DE102017104892A1

DE102017104892A1 - Gehäuse für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE102017104892A1
Application number: DE102017104892.8A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Fukunaga
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: US11588368B2; US11929658B2; US11239722B2; US20190393752A1; JP7156295B2; WO2018164187A1; DE102017104892B4; CN110383642A; DE202017007061U1; CN110383642B; US20230187996A1; JP2020510392A; US20220123621A1; CN113381548A

Abstract

Ein Gehäuse für einen Elektromotor kann aufweisen: eine rohrförmige Wand, welche sich in einer axialen Richtung des Gehäuses erstreckt, und Verschlusselemente, welche an gegenüberliegenden axialen Enden der rohrförmigen Wand angeordnet und dazu eingerichtet sind, gegenüberliegende axiale Endabschnitte eines Rotors drehbar zu tragen. Wenigstens eines der Verschlusselemente ist gesondert von der rohrförmigen Wand gebildet und weist einen radial inneren Abschnitt und einen radial äußeren Flansch auf, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche der rohrförmigen Wand steht und sich von dem radial inneren Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes der rohrförmigen Wand erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Zahlreiche Ausführungsformen betreffen allgemein ein Gehäuse für einen Elektromotor.
Hintergrund
Elektromotoren haben eine große Bedeutung in Antriebssystemen, welche in mobilen Umgebungen, die etwa in Fahrzeugen, eingesetzt werden, erlangt. In Antriebssystemen dieser Art ist das Volumen von Elektromotoren ein Schlüsselparameter, welcher Gegenstand permanenter Optimierung ist. Die Volumina von Elektromotoren werden unter anderem durch ihre Gehäuse bestimmt.
Angesichts der vorangehenden Ausführungen ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Gehäuses für einen Elektromotor, welcher eine kompakte Struktur aufweist.
Inhalt
Gemäß zahlreichen Ausführungsformen ist ein Gehäuse für einen Elektromotor bereitgestellt. Das Gehäuse weist auf: eine rohrförmige Wand, welche sich in einer axialen Richtung des Gehäuses erstreckt, und Verschlusselemente, welche an gegenüberliegenden axialen Enden der rohrförmigen Wand angeordnet und dazu eingerichtet sind, gegenüberliegende axiale Endabschnitte eines Rotors drehbar zu tragen. Wenigstens eines der Verschlusselemente ist gesondert von der rohrförmigen Wand gebildet und weist einen radial inneren Abschnitt und einen radial äußeren Flansch auf, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche der rohrförmigen Wand steht und sich von dem radial inneren Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes der rohrförmigen Wand erstreckt.
Figurenliste
In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen allgemein auf dieselben Teile in den verschiedenen Ansichten. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, sondern es ist stattdessen allgemein Wert darauf gelegt worden, die Prinzipien der Offenbarung zu veranschaulichen. In der nachfolgenden Beschreibung werden zahlreiche Ausführungsformen der Offenbarung durch Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine schematische Ansicht eines Gehäuses für einen Elektromotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 eine schematische Ansicht eines Gehäuses für einen Elektromotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
3 eine schematische Ansicht eines Gehäuses für einen Elektromotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
4 eine schematische Ansicht eines Gehäuses für einen Elektromotor gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts einer rohrförmigen Wand eines Gehäuses für einen Elektromotor zeigt und
6 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Gehäuse ist.

Beschreibung
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, welche beispielhaft spezielle Details und Ausführungsformen zeigen, in die die Offenbarung in die Praxis umgesetzt werden kann.
Der Begriff „beispielhaft“ wird hier verwendet um „als Beispiel, als Exempel oder zur Veranschaulichung dienend“ zu bedeuten. Jede Ausführungsform oder Ausgestaltung, welche hier als „beispielhaft“ beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder von Vorteil anderen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen gegenüber aufzufassen.
1 zeigt ein beispielhaftes Gehäuse 100 für einen Elektromotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Gehäuse 100 weist auf: eine rohrförmige Wand 102, welche sich in einer axialen Richtung A des Gehäuses 100 erstreckt und Verschlusselemente 104, 106, welche jeweils an gegenüberliegenden axialen Enden 102a, 102b der rohrförmigen Wand 102 angeordnet und dazu eingerichtet sind, jeweilige gegenüberliegende axiale Endabschnitte 108a, 108b eines Rotors 108, zum Beispiel mittels jeweiliger Lager 110a, 110b, drehbar zu tragen. Eines der Verschlusselemente 104 ist gesondert von der rohrförmigen Wand 102 gebildet und weist einen radial inneren Abschnitt 112 und einen radial äußeren Flansch 114 auf, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche 116 der rohrförmigen Wand 102 steht und sich von dem radial inneren Abschnitt 112 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes 102b der rohrförmigen Wand 102 erstreckt.
In einem Gehäuse 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der Raum in dem Inneren der rohrförmigen Wand 102, welcher durch das gesondert gebildete Verschlusselement 104 besetzt ist, minimiert, da sich der Flansch 114 von dem radial inneren Abschnitt 112 in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes 102b der rohrförmigen Wand 102 erstreckt. Auf diese Weise ist der Raum 118, welcher von dem Flansch 114 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 umgeben und von dem radial inneren Abschnitt 112 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 begrenzt ist, zu dem Innenraum 120 offen, welcher von der rohrförmigen Wand 102 definiert ist, und kann daher verwendet werden, um Teile eines Elektromotors, wie etwa eine Verdrahtung oder wenigstens einen Teil einer elektronischen Schaltung (nicht in den Figuren gezeigt), aufzunehmen. Auf diese Weise kann der durch die rohrförmige Wand 102 definierte Innenraum 120 effizient genutzt werden. Dementsprechend kann ein kompaktes Gehäuse 100 auf diese Weise bereitgestellt werden.
In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist lediglich ein Verschlusselement 104 gesondert von der rohrförmigen Wand 102 gebildet, während das andere Verschlusselement 106 einstückig mit der rohrförmigen Wand 102 gebildet ist. Es versteht sich jedoch, dass beide Verschlusselemente 104, 106 gesondert von der rohrförmigen Wand 102 gebildet sein können.
Das gesondert gebildete Verschlusselement 104 kann mit Presssitz in dem Inneren der rohrförmigen Wand 102 aufgenommen sein. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen Kopplungsmittel erforderlich, wodurch ein Gehäuse 100 mit einem einfachen Gesamtaufbau bereitgestellt wird.
Das axiale Ende 102a der rohrförmigen Wand 102, welches dazu eingerichtet ist, das gesondert gebildete Verschlusselement 104 darin aufzunehmen, kann einen Innendurchmesser aufweisen, welcher mit zunehmendem axialen Abstand von dem gegenüberliegenden axialen Ende 102b zunimmt. Auf diese Weise kann das gesondert gebildete Verschlusselement 104 einfach in die rohrförmige Wand 102 eingeführt und in Presssitzeingriff mit der radial inneren Fläche 116 der rohrförmigen Wand 102 gebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das gesondert gebildete Verschlusselement 104 einen Außendurchmesser aufweisen, welcher mit zunehmendem axialen Abstand von seinem radial inneren Abschnitt 112, d.h. mit abnehmendem Abstand von dem einstückig gebildeten Verschlusselement 106 in dem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 zunimmt. Diese spezielle Konfiguration kann dadurch erzielt werden, dass das gesondert gebildete Verschlusselement 104 durch Pressformen oder Tiefziehen hergestellt wird. Der zunehmende Außendurchmesser des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 kann ein Ergebnis von intrinsischen elastischen Kräften des Materials des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 sein. Die rohrförmige Wand 102 kann ebenso durch Pressformen oder Tiefziehen gebildet sein.
Mittels der vorangehenden Konfiguration kann der Flansch 114 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 mit einem Außendurchmesser wenigstens an seinem axialen Ende, welches seinem mit dem radial inneren Abschnitt 112 verbundenen Ende gegenüberliegt, gebildet werden, welcher größer als ein Innendurchmesser eines axialen Abschnitts der rohrförmigen Wand 102 in einem Zustand ist, in welchem das gesondert gebildete Verschlusselement 104 von der rohrförmigen Wand 102 getrennt ist. Auf diese Weise kann das gesondert gebildete Verschlusselement 104 sicher an der rohrförmigen Wand 102 befestigt werden. Genauer gesagt kann eine hohe Haftreibungskraft zwischen einem Außenumfangsrand des Flanschs 114 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 und der rohrförmigen Wand 102 bereitgestellt werden, wenn das gesondert gebildete Verschlusselement 104 in die rohrförmige Wand 102, wie in 1 gezeigt, eingeführt ist.
Daher kann mittels einer derart konfigurierten rohrförmigen Wand 102 und/oder einem derart konfigurierten gesondert gebildeten Verschlusselement 104 eine hohe Kraft zwischen dem gesondert gebildeten Verschlusselement 104 und der Innenfläche 116 der rohrförmigen Wand 102 in dem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 104, insbesondere im Falle kleiner Kontaktflächen, ausgeübt werden. Somit kann der Flansch 114 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 mit kleinen axialen Abmessungen bereitgestellt sein, d.h., dass in dem montierten Zustand das gesondert gebildete Verschlusselement 104 einen kleinen Raum im Innern der rohrförmigen Wand 102 besetzt. Auf diese Weise kann das Gehäuse 100 mit kleinen Abmessungen in der axialen Richtung A und daher mit einer kompakten Struktur bereitgestellt sein.
Wie in 1 angedeutet, kann der radial innere Abschnitt 112 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 einen Rotortrageabschnitt 122 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, den axialen Endabschnitt 108a des Rotors 108 mittels des Lagers 110a drehbar zu tragen. Der Rotortrageabschnitt 122 kann eine ringförmige Umfangswand 124 aufweisen, welche sich in der axialen Richtung A des Gehäuses 100 erstreckt und dazu eingerichtet ist, das Lager 110a darin aufzunehmen, um den axialen Endabschnitt 108a des Rotors 108 drehbar zu tragen. Die ringförmige Umfangswand 124 kann einstückig mit dem Flansch 114 mittels eines Verbindungsabschnitts 126 des radial inneren Abschnitts 112 verbunden sein. In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 126 im Wesentlichen in der radialen Richtung des Gehäuses 100.
Wie in 1 gezeigt, kann die Umfangswand 124 in dem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 im Wesentlichen parallel zu dem Flansch 114 sein und kann sich von dem Verbindungsabschnitt 126 in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes 102b der rohrförmigen Wand 102 erstrecken. Mittels einer Umfangswand 124 dieser Art kann eine radiale Kraft auf das Lager 110a in dem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 ausgeübt werden. Somit kann das Lager 110a durch Presssitz in dem Rotortrageabschnitt 122 gehalten werden, das heißt, dass keine zusätzlichen Befestigungsmittel erforderlich sind.
Der Rotortrageabschnitt 122 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 kann eine axiale Endwand 128 aufweisen, welche ein Durchgangsloch 130 aufweist, das sich in der axialen Richtung A erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor 108 darin aufzunehmen. Die axiale Endwand 128 kann an einem axialen Ende der Umfangswand 124 gebildet sein, welches zu dem jeweils anderen Verschlusselement 106 weist, das heißt zu dem einstückig gebildeten Verschlusselement 106 in der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform. Die axiale Endwand 128 des Rotortrageabschnitts 122 kann als ein Positionierungsmittel zum Positionieren des Lagers 110a in der axialen Richtung A dienen.
Wie in 1 gezeigt, kann eine Lagereinführöffnung 132 an einem axialen Ende der Umfangswand 124 gebildet sein, welches der axialen Endwand 128 des Rotortrageabschnitts 122 gegenüberliegt. Mittels dieser Konfiguration ist die Lagereinführöffnung 132 von außerhalb des Gehäuses 100 sichtbar, das heißt, dass das Lager 110a leicht in den Rotortrageabschnitt 122 einführbar ist.
Das einstückig gebildete Verschlusselement 106 kann einen Rotortrageabschnitt 134 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt 108b des Rotors 108 mittels eines Lagers 110b drehbar zu tragen. Der Rotortrageabschnitt 134 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 kann ebenso eine ringförmige Umfangswand 136 aufweisen, welche sich in der axialen Richtung A erstreckt und dazu eingerichtet ist, das entsprechende Lager 110b darin aufzunehmen, um den entsprechenden axialen Endabschnitt 108b des Rotors 108 darin drehbar zu tragen.
Die Umfangswand 136 des Rotortrageabschnitts 134 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 kann mit einer axialen Endwand 138 an einem axialen Ende davon bereitgestellt sein, welches zu dem gesondert gebildeten Verschlusselement 104 weist. Die axiale Endwand 138 kann mit einem Durchgangsloch 140 bereitgestellt sein, welches sich in der axialen Richtung A erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor 108 darin aufzunehmen.
Wie in 1 gezeigt, kann eine Lagereinführöffnung 142 an einem axialen Ende der Umfangswand 136 gebildet sein, welches der axialen Endwand 138 des Rotortrageabschnitts 134 gegenüberliegt. Mittels dieser Konfiguration ist die Lagereinführöffnung 142 von außerhalb des Gehäuses 100 sichtbar, das heißt, dass das Lager 110b leicht in den Rotortrageabschnitt 134 eingeführt werden kann.
Wie in 5 angedeutet, kann die radial innere Fläche 116 der rohrförmigen Wand 102 ein Positionierungsmittel 117 aufweisen, welches dazu eingerichtet ist, in physischen Kontakt mit dem Flansch 114 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 gebracht zu werden. Das Positionierungsmittel 117 kann daher als ein Positionierungsmittel zum Positionieren des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 in einer definierten axialen Position im Inneren der rohrförmigen Wand 102 dienen.
In der in 5 gezeigten beispielhaften Ausführungsform kann das Positionierungsmittel 117 als eine Stufe konfiguriert sein, welche sich in der Umfangsrichtung der rohrförmigen Wand 102 erstreckt und nach radial innen in Bezug auf das axiale Ende 102a der rohrförmigen Wand 102, das dazu eingerichtet ist, das gesondert gebildete Verschlusselement 104 aufzunehmen, vorsteht. Die Stufe 117 kann sich durchgehend in der Umfangsrichtung der rohrförmigen Wand 102 erstrecken. Mittels eines Positionierungsmittels 117 dieser Art kann der gesamte Umfang des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 im Innern der rohrförmigen Wand 102 in einer wohldefinierten axialen Position positioniert werden.
Das Durchgangsloch 130 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 und/oder das Durchgangsloch 140 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 können mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt, wie etwa einer dreieckigen oder polygonalen Gestalt, bereitgestellt sein. Aufgrund der nicht-rotationssymmetrischen Gestalt des Durchgangslochs 130 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 und/oder des Durchgangslochs 140 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 kann ein axialer Endabschnitt oder können beide axialen Endabschnitte 108a, 108b des Rotors 108 im Wesentlichen in der Mitte der jeweiligen Durchgangslöcher 130, 140 gehalten werden, selbst bevor das Lager 110a in die Lagereinführöffnung 132 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 eingeführt wird und/oder das Lager 110b in die Lagereinführöffnung 142 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 eingeführt wird. Auf diese Weise können die Lager 110a und 110b unabhängig voneinander in die jeweiligen Lagereinführöffnungen 132, 142 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 bzw. des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 sowie auf die entgegengesetzten axialen Endabschnitte 108a, 108b des Rotors 108 montiert werden. Dies wiederum bietet die Möglichkeit, Kräfte zu messen, welche während der Montage eines Lagers 110a, 110b auf ein axiales Ende 108a, 108b des Rotors 108 auftreten, unabhängig von dem jeweils anderen Lager 110a, 110b und daher sehr genau, um, beispielsweise eine plastische Verformung des Gehäuses 100 während einer Montage zu verhindern, die durch übermäßige Kräfte, die auf dieses ausgeübt werden, verursacht wird. Eine unabhängige Messung von Kräften ist nicht möglich, falls die Lager 110a, 110b an die gegenüberliegenden axialen Enden des Rotors 108 gleichzeitig montiert werden, was notwendig wäre, falls keines der Durchgangslöcher 130, 140 mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt gebildet wäre. Daher kann aufgrund der nicht-rotationssymmetrischen Gestalt des Durchgangslochs 130 des gesondert gebildeten Verschlusselements 104 und/oder des Durchgangslochs 140 des einstückig gebildeten Verschlusselements 106 die Montage des Rotors 108 in das Gehäuse 100 auf einfache Weise durchgeführt werden, da keine weiteren Mittel erforderlich sind, um den Rotor 108 in einer mittleren Position in Bezug auf die rohrförmige Wand 102 während der Montage zu halten.
Eine Draufsicht auf das gesondert gebildete Verschlusselement 104 ist in 6 gezeigt. Aus Einfachheitsgründen ist das Lager 110a in 6 weggelassen.
Wie in dieser Figur gezeigt, kann das Durchgangsloch 130 mit der Form eines gleichschenkligen Dreiecks bereitgestellt sein, welches dazu eingerichtet ist, den Rotor 108 darin aufzunehmen, das heißt, dass der Radius des Inkreises des dreieckigen Durchgangslochs 130 geringfügig größer als der Radius des Abschnitts des Rotors 108 ist, welcher in dem Durchgangsloch 130 aufgenommen ist.
Ein Durchgangsloch mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt kann ebenso als ein Positionierungsmittel dienen, beispielsweise zum Positionieren des betreffenden Verschlusselements in einer definierten Drehstellung auf einem Herstellungsband. Auf diese Weise können die Verschlusselemente 104, 106 oder die Verschlusselemente 104, 106 und die rohrförmige Wand 102 an definierten und/oder zueinander korrespondierenden Positionen in der Umfangsrichtung bearbeitet werden.
In 2 ist ein Gehäuse für einen Elektromotor gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Die zweite Ausführungsform wird lediglich insoweit beschrieben werden als sie sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform unterscheidet. In 2 werden Teile, welche zu Teilen des in 1 gezeigten Gehäuses 100 korrespondieren, mit denselben Bezugszahlen versehen werden, jedoch erhöht um die Zahl 100.
Das beispielhafte Gehäuse 200 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Gehäuse 100 hinsichtlich der Konfiguration des gesondert gebildeten Verschlusselements 204, d.h. des Verschlusselements 204, welches gesondert von der rohrförmigen Wand 202 gebildet ist. Das gesondert gebildete Verschlusselement 204 weist einen radial inneren Abschnitt 212 und einen radial äußeren Flansch 214 auf, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche 216 eines axialen Endes 202a der rohrförmigen Wand 202 steht und sich von dem radial inneren Abschnitt 212 des gesondert gebildeten Verschlusselements 204 in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes 202b der rohrförmigen Wand 202 erstreckt.
Der radial innere Abschnitt 212 weist einen Rotortrageabschnitt 222 auf, welcher einen axialen Endabschnitt 208a eines Rotors 208 mittels eines Lagers 210a drehbar trägt. Der Rotortrageabschnitt 222 kann einstückig mit dem Flansch 214 mittels eines Verbindungsabschnitts 226 verbunden sein.
Wie in 2 gezeigt, kann der Rotortrageabschnitt 222 eine ringförmige Umfangswand 224, welche sich in der axialen Richtung A erstreckt, und eine axiale Endwand 228, welche ein Durchgangsloch 230 aufweist, das dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt 208a des Rotors 208 darin aufzunehmen, aufweisen. Eine Lagereinführöffnung 232 ist an einem axialen Ende des Rotortrageabschnitts 222 gebildet, welches der axialen Endwand 228 gegenüberliegt.
Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist die axiale Endwand 228 des Rotortageabschnitts 222 mit dessen Umfangswand 224 an einem axialen Endabschnitt verbunden, welcher dem gegenüberliegenden axialen Ende 202b der rohrförmigen Wand 202 gegenüberliegt, d.h., dass in einem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 204 das Lager 210a nicht von außerhalb des Gehäuses 200 zugänglich ist. Auf diese Weise kann die axiale Endwand 228 als ein Schutzmittel für das Lager 210a gegen äußere Faktoren, wie etwa Feuchtigkeit, Schmutz oder mechanische Einwirkungen, dienen.
Zudem ist abweichend von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Verbindungsabschnitt 226 des radial inneren Abschnitts 212 mit einem axialen Endabschnitt der Umfangswand 224 verbunden, welcher zu dem gegenüberliegenden axialen Ende 202b der rohrförmigen Wand 202 weist, d.h. welcher von der axialen Endwand 228 wegweist. Daher weist der Verbindungsabschnitt 226 des gesondert gebildeten Verschlusselements 204 des Gehäuses 200 gemäß der zweiten Ausführungsform abweichend von dem Verbindungsabschnitt 126 der ersten Ausführungsform einen sich im Wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt 226-R und einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt 226-A auf. Der sich axial erstreckende Abschnitt 226-A des Verbindungsabschnitts 226 und die Umfangswand 224 des Rotortrageabschnitts 222 können in der axialen Richtung A im Wesentlichen erstreckungsgleich sein.
Die Umfangswand 224 und der sich axial erstreckende Abschnitt 226-A des Verbindungsabschnitts 226 können ein Vorspannelement bilden, welches eine V-förmige Querschnittskonfiguration in einem Zustand aufweist, in welchem das gesondert gebildete Verschlusselement 204 von der rohrförmigen Wand 202 getrennt ist, d.h., dass die Umfangswand 224 und der sich axial erstreckende Abschnitt 226-A des Verbindungsabschnitts 226 miteinander lediglich an einem axialen Ende 225 verbunden sind, welches der axialen Endwand 228 gegenüberliegt. Das Vorspannelement kann durch eine radial nach innen gerichtete Kraft komprimiert werden, beispielsweise durch eine radial nach innen gerichtete Kraft, welche auf das gesondert gebildete Verschlusselement 204 ausgeübt wird, wenn das gesondert gebildete Verschlusselement 204 in die rohrförmige Wand 202 eingeführt wird. Mittels dieser Kraft können die Umfangswand 224 und der sich axial erstreckende Abschnitt 226-A des Verbindungsabschnitts 226 in gegenseitigen physischen Kontakt entlang einer Kontaktfläche 227 der Umfangswand 224 gebracht werden. Daher ist in dem montierten Zustand des gesondert gebildeten Verschlusselements 204 das Vorspannelement komprimiert und kann daher eine Kraft in einer radial auswärtigen Richtung auf die radiale Innenfläche 216 der rohrförmigen Wand 202 mittels des Flanschs 214 ausüben, wodurch die Presssitzeingriffskraft im Vergleich zu der ersten Ausführungsform erhöht wird.
In 3 ist ein Gehäuse für einen Elektromotor gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Die dritte Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform unterscheidet. In 3 werden Teile, welche zu Teilen des in 1 gezeigten Gehäuses 100 korrespondieren, mit denselben Bezugszahlen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200.
Das in 3 gezeigte Gehäuse 300 unterscheidet sich von dem Gehäuse 100 gemäß der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration des Verschlusselements 306, welches einstückig mit der rohrförmigen Wand 302 gebildet ist.
Ähnlich dem Gehäuse 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist das einstückig gebildete Verschlusselement 306 ebenso einen Rotortrageabschnitt 334 auf, welcher dazu eingerichtet ist, einen Rotor 308 mittels eines Lagers 310b drehbar zu tragen. Der Rotortrageabschnitt 334 weist eine Umfangswand 336 und eine axiale Endwand 338 auf, welche ein Durchgangsloch 340 aufweist, das dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt 308b des Rotors 308 darin aufzunehmen. Gegenüberliegend zu der axialen Endwand 338 ist eine Lagereinführöffnung 342 bereitgestellt.
Abweichend von der ersten Ausführungsform ist die axiale Endwand 338 an einem axialen Ende des Rotortrageabschnitts 334 bereitgestellt, welches von dem gegenüberliegenden axialen Ende 302a der rohrförmigen Wand 302 wegweist, d.h., dass in einem montierten Zustand das Lager 310b nicht von außerhalb des Gehäuses 300 zugänglich ist. Auf diese Weise kann die axiale Endwand 338 als ein Schutzmittel für das Lager 310b gegen externe Faktoren, wie etwa Feuchtigkeit, Schmutz oder mechanische Einwirkungen, dienen.
In 4 ist ein Gehäuse für einen Elektromotor gemäß einer vierten Ausführungsform gezeigt. Die vierte Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform unterscheidet. In 4 werden Teile, welche zu Teilen des in 1 gezeigten Gehäuses 100 korrespondieren, mit denselben Bezugszahlen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 300.
Das in 4 gezeigte Gehäuse 400 weist ähnlich dem in 1 gezeigten Gehäuse 100 eine rohrförmige Wand 402 mit einem gesondert von der rohrförmigen Wand 402 gebildeten Verschlusselement 404 und einem einstückig mit der rohrförmigen Wand 402 gebildeten Verschlusselement 406 auf. Das in 4 gezeigte Gehäuse 400 unterscheidet sich von dem Gehäuse 100 gemäß der ersten Ausführungsform hinsichtlich sowohl des gesondert gebildeten Verschlusselements 404 als auch des einstückig gebildeten Verschlusselements 406. Genauer gesagt weist das Gehäuse 400 gemäß der vierten Ausführungsform ein gesondert gebildetes Verschlusselement 404 gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform und ein einstückig gebildetes Verschlusselement 406 gemäß der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform auf. Die jeweiligen Verschlusselemente sind vorangehend im Detail beschrieben worden. Daher wird eine detaillierte Beschreibung der Verschlusselemente 404 und 406 des Gehäuses 400 gemäß der vierten Ausführungsform hier weggelassen werden.
Die vorangehend beschriebenen Gehäuse 100 bis 400 können in einem Elektromotor eingesetzt sein, welcher einen Stator aufweist, der innerhalb eines Gehäuses 100 bis 400 fest montiert und dazu eingerichtet ist, ein zeitveränderliches Magnetfeld zu erzeugen. Die in den Figuren gezeigten Rotoren können wenigstens zeitweilig oder sogar permanent magnetisiert sein und können mittels einer magnetischen Wechselwirkung mit dem von dem Stator erzeugten zeitveränderlichen Magnetfeld drehbar sein.
Ein beispielhafter Elektromotor 101 ist in 1 angedeutet. Dieser Motor 101 weist das vorangehend diskutierte Gehäuse 100, den Rotor 108 und einen Stator 109, welcher in dem Innenraum 120 des Gehäuses 100 montiert ist, auf.
Ein Elektromotor dieser Art kann in einer elektrischen Pumpe eingesetzt werden, welche dazu eingerichtet ist, beispielsweise eine Betriebsflüssigkeit in einem Fahrzeug, wie etwa Schmieröl oder ein Kühlmittel, zu fördern.
Nachfolgend werden zahlreiche Beispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden.
Beispiel 1 ist ein Gehäuse für einen Elektromotor. Das Gehäuse weist auf: eine rohrförmige Wand, welche sich in einer axialen Richtung des Gehäuses erstreckt, und Verschlusselemente, welche an gegenüberliegenden axialen Enden der rohrförmigen Wand angeordnet und dazu eingerichtet sind, gegenüberliegende axiale Endabschnitte eines Rotors drehbar zu tragen. Wenigstens eines der Verschlusselemente ist gesondert von der rohrförmigen Wand gebildet und weist einen radial inneren Abschnitt und einen radial äußeren Flansch auf, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche der rohrförmigen Wand steht und sich von dem radial inneren Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes der rohrförmigen Wand erstreckt.
In Beispiel 2 kann der Gegenstand des Beispiels 1 optional ferner aufweisen, dass der radial innere Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements einen Rotortrageabschnitt aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt eines Rotors mittels eines Lagers drehbar zu tragen. Der Rotortrageabschnitt kann eine ringförmige Umfangswand aufweisen, welche sich in der axialen Richtung des Gehäuses erstreckt und dazu eingerichtet ist, ein Lager darin aufzunehmen, um einen axialen Endabschnitt des Rotors drehbar zu tragen.
In Beispiel 3 kann der Gegenstand des Beispiels 2 optional ferner aufweisen, dass der Rotortrageabschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements eine axiale Endwand aufweist, welche ein Durchgangsloch aufweist, das sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor darin aufzunehmen. Die axiale Endwand kann an einem axialen Ende der Umfangswand gebildet sein, welches zu dem jeweils anderen Verschlusselement weist oder von dem jeweils anderen Verschlusselement wegweist.
In Beispiel 4 kann der Gegenstand des Beispiels 3 optional ferner aufweisen, dass der Rotortrageabschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements eine Lagereinführöffnung an einem axialen Ende davon aufweist, welches von der axialen Endwand wegweist.
In Beispiel 5 kann der Gegenstand eines der Beispiele 3 oder 4 optional ferner aufweisen, dass der radial innere Abschnitt einen Verbindungsabschnitt aufweist, welcher den Flansch mit einem von der axialen Endwand wegweisenden axialen Endabschnitt der Umfangswand einstückig verbindet.
In Beispiel 6 kann der Gegenstand eines der Beispiele 3 bis 5 optional ferner aufweisen, dass das Durchgangsloch mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt, wie etwa einer dreieckigen oder polygonalen Gestalt, bereitgestellt ist.
In Beispiel 7 kann der Gegenstand eines der Beispiele 1 bis 6 optional ferner aufweisen, dass eines der Verschlusselemente einstückig mit der rohrförmigen Wand gebildet ist.
In Beispiel 8 kann der Gegenstand des Beispiels 7 optional ferner aufweisen, dass das mit der rohrförmigen Wand einstückig gebildete Verschlusselement einen Rotortrageabschnitt aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt eines Rotors mittels eines Lagers drehbar zu tragen. Der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements kann eine ringförmige Umfangswand aufweisen, welche sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, ein Lager darin aufzunehmen, um einen axialen Endabschnitt des Rotors drehbar zu tragen.
In Beispiel 9 kann der Gegenstand des Beispiels 8 optional ferner aufweisen, dass der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements eine axiale Endwand aufweist, welche ein Durchgangsloch aufweist, das sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor darin aufzunehmen. Die axiale Endwand kann an einem axialen Ende der Umfangswand gebildet sein, welches zu dem gesondert von der rohrförmigen Wand gebildeten Verschlusselement weist oder von diesem wegweist.
In Beispiel 10 kann der Gegenstand des Beispiels 9 optional ferner aufweisen, dass der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements eine Lagereinführöffnung an einem axialen Ende davon aufweist, welches der axialen Endwand gegenüberliegt.
In Beispiel 11 kann der Gegenstand eines der Beispiele 9 oder 10 optional ferner aufweisen, dass das Durchgangsloch mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt, wie etwa einer dreieckigen oder polygonalen Gestalt, bereitgestellt ist.
In Beispiel 12 kann der Gegenstand eines der Beispiele 1 bis 11 optional ferner aufweisen, dass das gesondert von der rohrförmigen Wand gebildete Verschlusselement durch Presssitz im Inneren eines axialen Endabschnitts der rohrförmigen Wand aufgenommen ist.
In Beispiel 13 kann der Gegenstand eines der Beispiele 1 bis 12 optional ferner aufweisen, dass die Innenfläche der rohrförmigen Wand ein Positionierungsmittel aufweist, welches dazu eingerichtet ist, in physischen Kontakt mit dem Flansch des gesondert gebildeten Verschlusselements gebracht zu werden.
In Beispiel 14 kann der Gegenstand des Beispiels 13 optional ferner aufweisen, dass das Positionierungsmittel als eine Stufe konfiguriert ist oder eine Stufe aufweist, welche sich in der Umfangsrichtung der rohrförmigen Wand erstreckt und nach radial innen vorsteht.
In Beispiel 15 kann der Gegenstand eines der Beispiele 1 bis 14 optional ferner aufweisen, dass wenigstens eines der Verschlusselemente und/oder die rohrförmige Wand durch Pressformen und/oder Tiefziehen gebildet ist/sind.
Beispiel 16 ist ein Elektromotor, aufweisend: ein Gehäuse nach einem der Beispiele 1 bis 15, einen Stator, welcher fest innerhalb des Gehäuses montiert und dazu eingerichtet ist, ein zeitveränderliches Magnetfeld zu erzeugen, und einen Rotor, welcher drehbar innerhalb des Gehäuses montiert und dazu eingerichtet ist, durch eine Wechselwirkung mit dem von dem Stator erzeugten zeitveränderlichen Magnetfeld gedreht zu werden.
Während die Offenbarung insbesondere durch Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, sollte es für den Fachmann verständlich sein, dass zahlreiche Änderungen hinsichtlich Form und Details daran vorgenommen werden können, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Der Umfang der Offenbarung ist daher durch die beigefügten Ansprüche definiert und es ist daher beabsichtigt, dass alle Änderungen, welche von der Bedeutung und vom Äquivalenzbereich der Ansprüche erfasst sind, umfasst sind.

Claims

Gehäuse für einen Elektromotor, aufweisend: eine rohrförmige Wand, welche sich in einer axialen Richtung des Gehäuses erstreckt, und Verschlusselemente, welche an gegenüberliegenden axialen Enden der rohrförmigen Wand angeordnet und dazu eingerichtet sind, gegenüberliegende axiale Endabschnitte eines Rotors drehbar zu tragen, wobei wenigstens eines der Verschlusselemente gesondert von der rohrförmigen Wand gebildet ist und einen radial inneren Abschnitt und einen radial äußeren Flansch aufweist, welcher in einem montierten Zustand in physischem Kontakt zu einer radial inneren Fläche der rohrförmigen Wand steht und sich von dem radial inneren Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements in Richtung des gegenüberliegenden axialen Endes der rohrförmigen Wand erstreckt.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei der radial innere Abschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements einen Rotortrageabschnitt aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt eines Rotors mittels eines Lagers drehbar zu tragen, wobei der Rotortrageabschnitt eine ringförmige Umfangswand aufweist, welche sich in der axialen Richtung des Gehäuses erstreckt und dazu eingerichtet ist, ein Lager darin aufzunehmen, um einen axialen Endabschnitt des Rotors drehbar zu tragen.
Gehäuse nach Anspruch 2, wobei der Rotortrageabschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements eine axiale Endwand aufweist, welche ein Durchgangsloch aufweist, das sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor darin aufzunehmen, wobei die axiale Endwand an einem axialen Ende der Umfangswand gebildet ist, welches zu dem jeweils anderen Verschlusselement weist oder von dem jeweils anderen Verschlusselement wegweist.
Gehäuse nach Anspruch 3, wobei der Rotortrageabschnitt des gesondert gebildeten Verschlusselements eine Lagereinführöffnung an einem axialen Ende davon aufweist, welches der axialen Endwand gegenüberliegt.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der radial innere Abschnitt einen Verbindungsabschnitt aufweist, welcher den Flansch mit einem axialen Endabschnitt der Umfangswand einstückig verbindet, welcher der axialen Endwand gegenüberliegt.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Durchgangsloch mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt, wie etwa einer dreieckigen oder polygonalen Gestalt, bereitgestellt ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eines der Verschlusselemente einstückig mit der rohrförmigen Wand gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 7, wobei das mit der rohrförmigen Wand einstückig gebildete Verschlusselement einen Rotortrageabschnitt aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen axialen Endabschnitt eines Rotors mittels eines Lagers drehbar zu tragen, wobei der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements eine ringförmige Umfangswand aufweist, welche sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, ein Lager darin aufzunehmen, um einen axialen Endabschnitt des Rotors drehbar zu tragen.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements eine axiale Endwand aufweist, die ein Durchgangsloch aufweist, das sich in der axialen Richtung erstreckt und dazu eingerichtet ist, den Rotor darin aufzunehmen, wobei die axiale Endwand an einem axialen Ende der Umfangswand gebildet ist, welches zu dem gesondert von der rohrförmigen Wand gebildeten Verschlusselement weist oder von diesem wegweist.
Gehäuse nach Anspruch 9, wobei der Rotortrageabschnitt des einstückig gebildeten Verschlusselements eine Lagereinführöffnung an einem axialen Ende davon aufweist, welches der axialen Endwand gegenüberliegt.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Durchgangsloch mit einer nicht-rotationssymmetrischen Gestalt, wie etwa einer dreieckigen oder polygonalen Gestalt, bereitgestellt ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das gesondert von der rohrförmigen Wand gebildete Verschlusselement durch Presssitz im Inneren eines axialen Endabschnitts der rohrförmigen Wand aufgenommen ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Innenfläche der rohrförmigen Wand ein Positionierungsmittel aufweist, welches dazu eingerichtet ist, in physischen Kontakt mit dem Flansch des gesondert gebildeten Verschlusselements gebracht zu werden.
Gehäuse nach Anspruch 13, wobei das Positionierungsmittel als eine Stufe konfiguriert ist oder eine Stufe aufweist, welche sich in der Umfangsrichtung der rohrförmigen Wand erstreckt und nach radial innen vorsteht.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei wenigstens eines der Verschlusselemente und/oder die rohrförmige Wand durch Pressformen und/oder Tiefziehen gebildet ist/sind.
Elektromotor, aufweisend: ein Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, einen Stator, welcher innerhalb des Gehäuses fest montiert und dazu eingerichtet ist, ein zeitveränderliches Magnetfeld zu erzeugen, und einen Rotor, welcher innerhalb des Gehäuses drehbar montiert und dazu eingerichtet ist, durch eine Wechselwirkung mit dem von dem Stator erzeugten zeitveränderlichen Magnetfeld gedreht zu werden.