich in Richtung parallel zur der Rotationsachse 5.In 2 is a perspective view of the decoupling device 4 shown. The decoupling device 4 runs around the axis of rotation 5 , In a sectional plane which is orthogonal to the axis of rotation 5 is arranged, results in a wave-like cross-section of the decoupling device 4 , In this case, the decoupling device 4 first 4a and second 4b Intermediate elements, which over the connecting areas 4c.1 and 4c.2 connected to each other. Next is the decoupling device 4 made of substantially thin-walled bent sheet metal part and extends in the direction parallel to the axis of rotation 5 ,

In 3 ist der abgegebene Schalldruckpegel zweier im Wesentlichen baugleicher Elektromotoren dargestellt. Dabei symbolisiert der Kurvenverlauf a den Schalldruckpegel, dargestellt über der Drehzahl für einen Elektromotor ohne Entkopplungseinrichtung. Der Kurvenverlauf b symbolisiert dagegen den Schalldruckpegel über der Drehzahl für einen Elektromotor mit erfindungsgemäßer Entkopplungseinrichtung. Es ist erkennbar, dass durch die Entkopplungseinrichtung der Schalldruckpegel über den gesamten Drehzahlbereich des Elektromotors sinkt. Aus diesem Zusammenhang folgt, dass der abgegebene Körperschall durch die erfindungsgemäße Entkopplungseinrichtung gesenkt wird.In 3 the emitted sound pressure level of two substantially identical electric motors is shown. In this case, the curve a symbolizes the sound pressure level, shown above the speed for an electric motor without decoupling device. The curve b, however, symbolizes the sound pressure level above the speed for an electric motor with inventive decoupling device. It can be seen that the sound pressure level drops over the entire speed range of the electric motor due to the decoupling device. From this context it follows that the emitted structure-borne noise is lowered by the decoupling device according to the invention.

In 4 ist ein Teilschnitt einer der Entkopplungseinrichtungen in einer Schnittebene, welche orthogonal zur Rotationsachse 5 angeordnet ist, dargestellt. Das erste Zwischenelement 4a weist einen Verlauf 4d auf. Dabei fällt die Tangente an diesen Verlauf 4d (geradliniger Verlauf) und dieser Verlauf selbst, zusammen. Die Gerade 6a durch die Rotationsachse 5 und der Verlauf 4d schließen den spitzen Winkel α miteinander ein. Gleiches gilt für das zweite Zwischenelement 4b.In 4 is a partial section of one of the decoupling devices in a sectional plane, which is orthogonal to the axis of rotation 5 is arranged, shown. The first intermediate element 4a has a course 4d on. The tangent falls on this course 4d (straight course) and this course itself, together. Straight 6a through the axis of rotation 5 and the course 4d enclose the acute angle α with each other. The same applies to the second intermediate element 4b ,

Das zweite Zwischenelement 4b weist einen Verlauf 4e auf. Die Gerade 6b durch die Rotationsachse 5 schließt mit diesem Verlauf 4e einen spitzen Winkel β ein. Die Zwischenelemente 4a/4b sind über das Verbindungselement 4c.1 miteinander verbunden. An das Verbindungselement 4c.2 schließt sich wiederum ein erstes Zwischenelement an.The second intermediate element 4b has a course 4e on. Straight 6b through the axis of rotation 5 concludes with this course 4e an acute angle β. The intermediate elements 4a / 4b are about the connecting element 4c.1 connected with each other. To the connecting element 4c.2 in turn is followed by a first intermediate element.

Die Zwischenelemente 4a und 4b weisen eine mittlere Dickenerstreckung D und orthogonal zu dieser eine Längserstreckung L auf. Bei einer Ausgestaltung der Entkopplungseinrichtung insbesondere als Blechbiegeteil, weisen die Verbindungsbereiche 4c.1 und 4c.2 die im Wesentlichen gleiche Erstreckung D wie diese Zwischenelemente 4a und 4b auf.The intermediate elements 4a and 4b have a mean thickness extension D and orthogonal to this a longitudinal extent L. In one embodiment of the decoupling device, in particular as a sheet-metal bent part, have the connection areas 4c.1 and 4c.2 the substantially same extent D as these intermediate elements 4a and 4b on.

5 zeigt eine perspektivische Sicht auf den Stator 2, welcher über Entkopplungseinrichtungen 4 gegenüber dem Gehäuse/Aussengehäuse 1 entkoppelt ist, in teilweise schematisierter Art. Die Entkopplung mittels der Entkopplungseinrichtungen 4 ist dabei unabhängig von der Gestaltung des Stators, insbesondere an dessen Innenseite mit den Nutungen 8, welche zur Aufnahme von Wicklungen oder Leitern (nicht dargestellt) eingerichtet sein können. Ein Rotor (nicht dargestellt) welcher gegenüber dem Stator 2 drehbar ist, ist um die Rotationsachse 5 drehbar. Die Entkopplungseinrichtungen 4 sind in dem Zwischenraum 3, zwischen dem Stator 2 und dem Gehäuse 1 angeordnet. Die Entkopplungseinrichtungen 4 können als separate Bauteile, unabhängig von Stator 2 oder Gehäuse 1 ausgebildet sein oder mit einem dieser beiden Teile (1, 2) einstückig ausgebildet sein. 5 shows a perspective view of the stator 2 , which has decoupling devices 4 opposite the housing / outer housing 1 is decoupled, in a partially schematic way. The decoupling means of decoupling 4 is independent of the design of the stator, in particular on the inside with the grooves 8th which may be arranged to receive windings or conductors (not shown). A rotor (not shown) which faces the stator 2 is rotatable about the rotation axis 5 rotatable. The decoupling devices 4 are in the gap 3 , between the stator 2 and the housing 1 arranged. The decoupling devices 4 Can be used as separate components, regardless of stator 2 or housing 1 be formed or with one of these two parts ( 1 . 2 ) be integrally formed.

6 zeigt einen Ausschnitt der Abwicklung der Fläche (Zylindermantelfläche) des Bauteils (Stator 2, Gehäuse 1), auf welchem die Entkopplungseinrichtungen 4 angeordnet sind, in die Ebene um die Anordnung der Entkopplungseinrichtungen 4 besser zu verdeutlichen. Dabei sind die Entkopplungseinrichtungen 4, schachbrettartig angeordnet. Die Entkopplungseinrichtungen 4 sind in Umfangsrichtung 5.u durch Trennelemente 7 von einander beabstandet. Die Trennelemente 7 können, wie auch die Entkopplungseinrichtungen 4 mit dem Stator 2 oder Gehäuse 1 einstückig ausgebildet sein, oder als separates Bauteil. Weiter können die Trennelemente 7 einstückig mit den Entkopplungseinrichtungen ausgebildet sein. In Richtung 5.r der Rotationsachse 5 (nicht dargestellt) sind die Entkopplungseinrichtungen 4 unmittelbar zueinander benachbart angeordnet. In dieser Richtung 5.r weisen die entkopplungseinrichtungen 11 eine Längserstreckung 11 auf, diese ist geringer als die Längserstreckung 10 des Stators 2 in derselben Richtung. 6 shows a section of the development of the surface (cylinder surface) of the component (stator 2 , Casing 1 ) on which the decoupling devices 4 are arranged, in the plane around the arrangement of the decoupling devices 4 better to clarify. Here are the decoupling devices 4 arranged in a checkerboard pattern. The decoupling devices 4 are in the circumferential direction 5.u by separating elements 7 spaced from each other. The separating elements 7 can, as well as the decoupling devices 4 with the stator 2 or housing 1 be formed integrally, or as a separate component. Next, the separating elements 7 be formed integrally with the decoupling devices. In the direction 5.r the axis of rotation 5 (not shown) are the decoupling devices 4 arranged directly adjacent to each other. In this direction 5.r have the decoupling devices 11 a longitudinal extension 11 on, this is less than the longitudinal extent 10 of the stator 2 in the same direction.

In 7 ist eine Draufsicht auf einen Stator 2, welcher über Entkopplungseinrichtungen 4 gegenüber dem Gehäuse 1 entkoppelt in teilweise schematisierter Art dargestellt. Die Entkopplung mittels der Entkopplungseinrichtungen 4 ist dabei unabhängig von der Gestaltung des Stators 2, insbesondere an dessen Innenseite mit den Nutungen 8, welche zur Aufnahme von Wicklungen oder Leitern (nicht dargestellt) eingeachtet sein können. Ein Rotor (nicht dargestellt), welcher gegenüber dem Stator 2 drehbar ist, ist um die Rotationsachse 5 drehbar. Die Entkopplungseinrichtungen 4 sind in dem Zwischenraum 3, zwischen dem Stator 2 und dem Gehäuse 1 angeordnet. Die Entkopplungseinrichtungen 4 können als separate Bauteile, unabhängig von Stator 2 oder Gehäuse 1 ausgebildet sein oder mit einem dieser beiden Teile (1, 2) einstückig verbunden sein. Weiter ist es ermöglicht, dass die Trennelemente einstückig mit den Entkopplungseinrichtungen 4 ausgebildet sind.In 7 is a plan view of a stator 2 , which has decoupling devices 4 opposite the housing 1 decoupled represented in a partially schematic manner. The decoupling by means of the decoupling devices 4 is independent of the design of the stator 2 , in particular on the inside thereof with the grooves 8th which may be used to receive windings or conductors (not shown). A rotor (not shown) which faces the stator 2 is rotatable about the rotation axis 5 rotatable. The decoupling devices 4 are in the gap 3 , between the stator 2 and the housing 1 arranged. The decoupling devices 4 Can be used as separate components, regardless of stator 2 or housing 1 be formed or with one of these two parts ( 1 . 2 ) be integrally connected. Furthermore, it is possible for the separating elements to be integral with the decoupling devices 4 are formed.

8 zeigt einen Ausschnitt der Abwicklung der Fläche (Zylindermantelfläche) des Bauteils (Stator 2, Gehäuse 1), auf welchem die Entkopplungseinrichtungen 4 angeordnet sind, in die Ebene. Diese Darstellung verdeutlicht die Art der Anordnung der Entkopplungseinrichtungen 4 besser besonders gut. Dabei sind die Entkopplungseinrichtungen 4, streifenartig angeordnet. Die Entkopplungseinrichtungen 4 sind in Umfangsrichtung 5.u durch Trennelemente 7 von einander beabstandet. Weiter können die Entkopplungseinrichtungen 7 einstückig mit den Trennelementen 7 ausgebildet sein. Die Trennelemente 7 können, wie auch die Entkopplungseinrichtungen 4 mit dem Stator 2 oder Gehäuse 1 einstückig ausgebildet sein, oder als separates Bauteil. In Richtung 5.r der Rotationsachse 5 (nicht dargestellt) erstrecken sich die Entkopplungseinrichtungen 4, über die gesamte Breite des Stators, dabei entspricht die Längsersteckung 10 des Stators wenigstens im Wesentlichen der Längserstreckung 11 der Entkopplungseinrichtungen 4 in derselben Richtung 5.r. 8th shows a section of the development of the surface (cylinder surface) of the component (stator 2 , Casing 1 ) on which the decoupling devices 4 are arranged in the plane. This illustration clarifies the nature of the arrangement of the decoupling devices 4 better especially good. Here are the decoupling devices 4 arranged in stripes. The decoupling devices 4 are in the circumferential direction 5.u by separating elements 7 spaced from each other. Next, the decoupling devices 7 integral with the separating elements 7 be educated. The separating elements 7 can, as well as the decoupling devices 4 with the stator 2 or housing 1 be formed integrally, or as a separate component. In the direction 5.r the axis of rotation 5 (not shown) extend the decoupling devices 4 , over the entire width of the stator, while the longitudinal extent corresponds 10 of the stator at least substantially the longitudinal extent 11 the decoupling devices 4 in the same direction 5.r ,

In 9 ist eine Schnittdarstellung einer Entkopplungseinrichtung 4, welche einstückig mit dem Stator 2 ausgebildet ist dargestellt. Die dargestellte Entkopplungseinrichtung weist ein erstes 4a und ein zweites 4b Zwischenelement auf. Die Zwischenelemente 4a/b sind mittels des Verbindungsbereichs 4c.1 miteinander verbindbar. Der Verbindungsbereich 4c.2 fällt mit dem Stator 2 zusammen. Die Entkopplungseinrichtungen 4 sind in radialer Richtung von der Rotationsachse 5 beabstandet angeordnet.In 9 is a sectional view of a decoupling device 4 , which are integral with the stator 2 trained is shown. The illustrated decoupling device has a first 4a and a second one 4b Intermediate element on. The intermediate elements 4a / b are by means of the connection area 4c.1 connectable with each other. The connection area 4c.2 falls to the stator 2 together. The decoupling devices 4 are in the radial direction of the axis of rotation 5 spaced apart.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011076532 A1 [0002, 0006]

Claims

Electromechanical energy converter, in particular for use in a motor vehicle, having a rotor which is mounted about an axis of rotation ( 5 ) is rotatably mounted, a stator ( 3 ), which is non-contact, in particular magnetic, coupled to the rotor, an outer housing ( 1 ), which is set up for mounting the rotor and a decoupling device ( 4 ), for connecting the stator ( 2 ) with the outer housing ( 1 ), wherein the outer housing ( 1 ) and the stator ( 2 ), at least in sections, in the radial direction through a gap ( 3 ) are spaced from each other, characterized in that the decoupling device ( 4 ) at least a first ( 4a ), in particular a series of first ( 4a ), And that, in a sectional plane orthogonal to the axis of rotation ( 5 ), the first intermediate elements ( 4a ) in this space ( 3 ) from the stator ( 2 ) to the outer housing ( 1 ) and that a tangent to the course ( 4d ) of the first intermediate element ( 4a ) in a first tangent point and a straight line ( 6a ) by the axis of rotation and this tangent point, an acute angle α and α, that for the angle α, α is less than 90 °, preferably less than 70 °, preferably less than 60 ° and more preferably less than or equal to 45 ° and further α greater than 0 °, preferably greater than 15 °, preferably greater than 25 ° and particularly preferably greater than or equal to 30 °.

Electromechanical energy converter according to claim 1, characterized in that the decoupling device ( 4 ) at least a second, in particular a series of second, intermediate elements ( 4b ) and that, in a sectional plane orthogonal to the axis of rotation ( 5 ), the second intermediate elements ( 4b ) in this space ( 3 ) from the stator ( 2 ) to the housing ( 1 ) extends that a tangent to the course of the second intermediate element ( 4e ) in a second tangent point and a straight line through the axis of rotation ( 6b ) and this tangent point include an acute angle β and that for the angle β is that this is smaller than 90 °, preferably less than 70 °, preferably less than 60 ° and more preferably less than or equal to 45 ° and further β is greater as 0 °, preferably greater than 15 °, preferably greater than 25 ° and particularly preferably greater than or equal to 30 °.

Electromechanical energy converter according to claim 2, characterized in that the angles α and β are equal.

Electromechanical energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that at least one intermediate element ( 4a / b), preferably several and preferably all, one, at least substantially rectilinear, longitudinal extent L, and along L has an average thickness extent D that D is less than 5 mm, preferably less than or equal to 3 mm, preferably less than or equal to 2 mm and more preferably less than or equal to 1 mm and further D is greater than 0.05 mm, preferably greater than or equal to 0.1 mm, preferably greater than or equal to 0.25 mm and particularly preferably greater than or equal to 0.5 mm.

Electromechanical energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing ( 1 ) and the decoupling device ( 4 ) has at least sections of different types of materials, preferably consists of more than 50% of different types of materials, preferably more than 75% and more preferably more than 90%.

Electromechanical energy converter according to claim 5, characterized in that the outer housing ( 1 ) comprises as an ingredient an aluminum, in particular an aluminum casting material.

Electromechanical energy converter according to one of claims 5 or 6, characterized in that the decoupling device ( 4 ) comprises as an ingredient an iron or steel material, preferably a spring steel material.

Electromechanical energy converter according to one of claims 5 or 6, characterized in that the decoupling device ( 4 ) as a component comprises a plastic, preferably a fiber reinforced plastic and more preferably a carbon fiber reinforced plastic.

Electromechanical energy converter according to one of claims 2 to 8, characterized in that the first and second intermediate elements ( 4a / b) by means of connection areas ( 4c.1 / 2) and that the intermediate elements ( 4a / b) with the connection areas ( 4c.1 / 2) are integrally formed with each other.

Electromechanical energy converter according to one of the preceding claims, characterized in that at least two, preferably a plurality and most preferably all, decoupling devices ( 4 ) are arranged like a strip and a longitudinal extension of more than 50% relative to the length ( 10 ) of the stator ( 2 ), exhibit.

Electromechanical energy converter according to one of claims 1 to, characterized in that at least two, preferably a plurality and most preferably all, decoupling devices ( 4 ) a longitudinal extent ( 11 ) of less than or equal to 50%, relative to the length ( 10 ) of the stator ( 2 ), and are preferably arranged like a checkerboard.

Method for producing an electromechanical energy converter according to one of Claims 1 to 11, comprising the steps of providing at least one decoupling device ( 4 ), Providing the stator ( 2 ), Providing the outer housing ( 1 ), Connecting the outer housing ( 1 ) with the stator ( 2 ) by means of at least one decoupling device ( 4 ), wherein for connecting the stator ( 2 ) and the decoupling device ( 4 ) in the direction of the axis of rotaiton ( 5 ) relative to the outer housing ( 1 ) are moved.