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Die Erfindung betrifft eine Elektromotorbaugruppe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine Elektromotorbaugruppe ist beispielsweise aus
US 2004/0189140 A1 bekannt. Darin wird ein Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor beschrieben. Der Rotor weist einen Rotorkern auf, in dem in einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung mehrere Durchgangslöcher angeordnet sind, die den Rotorkern in Axialrichtung durchziehen. Der Rotor ist über ein Befestigungselement, beispielsweise einen Bolzen, der durch das Durchgangsloch des Rotorkerns greift mit einer Kurbelwelle und einem Abtriebsflansch fest verbunden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Elektromotorbaugruppe zu verbessern. Das Massenträgheitsmoment und die Abmessungen der Elektromotorbaugruppe sollen verringert werden. Die Elektromotorbaugruppe soll kostengünstiger aufgebaut werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Elektromotorbaugruppe mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird eine Elektromotorbaugruppe vorgeschlagen, aufweisend einen Elektromotor mit einem um eine Drehachse drehbaren Rotor und einem mit einem Gehäuse fest verbundenen Stator und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Befestigungselement und einem Verbindungselement zur Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor und einem Abtriebselement, wobei das Verbindungselement über das Befestigungselement mit dem Rotor verbunden ist und das Verbindungselement mit einem Zentrierelement zur Zentrierung des Rotors verbunden ist und das Zentrierelement auf einem Lager abgestützt ist.
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Dadurch kann das Massenträgheitsmoment der Elektromotorbaugruppe verringert werden. Der Rotor kann unmittelbar mit einem Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe, verbunden werden. Die Elektromotorbaugruppe kann kostengünstiger aufgebaut werden und die Abmessungen der Elektromotorbaugruppe können verringert werden.
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Der Elektromotor kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingebaut sein. Der Rotor kann Permanentmagnete aufweisen.
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Das Lager kann zwischen dem Zentrierelement und dem Gehäuse angeordnet sein.
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Das Verbindungselement und/oder das Zentrierelement können gestanzt sein. Das Verbindungselement und/oder das Zentrierelement können als Blechbauteil ausgeführt sein.
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Das Befestigungselement kann ein Nietelement und/oder ein Bolzen, insbesondere ein Schraubbolzen, sein.
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Das Zentrierelement und/oder das Verbindungselement kann aus nichtmagnetisierbarem Material aufgebaut sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Zentrierelement unmittelbar auf dem Lager abgestützt. Dadurch können die Toleranzen verringert werden.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Zentrierelement unmittelbar an dem Verbindungselement befestigt oder einteilig mit diesem ausgeführt. Dadurch kann ein kompakter Aufbau ermöglicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Rotor axial zwischen dem Verbindungselement über die Wirkung einer axialen Spannkraft eingeklemmt, die derart bemessen ist, dass über die Klemmung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor und dem Verbindungselement erfolgen kann.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 3: Einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 4: Einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 5: Einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Elektromotorbaugruppe 10 umfasst einen Elektromotor 12 mit einem Stator 14 und einem Rotor 16. Der Rotor 16 ist um eine Drehachse A drehbar und der Stator ist mit einem Gehäuse 18 fest verbunden.
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Weiterhin umfasst die Elektromotorbaugruppe 10 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 mit einem Verbindungselement 22 zur Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor 16 und einem hier nicht abgebildeten Abtriebselement, beispielsweise einem Getriebe. Das Verbindungselement 22 ist aus einem ersten Verbindungsteil 24, das auf einer axialen Seite an dem Rotor 16 anliegt und einem zweiten Verbindungsteil 26, das auf einer gegenüberliegenden axialen Seite an dem Rotor 16 anliegt, zusammengesetzt. Der Rotor 16 ist axial zwischen dem Verbindungselement 22 über die Wirkung einer axialen Spannkraft eingeklemmt, die zwischen dem ersten Verbindungsteil 24, dem zweiten Verbindungsteil 26 und dem Rotor 16 wirkt. Die Spannkraft ist derart bemessen, dass über die Klemmung eine Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor 16 und dem Verbindungselement 22 erfolgen kann.
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Das erste und zweite Verbindungsteil 24, 26 sind durch ein Befestigungselement 28 miteinander verbunden. Das Befestigungselement 28 greift dabei durch Aussparungen in dem Rotor 16 durch und ist hier als Schraubbolzen ausgeführt, der mit einer Mutter 30 formschlüssig verbunden ist. Es sind bevorzugt weitere Befestigungselemente 28 umfangsseitig beabstandet angeordnet, die zusammen die Spannkraft bewirken.
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Unmittelbar zwischen dem Verbindungselement 22 und dem Befestigungselement 28 ist ein Zentrierelement 32 zur Zentrierung des Rotors 16 angeordnet, das aus einem ersten Zentrierteil 34 und einem zweiten Zentrierteil 36 aufgebaut ist. Das erste Zentrierteil 34 ist dem ersten Verbindungsteil 24 und das zweite Zentrierteil 36 ist dem zweiten Verbindungsteil 26 zugeordnet. Das Befestigungselement 28 verbindet das erste Zentrierteil 34 mit dem ersten Verbindungsteil 24 und das zweite Zentrierteil 36 mit dem zweiten Verbindungsteil 26.
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Das Zentrierelement 32 ist unmittelbar auf einem ersten Lager 38, das auf einer axialen Seite des Rotors 16 beabstandet von dem Verbindungsteil 24 angeordnet ist und weiterhin unmittelbar einem zweiten Lager 40, das auf einer gegenüberliegenden axialen Seite des Rotors 16 beabstandet von dem Verbindungsteil 26 angeordnet ist, abgestützt. Der Rotor 16 kann über das Befestigungselement 28 gegenüber dem Verbindungselement 22 und das Verbindungselement 22 über das Zentrierelement 32 auf dem ersten und zweiten Lager 38, 40 zentriert sein. Alternativ kann das Zentrierelement 32 auch einteilig mit dem Verbindungselement 22 verbunden sein.
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Das erste Lager 38 ist unmittelbar zwischen dem Zentrierteil 34 und dem Gehäuse 18 und das zweite Lager 40 ist unmittelbar zwischen dem Zentrierteil 36 und dem Gehäuse 18 angeordnet. Dadurch kann ein kompakter und kostengünstiger Aufbau der Elektromotorbaugruppe 10 ermöglicht werden. Das Massenträgheitsmoment der Elektromotorbaugruppe 10 kann verringert werden.
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In 2 ist ein Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das erste und zweite Verbindungsteil 24, 26 des Verbindungselements 22 sind über das Befestigungselement 28 miteinander verbunden. Das Befestigungselement 28 ist radial innerhalb von dem Rotor 16 angeordnet. Der Rotor 16 ist axial zwischen dem Verbindungselement 22 über die Wirkung einer axialen Spannkraft eingeklemmt. Die axiale Spannkraft wird durch eine Tellerfeder 42 bewirkt, die axial zwischen einem an dem Rotor 16 anliegenden Reibring 44 und dem radialen Abschnitt des zweiten Verbindungsteils 26 angeordnet ist.
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Der Reibring 44 und ein auf der axial gegenüberliegenden Seite des Rotors 16 anliegender weiterer Reibring 46 können bei vorgegebener Spannkraft durch die Tellerfeder 42 das von dem Rotor 16 auf die Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 übertragbare Drehmoment erhöhen.
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Das erste Verbindungsteil 24 ist mit dem ersten Zentrierteil 34 über ein Nietelement 48 vernietet. Es können mehrere Nietelemente 48 umfangsseitig verteilt angeordnet sein. Das zweite Verbindungsteil 26 ist mit dem zweiten Zentrierteil 36 über ein Nietelement 50 vernietet. Es können mehrere Nietelemente 50 umfangsseitig verteilt angeordnet sein.
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3 zeigt einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Rotor 16 ist über einen Reibring 44 und einen weiteren Reibring 46 mit dem ersten Verbindungsteil 24 und dem zweiten Verbindungsteil 26 zur Bewirkung einer Drehmomentübertragung auf das Verbindungselement 22 verbunden. Das erste und zweite Verbindungsteil 24, 26 sind über das Befestigungselement 28, das hier als Schraubbolzen ausgeführt ist, miteinander verbunden. Das Befestigungselement 28 bewirkt die Spannkraft zur Klemmung des Rotors 16 axial zwischen dem Verbindungselement 22.
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Das Befestigungselement 28 ist radial innerhalb von dem Rotor 16 angeordnet und befestigt weiterhin das erste Verbindungsteil 24 mit dem ersten Zentrierteil 34 und das zweite Verbindungsteil 26 mit dem zweiten Zentrierteil 36. Das erste und zweite Zentrierteil 34, 36 bewirkt dabei die Zentrierung des Rotors 16, beispielsweise auf einem Lager, das an einem Gehäuse abgestützt ist.
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In 4 ist ein Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das erste Zentrierteil 34 ist einteilig mit dem ersten Verbindungsteil 24 verbunden. Das zweite Verbindungsteil 26 ist mit dem zweiten Zentrierteil 36 über ein Nietelement 50 verbunden. Ein als Nietelement ausgeführtes Befestigungselement 28 verbindet das erste und zweite Verbindungselement 24, 26 miteinander.
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Der Rotor 16 ist mit dem Verbindungselement 22 reibschlüssig über die Spannkraft, die durch das erste Zentrierteil 24 und das zweite Zentrierteil 26 über das Befestigungselement 28 bewirkt werden kann oder aber auch durch eine formschlüssige Verbindung umfassend eine Passfeder und eine entsprechende Nut zwischen dem Rotor 16 und dem ersten und/oder zweiten Verbindungselement 24, 26 verbunden.
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5 zeigt einen Halbschnitt durch eine Elektromotorbaugruppe 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das zweite Verbindungsteil 26 weist Kühlölbohrungen 52 auf, durch die das von dem Gehäusekanal 54 in dem Gehäuse 18 kommende Kühlöl zu dem Rotor 16 geleitet wird und dabei den Rotor 16 und den Stator 14 kühlt. Eine Dichtung 56 dichtet den radial innerhalb von dem Rotor 16 gebildeten Fluidraum 58 ab. Durch die Drehbewegung des Rotors 16 um die Drehachse A und die dabei auftretende Fliehkraft wird das Kühlöl durch die Kühlölbohrungen 52 radial nach außen zu dem Elektromotor 12 befördert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Elektromotorbaugruppe
- 12
- Elektromotor
- 14
- Stator
- 16
- Rotor
- 18
- Gehäuse
- 20
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
- 22
- Verbindungselement
- 24
- erstes Verbindungsteil
- 26
- zweites Verbindungsteil
- 28
- Befestigungselement
- 30
- Mutter
- 32
- Zentrierelement
- 34
- erstes Zentrierteil
- 36
- zweites Zentrierteil
- 38
- erstes Lager
- 40
- zweites Lager
- 42
- Tellerfeder
- 44
- Reibring
- 46
- Reibring
- 48
- Nietelement
- 50
- Nietelement
- 52
- Kühlölbohrung
- 54
- Gehäusekanal
- 56
- Dichtung
- 58
- Fluidraum
- A
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0189140 A1 [0002]
