DE102018108595A1 - Motor with anti-burst sleeve with magnetic and less magnetic sections, clutch actuator and manufacturing process - Google Patents
Motor with anti-burst sleeve with magnetic and less magnetic sections, clutch actuator and manufacturing process Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Motor (1), mit einem drehbaren Rotor (2), der radial innerhalb eines gehäusefesten Stators (3) angeordnet ist, wobei zwischen dem Rotor (2) und dem Stator (3) eine rotorfeste Hülse (4) und/oder eine statorfeste Hülse angeordnet sind/ist, wobei die Hülse (4) als eine Berstschutzhülse (5) ausgebildet ist, die ferromagnetische Abschnitte (6) und weniger-ferromagnetische Abschnitte (7), die weniger ferromagnetisch als die ferromagnetischen Abschnitte (6) sind, aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Kupplungsaktor (16) mit einem solchen Motor (1). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse (4) für einen Motor (1).The invention relates to a motor (1) with a rotatable rotor (2) which is arranged radially inside a housing-fixed stator (3), wherein between the rotor (2) and the stator (3) a rotorfest sleeve (4) and / / or a stator-fixed sleeve are arranged, wherein the sleeve (4) is formed as a burst protection sleeve (5), the ferromagnetic portions (6) and less-ferromagnetic portions (7) which are less ferromagnetic than the ferromagnetic portions (6) , having. Furthermore, the invention relates to a clutch actuator (16) with such a motor (1). Furthermore, the invention relates to a method for producing a sleeve (4) for a motor (1).
Description
Die Erfindung betrifft einen Motor, mit einem drehbaren Rotor, der radial innerhalb eines gehäusefesten Stators angeordnet ist, wobei zwischen dem Rotor und dem Stator eine rotorfeste Hülse und/oder eine statorfeste Hülse angeordnet sind/ist.The invention relates to a motor, with a rotatable rotor which is arranged radially within a stator fixed to the housing, wherein between the rotor and the stator, a rotor-resistant sleeve and / or a statorfeste sleeve are arranged / is.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Motoren, insbesondere auch Spaltrohrmotoren, bekannt. Unter anderem offenbart die
Aus dem Stand der Technik ist auch bereits bekannt, einen Drehscheibenschwingungsdämpfer mit einem Berstschutz zu umgeben. Zum Beispiel offenbart die
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll ein Schutz für den Stator und andere den Rotor umgebende Bauteile vorgesehen werden, der bei einem Bersten des Rotors diese Bauteile vor nach außen geschleuderten Teilen schützt. Gleichzeitig soll dabei die magnetische Performance des Motors nicht negativ beeinflusst werden.It is therefore the object of the invention to avoid or at least reduce the disadvantages of the prior art. In particular, a protection for the stator and other components surrounding the rotor is to be provided, which protects these components in a bursting of the rotor from parts thrown outwards. At the same time, the magnetic performance of the engine should not be adversely affected.
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hülse als eine Berstschutzhülse ausgebildet ist, die ferromagnetische Abschnitte und weniger-ferromagnetische Abschnitte, die weniger ferromagnetisch als die ferromagnetischen Abschnitte sind, aufweist. Die weniger-ferromagnetischen Abschnitte sind also relativ zu den ferromagnetischen Abschnitten weniger ferromagnetisch.The object is achieved in a generic device according to the invention in that the sleeve is designed as a burst protection sleeve having ferromagnetic portions and less-ferromagnetic portions which are less ferromagnetic than the ferromagnetic portions having. The less ferromagnetic sections are therefore less ferromagnetic relative to the ferromagnetic sections.
Die weniger-ferromagnetischen Abschnitte können insbesondere auch nicht-ferromagnetische oder kaum-ferromagnetisch sein. Unter dem Begriff „weniger-ferromagnetische Abschnitte“ sind insbesondere Abschnitte mit einer Permeabilitätszahl µr kleiner gleich 500 zu verstehen.In particular, the less ferromagnetic sections may also be non-ferromagnetic or hardly ferromagnetic. The term "less ferromagnetic sections" is to be understood as meaning, in particular, sections having a permeability number μ r of less than or equal to 500.
Dies hat den Vorteil, dass durch die Hülse zum einen die den Rotor umgebenden Bauteile bei einem Bersten des Rotors geschützt werden können und zum anderen ein magnetischer Luftspalt nicht zusätzlich durch das Anordnen der Hülse zwischen dem Stator und dem Rotor vergrößert wird. Dabei ist die Berstschutzhülse insbesondere so dimensioniert, dass diese eine beim Bersten des Rotors entstehende Bruchstückenergie aufnimmt. Dadurch, dass die ferromagnetischen Abschnitte dort vorgesehen sind, wo Magnetfeldlinien von dem Stator in den Rotor übergehen, kann der Luftspalt und somit der magnetische Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator überbrückt werden. Durch das Einbringen der weniger-magnetischen Abschnitte wird verhindert, dass der magnetische Fluss kurzgeschlossen wird, was die Leistung reduzieren würde.This has the advantage that on the one hand the components surrounding the rotor can be protected by the sleeve when the rotor bursts and, on the other hand, a magnetic air gap is not additionally increased by arranging the sleeve between the stator and the rotor. In this case, the anti-burst sleeve is dimensioned in particular so that it absorbs a fragment energy arising when the rotor bursts. Characterized in that the ferromagnetic portions are provided where magnetic field lines from the stator into the rotor, the air gap and thus the magnetic distance between the rotor and the stator can be bridged. By introducing the less-magnetic portions, the magnetic flux is prevented from being short-circuited, which would reduce the power.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn der Motor als ein Spaltrohrmotor ausgebildet, in dem ein statorfestes, vorzugsweise radial außerhalb der Hülse angeordnetes Spaltrohr zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnet ist, das einen statorseitig angeordneten Trockenbereich von einem rotorseitig angeordneten Nassbereich trennt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine abgedichtete Trennung des Trockenbereichs von den Nassbereich realisiert werden, so dass der Stator nicht durch ein Betriebsfluid wie beispielsweise Bremsflüssigkeit beschädigt oder beeinträchtigt wird. Dabei ist das Spaltrohr vorzugsweise ein von der statorfesten Hülse, die als eine Berstschutzhülse dient, separates Bauteil. Es ist aber auch möglich, die statorfeste Hülse mit solchen Eigenschaften zu versehen und so anzubringen, dass sie gleichzeitig als Berstschutzhülse und als Spaltrohr dienen kann.In addition, it is expedient if the motor is designed as a canned motor, in which a statorfestes, preferably arranged radially outside the sleeve gap between the rotor and the stator is arranged, which separates a stator side arranged dry area of a rotor side arranged wet area. As a result, advantageously, a sealed separation of the drying area from the wet area can be realized, so that the stator is not damaged or impaired by an operating fluid such as brake fluid. In this case, the split tube is preferably one of the statorfesten sleeve, which serves as a burst protection sleeve, separate component. But it is also possible to provide the statorfeste sleeve with such properties and to install so that they can serve as a bursting sleeve and as a can.
Das heißt also, dass in einer ersten Möglichkeit eine rotorfeste Hülse als Berstschutzhülse ohne ein statorfestes Spaltrohr zum Abdichten eingesetzt werden kann, in einer zweiten Möglichkeit eine rotorfeste Hülse als Berstschutzhülse und ein statorfestes Spaltrohr zum Abdichten eingesetzt werden können, und in einer dritten Möglichkeit eine statorfeste Hülse als Berstschutzhülse und optional die statorfeste Hülse zusätzlich zum Abdichten eingesetzt werden kann.This means that in a first possibility, a rotor-resistant sleeve can be used as a burst protection without a statorfestes can for sealing, in a second possibility a rotor-resistant sleeve can be used as a burst protection sleeve and a statorfestes can for sealing, and in a third possibility a statorfeste sleeve as a burst protection sleeve and optionally the statorfeste sleeve can be used in addition to sealing.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn das Spaltrohr magnetische und wenigermagnetische Abschnitte aufweist, die vorzugsweise in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind und sich vorzugsweise in Axialrichtung des Spaltrohrs erstrecken, was vorteilhafterweise eine Erhöhung des magnetischen Luftspalts durch das Einbringen des Spaltrohrs ausgleicht bzw. verringert.In particular, it is preferred if the can has magnetic and less magnetic portions, which are preferably arranged alternately in the circumferential direction and preferably extend in the axial direction of the can, which advantageously compensates or reduces an increase of the magnetic air gap by the introduction of the can.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn sich die ferromagnetischen Abschnitte und/oder die weniger-ferromagnetischen Abschnitte in Axialrichtung der Hülse, vorzugsweise über die gesamte Axiallänge der Hülse oder nicht über die gesamte Axiallänge durchgängig, erstrecken. So kann entweder über die gesamte Axiallänge der magnetische Luftspalt überbrückt werden oder ein Erzeugen von Wirbelstromverlusten verhindert werden.Furthermore, it is advantageous if the ferromagnetic portions and / or the less-ferromagnetic portions extend in the axial direction of the sleeve, preferably over the entire axial length of the sleeve or not over the entire axial length continuously. Thus, either over the entire axial length of the magnetic air gap can be bridged or generation of eddy current losses can be prevented.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die ferromagnetischen Abschnitte und/oder die weniger-ferromagnetischen Abschnitte in Umfangsrichtung der Hülse alternierend/abwechselnd angeordnet sind. Durch diese geeignete Anordnung kann ein Kurzschließen des magnetischen Flusses verhindert werden, während gleichzeitig der magnetische Luftspalt überbrückt wird. Insbesondere da Magnete des Rotors und Polschuhe des Stators über den Umfang verteilt angeordnet sind, ist es vorteilhaft, die ferromagnetischen und/oder weniger-ferromagnetischen Abschnitte ebenso anzuordnen. So können also in den Bereichen, in denen der magnetische Fluss radial fließen soll, die ferromagnetischen Abschnitte angeordnet werden, während in den Bereichen, in denen der magnetische Fluss nicht tangential fließen soll, die weniger-ferromagnetischen Abschnitte, die deutlich weniger ferromagnetisch als die ferromagnetischen Abschnitte sind, angeordnet werden.In addition, it is advantageous if the ferromagnetic portions and / or the less-ferromagnetic portions are arranged alternately / alternately in the circumferential direction of the sleeve. By virtue of this suitable arrangement, short-circuiting of the magnetic flux can be prevented while at the same time the magnetic air gap is bridged. In particular, since magnets of the rotor and pole pieces of the stator are arranged distributed over the circumference, it is advantageous to arrange the ferromagnetic and / or less-ferromagnetic portions as well. Thus, in the areas in which the magnetic flux is to flow radially, the ferromagnetic sections can be arranged, while in the areas in which the magnetic flux should not flow tangentially, the less-ferromagnetic sections, which are significantly less ferromagnetic than the ferromagnetic Sections are to be arranged.
Außerdem ist es bevorzugt, wenn eine Breite in Umfangsrichtung der ferromagnetischen Abschnitte größer ist als eine Breite in Umfangsrichtung der weniger-ferromagnetischen Abschnitte, vorzugsweise zumindest doppelt so groß, maximal achtmal so groß, bevorzugt, etwa fünfmal so groß. Dadurch werden die ferromagnetischen Abschnitte maximiert, so dass der Wirkungsgradverlust des Motors verhältnismäßig gering ist.In addition, it is preferable that a width in the circumferential direction of the ferromagnetic portions is larger than a width in the circumferential direction of the less ferromagnetic portions, preferably at least twice as large, at most eight times as large, preferably about five times larger. As a result, the ferromagnetic portions are maximized, so that the efficiency loss of the engine is relatively low.
Ein günstiges Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die ferromagnetischen Abschnitte jeweils und/oder die weniger-ferromagnetischen Abschnitte jeweils in Umfangsrichtung gesehen die gleiche Breite aufweisen. Diese ist insbesondere von der Breite in Umfangsrichtung gesehen der Magneten des Rotors abhängig.A favorable embodiment is characterized in that the ferromagnetic sections respectively and / or the less ferromagnetic sections each have the same width as seen in the circumferential direction. This is particularly dependent on the width in the circumferential direction of the magnet of the rotor dependent.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Rotor über den Umfang verteilte, vorzugsweise gleichmäßig verteilte, insbesondere dem Stator zugewandt angeordnete, Magnete aufweist, wobei die ferromagnetischen Abschnitte in Umfangsrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, einer Position der Magnete entsprechen. Dadurch wird der Magnetfluss zwischen dem Rotor und dem Stator an der Position der Magnete positiv beeinflusst.Furthermore, it is advantageous if the rotor distributed over the circumference, preferably evenly distributed, in particular the stator facing arranged, magnets, wherein the ferromagnetic portions in the circumferential direction at least partially, preferably completely, correspond to a position of the magnets. This positively influences the magnetic flux between the rotor and the stator at the position of the magnets.
Ferner betrifft die Erfindung auch einen Kupplungsaktor, insbesondere nach Art eines hydrostatischen Kupplungsaktors, insbesondere eines modularen Kupplungsaktors (Modular Clutch Actuator, MCA), mit einem Motor, wobei eine Rotationsbewegung des Rotors über einen Spindeltrieb mit einer Translationsbewegung zum axialen Verlagern eines Kolbens koppelbar ist. Dabei ist zumeist die rotatorische Bewegung des Rotors mit einer Spindelmutter gekoppelt, die drehbar, aber axialfest relativ zu einem Gehäuse des Kupplungsaktors gelagert ist. Die Spindelmutter greift dann über eine Verzahnung in eine Spindel ein, die drehfest, aber axial verschieblich relativ zu dem Gehäuse gelagert ist. Dadurch wird eine Rotationsbewegung des Rotors in eine axiale Verschiebung der Spindel, die fest mit einem Kolben zur Betätigung einer Kupplung gekoppelt ist, umgesetzt.Furthermore, the invention also relates to a clutch actuator, in particular in the manner of a hydrostatic clutch actuator, in particular a modular clutch actuator (MCA), with a motor, wherein a rotational movement of the rotor via a spindle drive with a translational movement for axial displacement of a piston can be coupled. In this case, the rotational movement of the rotor is usually coupled to a spindle nut which is rotatable but axially fixed relative to a housing of the clutch actuator. The spindle nut then engages via a toothing in a spindle which is non-rotatably, but axially displaceably mounted relative to the housing. Thereby, a rotational movement of the rotor is converted into an axial displacement of the spindle, which is fixedly coupled to a piston for actuating a clutch.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Motor auch für einen elektrischen Pumpenaktor einsetzbar.In an alternative embodiment, the motor can also be used for an electric pump actuator.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse für einen Motor, wobei ein Material für die Hülse derart gewählt wird, dass es weniger-ferromagnetische Eigenschaften besitzt und danach so bearbeitet wird, dass Abschnitte mit ferromagnetischen Eigenschaften gezielt eingebracht werden.Furthermore, the invention relates to a method for producing a sleeve for a motor, wherein a material for the sleeve is chosen such that it has less-ferromagnetic properties and is then processed so that sections with ferromagnetic properties are selectively introduced.
Zusätzlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse für einen Motor, wobei ein Material für die Hülse derart gewählt wird, dass es ferromagnetische Eigenschaften besitzt und danach so bearbeitet wird, dass Abschnitte mit weniger-ferromagnetischen Eigenschaften gezielt eingebracht werden.In addition, the invention also relates to a method of manufacturing a sleeve for a motor, wherein a material for the sleeve is selected such that it has ferromagnetic properties and is then processed so that sections with less-ferromagnetic properties are selectively introduced.
Insbesondere kann das Material mit ferromagnetischen Eigenschaften für die Hülse durch Erwärmen beispielsweise mittels eines Lasers entspannt werden, wodurch es weniger-ferromagnetisch wird. Insbesondere kann das Material mit weniger-ferromagnetischen Eigenschaften für die Hülse auch durch Druckaufbringen wie beispielsweise durch Rollieren und/oder Radialpressen magnetisiert werden.In particular, the material with ferromagnetic properties for the sleeve can be relaxed by heating, for example by means of a laser, whereby it becomes less ferromagnetic. In particular, the material with less ferromagnetic properties for the sleeve can also be magnetized by pressure application, such as by rolling and / or radial pressing.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn als Ausgangsmaterial ein Edelstahl verwendet wird, der zunächst bei unveränderten ferromagnetischen bzw. weniger-ferromagnetischen Eigenschaften in die entsprechende Hülsenform gebracht wird und anschließend in seine Endform gebracht wird, indem die weniger-ferromagnetischen bzw. ferromagnetischen Abschnitte eingebracht werden. Further, it is advantageous if a stainless steel is used as the starting material, which is first brought in unchanged ferromagnetic or less-ferromagnetic properties in the corresponding sleeve shape and then brought into its final shape by the less-ferromagnetic or ferromagnetic sections are introduced.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Motors, und -
2 eine Längsschnittdarstellung des Motors.
-
1 a cross-sectional view of an engine according to the invention, and -
2 a longitudinal sectional view of the engine.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are identified by the same reference numerals.
Der Rotor
Radial außerhalb der Hülse
Der Stator
Zwischen den Magneten
Die Hülse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Motorengine
- 22
- Rotorrotor
- 33
- Statorstator
- 44
- Hülseshell
- 55
- BerstschutzhülseBerstschutzhülse
- 66
- ferromagnetischer Abschnittferromagnetic section
- 77
- weniger-ferromagnetischer Abschnittless ferromagnetic section
- 88th
- Magnetmagnet
- 99
- Spaltrohrcanned
- 1010
- Hohlraumcavity
- 1111
- Polschuhpole
- 1212
- Zahntooth
- 13 13
- Zahnfußtooth root
- 1414
- Umspritzungencapsulation
- 1515
- SpaltrohrmotorCanned motor
- 1616
- Kupplungsaktorclutch actuator
- 1717
- Gewindetriebscrew
- 1818
- Blechsheet
- 1919
- Umspritzungencapsulation
- 2020
- Spindelmutterspindle nut
- 2121
- Gehäusecasing
- 2222
- Planetplanet
- 2323
- Lagercamp
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2450575 A1 [0002]EP 2450575 A1 [0002]
- DE 102014208126 A1 [0003]DE 102014208126 A1 [0003]
Claims (10)
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DE102018108595.8A DE102018108595A1 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Motor with anti-burst sleeve with magnetic and less magnetic sections, clutch actuator and manufacturing process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102018108595.8A DE102018108595A1 (en) | 2018-04-11 | 2018-04-11 | Motor with anti-burst sleeve with magnetic and less magnetic sections, clutch actuator and manufacturing process |
Publications (1)
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2018
- 2018-04-11 DE DE102018108595.8A patent/DE102018108595A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |