DE102019211896A1 - Electric motor - Google Patents
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- H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
Abstract
Es wird ein Elektromotor (1) vorgeschlagen, umfassend einen Rotor (2) und einen Stator (3), bei dem die Rotorwelle (4) radial fliegend gelagert ist.An electric motor (1) is proposed, comprising a rotor (2) and a stator (3), in which the rotor shaft (4) is supported in a radially overhung manner.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, umfassend einen Rotor und einen Stator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to an electric motor comprising a rotor and a stator according to the preamble of
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, bei Fahrzeugen Elektromotoren, umfassend einen Rotor und einen Stator zu verwenden. Hierbei werden zur Lagerung des Rotors Wälz- und/oder Gleitlagerungen verwendet, was in nachteiliger Weise in einer Begrenzung der Performance der Elektromotoren resultiert. Insbesondere sind bei den aus dem Stand der Technik bekannten Elektromotoren bedingt durch die Wälz- und/oder Gleitlagerung des Rotors die maximal erzielbaren Rotordrehzahlen begrenzt, wobei aufgrund der Lagerverluste der Wirkungsgrad negativ beeinflusst wird. Zudem resultiert die Verwendung von Wälz- und/oder Gleitlagerungen in einer relativ großen Dimensionierung der Elektromotoren.It is known from the prior art to use electric motors comprising a rotor and a stator in vehicles. Here, roller bearings and / or slide bearings are used to support the rotor, which disadvantageously results in a limitation of the performance of the electric motors. In particular, in the case of the electric motors known from the prior art, the maximum achievable rotor speeds are limited due to the roller and / or slide bearings of the rotor, the efficiency being negatively influenced due to the bearing losses. In addition, the use of roller and / or plain bearings results in a relatively large dimensioning of the electric motors.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor anzugeben, durch den die beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden.The present invention is based on the object of specifying an electric motor by means of which the described disadvantages known from the prior art are avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by the features of
Demnach wird ein Elektromotor, umfassend einen Rotor und einen Stator vorgeschlagen, bei dem die Rotorwelle radial fliegend gelagert ist.Accordingly, an electric motor comprising a rotor and a stator is proposed, in which the rotor shaft is supported in a radially overhung manner.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Rotorwelle an einem oder an beiden Enden eine Außenverzahnung auf, wobei jede Außenverzahnung jeweils mit zwei auf unterschiedlichen, dem jeweiligen Ende der Rotorwelle zugeordneten fest gelagerten Wellen drehfest angeordneten Zahnrädern kämmt, wobei die Längsachsen der Rotorwelle und der dem jeweiligen Ende der Rotorwelle zugeordneten fest gelagerten Wellen parallel zueinander angeordnet sind und vorzugsweise in einer Ebene liegen.According to one embodiment of the invention, the rotor shaft has external toothing at one or both ends, each external toothing meshing with two gearwheels fixedly arranged in rotation on different, fixedly mounted shafts assigned to the respective end of the rotor shaft, the longitudinal axes of the rotor shaft and the respective Fixed shafts assigned to the end of the rotor shaft are arranged parallel to one another and preferably lie in one plane.
Die auf den fest gelagerten Wellen angeordneten Zahnräder weisen vorzugsweise eine Schrägverzahnung auf, derart, dass zumindest ein Teil der Axialkräfte aufgenommen werden kann.The gear wheels arranged on the fixedly mounted shafts preferably have a helical toothing such that at least some of the axial forces can be absorbed.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, weist die Rotorwelle an beiden Enden eine Außenverzahnung auf, wobei zwei fest gelagerte Wellen vorgesehen sind, auf deren Enden jeweils ein Zahnrad drehfest angeordnet ist, welches mit der Außenverzahnung jeweils eines Endes der Rotorwelle kämmt, wobei die Längsachsen der Rotorwelle und der fest gelagerten Wellen parallel zueinander angeordnet sind und vorzugsweise in einer Ebene liegen. Hierbei sind die zwei fest gelagerten Wellen jeweils beiden Enden der Rotorwelle zugeordnet.According to an advantageous embodiment of the invention, the rotor shaft has an external toothing at both ends, two fixed shafts are provided, on each of the ends of which a gear is rotatably arranged, which meshes with the external toothing of one end of the rotor shaft, the longitudinal axes of the The rotor shaft and the fixedly mounted shafts are arranged parallel to one another and preferably lie in one plane. The two fixed shafts are assigned to both ends of the rotor shaft.
Durch diese Ausgestaltung und bei eine Schrägverzahnung aufweisenden Zahnrädern wird der Vorteil erzielt, dass sich die Axialkräfte aufheben, so dass auch keine zusätzliche Axiallagerung der Rotorwelle erforderlich ist. Diese Ausgestaltung führt in vorteilhafter Weise auch dazu, dass im Vergleich zur Ausgestaltung, bei der jedem Ende der Rotorwelle zwei fest gelagerte Wellen zugeordnet sind, lediglich zwei Wellen fest gelagert werden müssen.With this configuration and with gears having helical teeth, the advantage is achieved that the axial forces cancel each other out, so that no additional axial bearing of the rotor shaft is required. This embodiment also advantageously means that, in comparison to the embodiment in which two fixedly mounted shafts are assigned to each end of the rotor shaft, only two shafts have to be fixedly mounted.
Die Lager zur Lagerung der fest gelagerten Wellen können aus dem Stand der Technik bekannte Lager sein und beispielsweise als Wälz- oder Kugellager ausgeführt sein.The bearings for mounting the fixed shafts can be bearings known from the prior art and, for example, be designed as roller or ball bearings.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Abtrieb des Elektromotors derart zu gestalten, dass ein mit einer Abtrieswelle des Elektromotors verbundenes innenverzahntes Hohlrad über die Zahnräder, die mit der Außenverzahnung des der Abtriebswelle zugewandten Endes der Rotorwelle kämmen, angetrieben wird.As part of a further development of the invention, it is proposed to design the output of the electric motor in such a way that an internally toothed ring gear connected to an output shaft of the electric motor is driven via the gears that mesh with the external toothing of the end of the rotor shaft facing the output shaft.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption können in vorteilhafter Weise im Vergleich zum Stand der Technik, wonach zur Lagerung des Rotors Wälz- und/oder Gleitlagerungen verwendet werden, höhere Rotordrehzahlen erzielt werden. Ferner wird der Wirkungsgrad des Elektromotors erhöht, da Lagerverluste durch Lagerreibung an der Rotorwelle entfallen. Des Weiteren wird durch den Wegfall der Wälz- und/oder Gleitlagerungen eine kompakte Bauweise, insbesondere mit im Vergleich zum Stand der Technik geringerem Durchmesser erzielt, so dass Bauraum für weitere Komponenten zur Verfügung gestellt werden kann. Ferner kann durch die Erweiterung des Drehzahlbereiches eine weitere Gangstufe eingespart werden, was in einer signifikanten Reduzierung der Herstellungs-, Wartungs- und Montagekosten resultiert.The concept according to the invention makes it possible to achieve higher rotor speeds in an advantageous manner compared to the prior art, according to which roller bearings and / or slide bearings are used to support the rotor. Furthermore, the efficiency of the electric motor is increased, since bearing losses due to bearing friction on the rotor shaft are eliminated. Furthermore, by eliminating the roller and / or sliding bearings, a compact design is achieved, in particular with a smaller diameter compared to the prior art, so that installation space can be made available for further components. Furthermore, by expanding the speed range, a further gear step can be saved, which results in a significant reduction in manufacturing, maintenance and assembly costs.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren, beispielhaft näher erläutert. Der allgemeine Aufbau und die Funktionsweise von Elektromotoren sind dem Fachmann bestens bekannt, so dass im Folgenden die Merkmale detailliert beschrieben werden, die für die vorliegende Erfindung von Bedeutung sind. Es zeigen:
-
1 : Eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der Erfindung; -
1 : Eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines Elektromotors gemäß der Erfindung; und -
3 : Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Abtriebs eines Elektromotors.
-
1 : A schematic representation of a first embodiment of the invention; -
1 : A schematic representation of a further embodiment of an electric motor according to the invention; and -
3 : A schematic representation of an embodiment according to the invention of the output of an electric motor.
In
Die Längsachsen der Rotorwelle
Die einem Ende der Rotorwelle
Bei der Ausgestaltung gemäß
Das in
Gegenstand der
Hierbei ist ein mit der Abtrieswelle
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ElektromotorElectric motor
- 22
- Rotorrotor
- 33
- Statorstator
- 44th
- RotorwelleRotor shaft
- 5, 5'5, 5 '
- AußenverzahnungExternal toothing
- 66
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 77th
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 88th
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 99
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 1010
- Zahnradgear
- 1111
- Zahnradgear
- 1212
- Zahnradgear
- 1313
- Zahnradgear
- 1414th
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 1515th
- fest gelagerte Wellefixed shaft
- 1616
- Abtriebswelle des ElektromotorsOutput shaft of the electric motor
- 1717th
- innenverzahntes Hohlradinternally toothed ring gear
Claims (6)
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DE102019211896.8A Withdrawn DE102019211896A1 (en) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | Electric motor |
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Citations (1)
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2019
- 2019-08-08 DE DE102019211896.8A patent/DE102019211896A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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DE102017211881A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Drive device for driving an electrical axis |
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