DE102021114785A1

DE102021114785A1 - Electrical machine with vibration decoupler

Info

Publication number: DE102021114785A1
Application number: DE102021114785.9A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Geißendörfer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1) für einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem Gehäuse (2) und einem in dem Gehäuse (2) aufgenommenen, gesamtheitlich ringförmig ausgestalteten Stator (3), wobei der Stator (3) mittels eines Schwingungsentkopplers (4) an dem Gehäuse (2) aufgenommen ist, wobei der Schwingungsentkoppler (4) einen den Stator (3) zu dessen radialer Außenseite (5) aufnehmenden Hülsenbereich (6) aufweist und ausgehend von diesem Hülsenbereich (6) über einen ersten Scheibenbereich (7) zu einer radialen Innenseite (8) des Stators (3) verläuft sowie daran anschließend über einen zweiten Scheibenbereich (9) von der radialen Innenseite (8) bis zu einem an dem Gehäuse (2) fixierten Aufnahmebereich (10) radial außerhalb des Stators (3) verläuft.The invention relates to an electrical machine (1) for a motor vehicle drive, having a housing (2) and a stator (3) which is received in the housing (2) and is of annular design overall, the stator (3) being connected by means of a vibration decoupler (4). the housing (2), the vibration decoupler (4) having a sleeve area (6) accommodating the stator (3) on its radial outside (5) and starting from this sleeve area (6) via a first disk area (7) to a radial inside (8) of the stator (3) and then via a second disk area (9) from the radial inside (8) to a receiving area (10) fixed to the housing (2) radially outside of the stator (3). .

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für einen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse aufgenommenen, gesamtheitlich ringförmig ausgestalteten Stator, wobei der Stator mittels eines Schwingungsentkopplers an dem Gehäuse aufgenommen ist.The invention relates to an electric machine for a motor vehicle drive, having a housing and a stator, which is accommodated in the housing and has an overall ring-shaped design, the stator being accommodated on the housing by means of a vibration decoupler.

Grundsätzlich besteht das Interesse, den Einfluss radialer Schwingungen des Stators, die im Betrieb unvermeidlich sind, vom weiteren Aufbau des Kraftfahrzeuges zu entkoppeln, um daraus resultierende, für den Fahrer unangenehme, hochfrequente Geräusche zu vermeiden.In principle, there is an interest in decoupling the influence of radial vibrations of the stator, which are unavoidable during operation, from the further structure of the motor vehicle in order to avoid the resulting high-frequency noises that are unpleasant for the driver.

Es sind bereits gattungsgemäße Maschinen bekannt, in denen Entkopplungsringe am Stator angebracht werden. Die DE 10 2015 001 447 A1 offenbart diesbezüglich eine beispielhafte Ausbildung. Des Weiteren ist es aus der DE 10 2017 202 262 A1 bekannt, ein Lagerschild radial innerhalb des Stators an einem Gehäuse zu montieren.Machines of this type are already known in which decoupling rings are attached to the stator. the DE 10 2015 001 447 A1 discloses an exemplary embodiment in this regard. Furthermore, it is from the DE 10 2017 202 262 A1 known to mount an end shield radially inside the stator on a housing.

Es besteht weiterhin das Ziel, die Dämpfungswirkung der eingesetzten Schwingungsentkoppler weiter zu verbessern, um in jeglichen Betriebszuständen unangenehme, vom Fahrer wahrnehmbare Geräusche zu vermeiden. Zugleich soll die elektrische Maschine in möglichst vielen Antriebssträngen kompakt einsetzbar sein.There is also the goal of further improving the damping effect of the vibration decouplers used in order to avoid unpleasant noises that can be heard by the driver in all operating states. At the same time, the electric machine should be able to be used compactly in as many drive trains as possible.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Maschine zur Verfügung zu stellen, die die im Betrieb statorseitig entstehenden Schwingungen möglichst effizient entkoppelt, wobei die zu findende Lösung möglichst unabhängig von vorhandenem Bauraum und einer vorhandenen Topologie der elektrischen Maschine ist. Ferner soll möglichst wenig zusätzlicher axialer Bauraum in Anspruch genommen werden und die Toleranzketten klein gehalten werden.It is therefore the object of the present invention to provide an electrical machine that decouples the vibrations occurring during operation on the stator side as efficiently as possible, with the solution to be found being as independent as possible of the available installation space and an existing topology of the electrical machine. Furthermore, as little additional axial space as possible should be taken up and the tolerance chains should be kept small.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schwingungsentkoppler einen den Stator zu dessen radialer Außenseite aufnehmenden Hülsenbereich aufweist und ausgehend von diesem Hülsenbereich über einen ersten Scheibenbereich zu einer radialen Innenseite des Stators verläuft sowie daran anschließend über einen zweiten Scheibenbereich von der radialen Innenseite bis zu einem an dem Gehäuse fixierten Aufnahmebereich radial außerhalb des Stators verläuft.According to the invention, this is achieved in that the vibration decoupler has a sleeve area that accommodates the stator on its radial outside and, starting from this sleeve area, runs over a first disk area to a radial inside of the stator and then over a second disk area from the radial inside to a the housing fixed receiving area runs radially outside of the stator.

Durch eine derartige Ausbildung ist der Schwingungsentkoppler axial kompakt realisiert. Zugleich weist er eine relativ große radiale Erstreckung auf, um die Statorschwingungen verlässlich von dem Gehäuse und den angrenzenden Bestandteilen des Antriebsstranges zu entkoppeln.With such a design, the vibration decoupler is realized in an axially compact manner. At the same time, it has a relatively large radial extent in order to reliably decouple the stator vibrations from the housing and the adjacent components of the drive train.

Weitergehende vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed with the dependent claims and explained in more detail below.

Demnach ist es auch von Vorteil, wenn der erste Scheibenbereich und der Hülsenbereich durch ein stoffeinteilig ausgeformtes Statorschild ausgebildet sind. Dadurch wird der Aufbau weiter vereinfacht.Accordingly, it is also advantageous if the first disk area and the sleeve area are formed by a stator shield formed from a single piece of material. This further simplifies the construction.

Folglich ist es auch von Vorteil, wenn der zweite Scheibenbereich und der Aufnahmebereich durch ein stoffeinteilig ausgeformtes Lagerschild ausgebildet sind.Consequently, it is also advantageous if the second disk area and the receiving area are formed by a bearing plate formed in one piece of material.

Der zweite Scheibenbereich ist weiter bevorzugt an einer radial innerhalb des Stators angeordneten Verbindungsstelle mit dem ersten Scheibenbereich verbunden. Dadurch werden die federnden Eigenschaften des Schwingungsentkopplers weiter verbessert.The second disk area is more preferably connected to the first disk area at a connection point arranged radially inside the stator. This further improves the resilient properties of the vibration decoupler.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Hülsenbereich den Stator über dessen gesamte Länge hinweg überdeckt / überragt. Jener Hülsenbereich ist auch vorzugsweise in Umfangsrichtung durchgängig ausgeführt. Dadurch ist der Stator möglichst robust aufgenommen.It is also advantageous if the sleeve area covers/overhangs the stator over its entire length. That sleeve area is also preferably designed to be continuous in the circumferential direction. As a result, the stator is accommodated as robustly as possible.

Hinsichtlich des Stators ist es zudem von Vorteil, wenn ein unmittelbar in / an dem Hülsenbereich aufgenommenes Blechpaket vorhanden ist. Der Stator weist dann weiter bevorzugt eine in dem Blechpaket aufgenommene Spulenanordnung auf, sodass der Stator mit gängigen Mitteln einfach herstellbar ist.With regard to the stator, it is also advantageous if there is a laminated core held directly in/on the sleeve area. The stator then preferably has a coil arrangement accommodated in the laminated core, so that the stator can be produced easily using conventional means.

Zudem ist es von Vorteil, wenn an einer Verbindungsstelle des ersten Scheibenbereiches mit dem zweiten Scheibenbereich radial innerhalb des Stators unmittelbar ein Rotor oder eine Rotorwelle radial abgestützt ist. Dadurch wird die Funktionalität des Schwingungsentkopplers geschickt erweitert.In addition, it is advantageous if a rotor or a rotor shaft is radially supported directly at a connection point of the first disk area with the second disk area radially inside the stator. This cleverly expands the functionality of the vibration decoupler.

Ist der Aufnahmebereich axial neben dem Stator angeordnet, ist eine Befestigung des Schwingungsentkopplers an dem Gehäuse möglichst einfach realisierbar.If the receiving area is arranged axially next to the stator, the vibration decoupler can be attached to the housing as simply as possible.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zwei Schwingungsentkoppler vorhanden sind, wobei die Scheibenbereiche eines ersten Schwingungsentkopplers zu einer ersten axialen Seite des Stators angeordnet sind und die Scheibenbereiche eines zweiten Schwingungsentkopplers zu einer zweiten axialen Seite des Stators angeordnet sind. Dadurch werden die Schwingungen des Stators noch effektiver entkoppelt.It is also advantageous if two vibration decouplers are present, with the disc areas of a first vibration decoupler being arranged on a first axial side of the stator and the disc areas of a second vibration decoupler being arranged on a second axial side of the stator. As a result, the vibrations of the stator are decoupled even more effectively.

Für eine effiziente Entkopplung ist es auch zuträglich, wenn der erste Scheibenbereich eine größere Steifigkeit in Umfangsrichtung als der zweite Scheibenbereich aufweist.It is also beneficial for efficient decoupling if the first disk area has a greater rigidity in the circumferential direction than the second disk area.

Um die Abstützung des Schwingungsentkopplers weiter zu verbessern, ist es auch zweckmäßig, wenn der Hülsenbereich einen ersten Längsabschnitt, der unmittelbar mit dem Stator in Kontakt steht und zu dem Gehäuse radial beabstandet ist, sowie einen über den Stator hinaus vorspringenden zweiten Längsabschnitt, der in dem Gehäuse radial abgestützt ist, aufweist.In order to further improve the support of the vibration decoupler, it is also expedient if the sleeve area has a first longitudinal section which is in direct contact with the stator and is radially spaced from the housing, and a second longitudinal section which projects beyond the stator and which is in the Housing is supported radially having.

Mit anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein Entkoppler (Schwingungsentkoppler) für eine elektrische Radialflussmaschine (elektrische Maschine) ausgebildet. Die elektrische Maschine weist einen Rotor, einen Stator und ein Gehäuse auf. Der Stator überträgt so wenig Schwingungen an das Gehäuse wie möglich. Zu diesem Zwecke ist der Stator nicht direkt mit dem Gehäuse verbunden, sondern über den Schwingungsentkoppler. Der Schwingungsentkoppler dient dazu, die entsprechenden Schwingungen / Kräfte von einer Stelle, die weitestgehend radial zu einer Außenseite hin versetzt ist, zu einer Stelle, die weitestgehend radial nach innen versetzt ist, umleitet. Der Schwingungsentkoppler ist an einer radialen Außenumfangsfläche (des Stators) mit dem Stator über die gesamte Umfangsrichtung hinweg verbunden. Der Schwingungsentkoppler nähert sich zu einer axialen Stirnseite des Stators in radialer Richtung an und erstreckt sich radial nach innen so nah wie möglich an eine Achse heran. Auch ist der Schwingungsentkoppler zu der Stirnseite hin axial an dem Gehäuse in Umfangsrichtung befestigt. Der Schwingungsentkoppler kann zudem als ein Lagerschild einer Rotorwelle dienen.In other words, a decoupler (vibration decoupler) for an electrical radial flux machine (electrical machine) is thus formed according to the invention. The electric machine has a rotor, a stator and a housing. The stator transmits as few vibrations to the housing as possible. For this purpose, the stator is not directly connected to the housing, but via the vibration isolator. The purpose of the vibration decoupler is to divert the corresponding vibrations/forces from a location that is largely offset radially toward an outside to a location that is largely offset radially inward. The vibration isolator is connected to the stator at a radially outer peripheral surface (of the stator) over the entire circumferential direction. The vibration isolator approaches an axial face of the stator in a radial direction and extends radially inward as close to an axis as possible. Also, the vibration isolator is axially fixed to the housing toward the end face in the circumferential direction. The vibration decoupler can also serve as an end shield of a rotor shaft.

Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, sowie
2 eine detaillierte Längsschnittdarstellung der elektrischen Maschine nach 1 im Bereich eines Gehäuses, eines Stators und eines das Gehäuse und den Stator verbindenden Schwingungsentkopplers.

Show it:

1 a schematic representation of an electrical machine according to the invention according to a preferred embodiment, and
2 a detailed longitudinal section view of the electrical machine 1 in the area of a housing, a stator and a vibration decoupler connecting the housing and the stator.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers.

Mit 1 ist der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 1 veranschaulicht. Die elektrische Maschine 1 dient dabei zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise als eine Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges. Die elektrische Maschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Ein Stator 3 ist fest in dem Gehäuse 2 aufgenommen. Des Weiteren weist die elektrische Maschine 1 einen angedeuteten Rotor 15 auf, der radial innerhalb des gesamtheitlich ringförmig ausgebildeten Stators 3 angeordnet ist. Eine Rotorwelle 16 des Rotors 15 ragt aus dem Gehäuse 2 hinaus und ist auf übliche Weise mit weiteren Bestandteilen eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges weiter verbunden.With 1 the basic structure of an electrical machine 1 according to the invention is illustrated. The electric machine 1 is used in a motor vehicle, preferably as a drive motor of the motor vehicle. The electrical machine 1 has a housing 2 . A stator 3 is fixedly accommodated in the housing 2 . Furthermore, the electrical machine 1 has a rotor 15 which is indicated, which is arranged radially inside the stator 3 , which is of annular design overall. A rotor shaft 16 of the rotor 15 protrudes from the housing 2 and is further connected in the usual way to other components of a drive train of the motor vehicle.

In diesem Zusammenhang sei prinzipiell darauf hingewiesen, dass die gegenständlich verwendeten Richtungsangaben axial, radial und Umfangsrichtung in Bezug auf eine zentrale Drehachse 20 der elektrischen Maschine 1, d. h. des Rotors 15, zu sehen sind. Unter axial / axiale Richtung ist eine Richtung entlang der Drehachse 20, unter radial / radiale Richtung eine Richtung senkrecht zu der Drehachse 20 und unter Umfangsrichtung eine Richtung entlang einer konzentrisch zur Drehachse 20 umlaufenden Kreislinie zu verstehen.In this context, it should be pointed out in principle that the directional information used in the present case is axial, radial and circumferential in relation to a central axis of rotation 20 of the electrical machine 1, d. H. of the rotor 15, can be seen. The term axial/axial direction means a direction along the axis of rotation 20 , the term radial/radial direction means a direction perpendicular to the axis of rotation 20 and the circumferential direction means a direction along a circle running concentrically to the axis of rotation 20 .

Erfindungsgemäß, wie in 2 dann detailliert zu erkennen, dient ein Schwingungsentkoppler 4 zur Verbindung / Abstützung des Stators 3 im Gehäuse 2. Dieser Schwingungsentkoppler 4 weist einen Hülsenbereich 6 auf. Der Hülsenbereich 6 ist radial außerhalb des Stators 3 angeordnet und nimmt den Stator 3 unmittelbar zu seiner radialen Innenseite hin auf. Der Stator 3 ist folglich in dem Hülsenbereich 6 fest fixiert / eingepresst.According to the invention, as in 2 A vibration decoupler 4 can then be seen in detail to connect/support the stator 3 in the housing 2 . This vibration decoupler 4 has a sleeve area 6 . The sleeve area 6 is arranged radially outside of the stator 3 and accommodates the stator 3 directly towards its radial inside. The stator 3 is consequently firmly fixed/pressed in the sleeve area 6 .

Zu einer ersten axialen Seite 17a des Stators 3 hin geht der Hülsenbereich 6 in einen ersten Scheibenbereich 7 über. Mit 2 ist zu erkennen, dass der erste Scheibenbereich 7 und der Hülsenbereich 6 in dieser Ausführung stoffeinteilig, d. h. als ein Bauteil, ausgebildet sind. Dieses Bauteil ist als Statorschild 11 bezeichnet.Toward a first axial side 17a of the stator 3 , the sleeve area 6 transitions into a first disk area 7 . With 2 it can be seen that the first disc area 7 and the sleeve area 6 are made of one material in this embodiment, ie as one component. This component is referred to as the stator shield 11 .

Der erste Scheibenbereich 7 erstreckt sich von dem Hülsenbereich 6, d. h. von einer radialen Außenseite 5 des Stators 3 in radialer Richtung an den Stator 3 vorbei zu einer radialen Innenseite 8 des Stators 3 hin. Mit 1 ist auch zu erkennen, dass der erste Scheibenbereich 7 dabei axial beabstandet zu dem Stator 3 ist.The first disk area 7 extends from the sleeve area 6 , ie from a radial outside 5 of the stator 3 in the radial direction past the stator 3 to a radial inside 8 of the stator 3 . With 1 It can also be seen that the first disk area 7 is spaced axially from the stator 3 .

Der Schwingungsentkoppler 4 weist weiterhin einen zweiten Scheibenbereich 9 auf, der sich ausgehend von einer radial innerhalb des Stators 3 angeordneten Verbindungsstelle 13 mit dem ersten Scheibenbereich 7 wiederum radial nach außen weg erstreckt. Der zweite Scheibenbereich 9 erstreckt sich bis zu einem radial außerhalb des Stators 3 angeordneten Aufnahmebereich 10. Jener Aufnahmebereich 10 ist an dem Gehäuse 2 fixiert.The vibration decoupler 4 also has a second disk area 9 which, starting from a connection point 13 arranged radially inside the stator 3 with the first disk area 7, in turn extends radially outwards. The second disk area 9 extends to a receiving area 10 arranged radially outside of the stator 3 . That receiving area 10 is fixed to the housing 2 .

Mit 2 ist auch zu erkennen, dass der Aufnahmebereich 10 und der zweite Scheibenbereich 9 einen im Wesentlichen scheibenförmigen Lagerschild 12 ausbilden, der ebenfalls stoffeinteilig ausgeführt ist.With 2 It can also be seen that the receiving area 10 and the second disc area 9 form an essentially disc-shaped bearing plate 12 which is also made of one piece of material.

Statorschild 11 und Lagerschild 12 sind somit an der Verbindungsstelle 13, die radial innerhalb des Stators 3 angeordnet ist, miteinander verbunden. Vorzugsweise sind Statorschild 11 und Lagerschild 12 über mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete erste Befestigungsmittel 21, die hier als Schrauben umgesetzt sind, verbunden.The stator shield 11 and the bearing shield 12 are thus connected to one another at the connection point 13 which is arranged radially inside the stator 3 . The stator shield 11 and end shield 12 are preferably connected via a plurality of first fastening means 21 which are distributed in the circumferential direction and are implemented here as screws.

Der Aufnahmebereich 10 ist ebenfalls mittels mehrerer in Umfangsrichtung verteilt angeordneter (zweiter) Befestigungsmittel 22 an dem Gehäuse 2 angebracht. Diese zweiten Befestigungsmittel 22 sind ebenfalls bevorzugt als Schrauben umgesetzt.The receiving area 10 is also attached to the housing 2 by means of a plurality of (second) fastening means 22 distributed in the circumferential direction. These second fastening means 22 are also preferably implemented as screws.

Durch die plattenförmige Erstreckung des Lagerschilds 12 ist der Aufnahmebereich 10 ebenfalls axial versetzt zu dem Stator 3 angeordnet.Due to the plate-like extension of the end shield 12 , the receiving area 10 is also arranged axially offset with respect to the stator 3 .

Hinsichtlich des Stators 3 sei darauf hingewiesen, dass dieser bevorzugt ein in 2 angedeutetes Blechpaket 14 aufweist. Der Stator 3 weist zudem auf typische Weise eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Spulenanordnung auf, die in dem Blechpaket 14 aufgenommen ist.With regard to the stator 3, it should be noted that this is preferably an in 2 indicated laminated core 14 has. The stator 3 also typically has a coil arrangement, not shown here for the sake of clarity, which is accommodated in the laminated core 14 .

Des Weiteren ist in 2 hinsichtlich des Hülsenbereiches 6 zu erkennen, dass dieser einen ersten Längsabschnitt 18 aufweist, der das Blechpaket 14 / den Stator 3 über seine gesamte Länge hin kontaktiert / berührt. Über den gesamten ersten Längsabschnitt 18 hinweg ist ein radialer Spalt 23 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Hülsenbereich 6 vorgesehen. In einem an den ersten Längsabschnitt 18 anschließenden zweiten Längsabschnitt 19, der zu einer der ersten axialen Seite 17a abgewandten zweiten axialen Seite 17b des Stators 3 über den Stator 3 hinausragt, ist der Hülsenbereich 6 radial in dem Gehäuse 2 abgestützt.Furthermore, in 2 With regard to the sleeve area 6, it can be seen that this has a first longitudinal section 18 which contacts/touches the laminated core 14/stator 3 over its entire length. A radial gap 23 is provided between the housing 2 and the sleeve region 6 over the entire first longitudinal section 18 . In a second longitudinal section 19 adjoining the first longitudinal section 18 and protruding beyond the stator 3 on a second axial side 17b of the stator 3 facing away from the first axial side 17a, the sleeve region 6 is supported radially in the housing 2 .

Des Weiteren ist zu erkennen, dass jene Verbindungsstelle 13 zur Lagerung des Rotors 15, sprich der Rotorwelle 16, dient. Folglich ist die Rotorwelle 16 mit ihrer radialen Außenseite radial an dem Schwingungsentkoppler 4 abgestützt.It can also be seen that that connection point 13 is used to mount the rotor 15, ie the rotor shaft 16. Consequently, the rotor shaft 16 is supported radially on the vibration decoupler 4 with its radial outside.

Zurückkommend auf 2 sei auch darauf hingewiesen, dass das Lagerschild 12, insbesondere der zweite Scheibenbereich 9, eine geringere Steifigkeit in Umfangsrichtung aufweist als der Statorschild 11, insbesondere der erste Scheibenbereich 7.coming back on 2 it should also be pointed out that the end shield 12, in particular the second disk area 9, has a lower rigidity in the circumferential direction than the stator shield 11, in particular the first disk area 7.

Zudem sei darauf hingewiesen, dass der Schwingungsentkoppler 4 derart ausgebildet ist, dass die beiden Scheibenbereiche 7, 9, d.h. das Statorschild 11 und das Lagerschild 12, sich lediglich an der Verbindungsstelle 13, radial innerhalb des Stators 3, axial kontaktieren. Radial außerhalb der Verbindungsstelle 13 besteht keine Anlage der beiden Scheibenbereiche 7, 9 aneinander.It should also be noted that the vibration decoupler 4 is designed in such a way that the two disk areas 7, 9, i.e. the stator shield 11 and the end shield 12, only make axial contact at the connection point 13, radially inside the stator 3. Radially outside the connection point 13 there is no contact between the two pane areas 7, 9.

Gemäß einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in 1 mit strichlierten Linien dargestellt ist, sind prinzipiell auch zwei Schwingungsentkoppler 4a, 4b zur Aufnahme des Stators 3 in dem Gehäuse 2 vorsehbar. Die beiden Schwingungsentkoppler 4a, 4b sind dann im Wesentlichen spiegelverkehrt eingesetzt, sodass die Scheibenbereiche 7, 9 des ersten Schwingungsentkopplers 4a gemäß dem Schwingungsentkoppler 4 nach den vorhergehenden Ausführungen ausgebildet und eingesetzt ist und der zweite Schwingungsentkoppler 4b mit seinen Scheibenbereichen 7, 9 zu der zweiten axialen Seite 17b eingesetzt ist.According to a further preferred embodiment, which is 1 is shown with dashed lines, two vibration decouplers 4a, 4b for accommodating the stator 3 in the housing 2 can in principle also be provided. The two vibration decouplers 4a, 4b are then used essentially mirror-inverted, so that the disc areas 7, 9 of the first vibration decoupler 4a are designed and used in accordance with the vibration decoupler 4 according to the previous statements and the second vibration decoupler 4b with its disc areas 7, 9 to the second axial Page 17b is inserted.

Mit anderen Worten ausgedrückt, wird bei einem Motor (elektrische Maschine), der prinzipiell aus Rotor 15, Stator 3 und Gehäuse 2 besteht, der Kraftfluss so umgeleitet, dass der Stator 3 seine Schwingungen möglichst gering an das Gehäuse 2 überträgt. In other words, in a motor (electrical machine), which basically consists of a rotor 15, a stator 3 and a housing 2, the power flow is redirected in such a way that the stator 3 transmits its vibrations to the housing 2 as little as possible.

Dazu wird der Stator 3 nicht direkt mit dem Gehäuse 2 verbunden, sondern über einen Entkoppler (Schwingungsentkopplers 4) an das Gehäuse 2 angebunden. Der Entkoppler ist dadurch gekennzeichnet, dass (a) der Kraftfluss von möglichst weit radiusaußen nach möglichst weit radiusinnen geleitet wird; (b) er mit dem Stator 3 an der radialen Außenfläche über die gesamte Mantelfläche flächig verbunden ist; (c) zunächst sich an einer axialen Stirnseite des Stators 3 radial so verengt, dass er möglichst achsennah ist; und (d) er am Gehäuse 2 axial stirnseitig flächig in Umfangsrichtung verbunden ist. Darüber hinaus kann der Entkoppler so ausgestaltet werden, dass er als Lagerschild für die Rotorwelle 16 dient.For this purpose, the stator 3 is not connected directly to the housing 2, but is connected to the housing 2 via a decoupler (vibration decoupler 4). The decoupler is characterized in that (a) the power flow is directed from as far as possible on the outside of the radius to as far as possible on the inside of the radius; (b) it is connected to the stator 3 on the radial outer surface over the entire lateral surface; (c) first narrows radially on an axial end face of the stator 3 in such a way that it is as close as possible to the axis; and (d) it is connected to the housing 2 axially on the end face in a planar manner in the circumferential direction. In addition, the decoupler can be designed in such a way that it serves as an end shield for the rotor shaft 16 .

Der Entkoppler besteht aus einem Statorschild 11 und einem Lagerschild 12. Der Stator 3 ist an der radialen Außenfläche über die gesamte Mantelfläche flächig mit dem Statorschild 11 verbunden, z.B. über einen Pressverband. Das Statorschild 11 ist so ausgestaltet, dass es auf einer Stirnseite des Stators 3 möglichst radial geschlossen ist und nur eine minimale Öffnung für die Durchführung der Rotorwelle 16 besitzt. Das Statorschild 11 wird möglich achsennah mit dem Lagerschild 12 axial verbunden, z.B. durch eine Anschraubung. Die achsennahe Verbindung des Entkopplers zeichnet sich dadurch aus, dass die radialäußeren Schwingungen des Stators 3 nicht bzw. stark vermindert übertragen werden. Das Lagerschild 12 wird schließlich an der Stirnseite des Gehäuses 2 verbunden, z.B. durch eine Anschraubung.The decoupler consists of a stator shield 11 and a bearing shield 12. The stator 3 is connected to the stator shield 11 over the entire surface area on the radial outer surface, for example via an interference fit. The stator shield 11 is designed in such a way that it is closed as radially as possible on one end face of the stator 3 and has only a minimal opening for the rotor shaft 16 to pass through. The stator shield 11 is axially connected to the end shield 12 as close to the axis as possible, for example by means of a screw connection. The near axis Connection of the decoupler is characterized in that the radially outer vibrations of the stator 3 are not transmitted or are transmitted to a greatly reduced extent. The end shield 12 is finally connected to the end face of the housing 2, for example by screwing.

Die Wirkung des Entkopplers besteht darin, dass das Statorschild 11 zum einen als entkoppelnde Feder wirkt und den Kraftfluss des Stators 3 radial von außen nach innen lenkt, was eine Schwingungsabschwächung bewirkt. Zudem bewirkt das Statorschild 11 eine Versteifung der radialen Eigenschwingmoden des Stators 3, was sich ebenfalls positiv auf die Akustik auswirkt.The effect of the decoupler is that the stator shield 11 acts as a decoupling spring and deflects the flow of force of the stator 3 radially from the outside inwards, which causes vibration to be reduced. In addition, the stator shield 11 stiffens the radial natural vibration modes of the stator 3, which also has a positive effect on the acoustics.

Das Statorschild 11 ist durch geeignete konstruktive Maßnahmen so ausgestaltet, dass es eine hohe Steifigkeit in tangentialer Umfangsrichtung aufweist, um das Drehmoment des Motors abstützen zu können. Dies kann beispielsweise durch Sicken erfolgen.The stator shield 11 is designed using suitable structural measures in such a way that it has a high degree of rigidity in the tangential circumferential direction in order to be able to support the torque of the motor. This can be done, for example, by beading.

Das Lagerschild 12 kann des Weiteren konstruktiv so ausgestaltet werden, dass die Rotorwelle 16 zusätzlich gelagert wird.Furthermore, the end shield 12 can be structurally designed in such a way that the rotor shaft 16 is also supported.

Außerdem kann in einer erweiterten Variante der Entkoppler prinzipiell auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Stators 3 ebenfalls eingebaut werden, sodass somit zwei Entkoppler (erster Schwingungsentkoppler 4a und zweiter Schwingungsentkoppler 4b) eingebaut sind.In addition, in an expanded variant, the decoupler can in principle also be installed on the opposite end face of the stator 3, so that two decouplers (first vibration decoupler 4a and second vibration decoupler 4b) are installed.

BezugszeichenlisteReference List

11: elektrische Maschineelectric machine
22: GehäuseHousing
33: Statorstator
44: Schwingungsentkopplervibration isolator
4a4a: erster Schwingungsentkopplerfirst vibration isolator
4b4b: zweiter Schwingungsentkopplersecond vibration isolator
55: Außenseiteoutside
66: Hülsenbereichsleeve area
77: erster Scheibenbereichfirst disk area
88th: Innenseiteinside
99: zweiter Scheibenbereichsecond disk area
1010: Aufnahmebereichrecording area
1111: Statorschildstator shield
1212: Lagerschildbearing shield
1313: Verbindungsstelleconnection point
1414: Blechpaketlaminated core
1515: Rotorrotor
1616: Rotorwellerotor shaft
17a17a: erste axiale Seitefirst axial side
17b17b: zweite axiale Seitesecond axial side
1818: erster Längsabschnittfirst longitudinal section
1919: zweiter Längsabschnittsecond longitudinal section
2020: Drehachseaxis of rotation
2121: erstes Befestigungsmittelfirst fastener
2222: zweites Befestigungsmittelsecond fastener
2323: Spaltgap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102015001447 A1 [0003]
DE 102017202262 A1 [0003]

Claims

Electrical machine (1) for a motor vehicle drive, having a housing (2) and a stator (3) which is received in the housing (2) and is of annular design as a whole, the stator (3) being fixed to the housing (2nd ) is accommodated, characterized in that the vibration decoupler (4) has a sleeve area (6) accommodating the stator (3) on its radial outside (5) and starting from this sleeve area (6) via a first disc area (7) to a radial inside (8) of the stator (3) and then runs radially outside of the stator (3) via a second disc area (9) from the radial inside (8) to a receiving area (10) fixed to the housing (2).

Electrical machine (1) according to claim 1 , characterized in that the first disk area (7) and the sleeve area (6) are formed by a stator shield (11) formed in one piece of material.

Electrical machine (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the second disc area (9) and the receiving area (10) are formed by an end plate (12) formed in one piece of material.

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the sleeve area (6) covers the stator (3) over its entire length.

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the stator (3) has a laminated core (14) accommodated directly in the sleeve region (6).

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that at a connection point (13) of the first disc area (7) with the second disc area (9) radially inside the stator (3) directly a rotor (15) or a rotor shaft (16) is radially supported.

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the receiving area (10) is arranged axially next to the stator (3).

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that there are two vibration decouplers (4a, 4b), the disc areas (7, 9) of a first vibration decoupler (4a) being arranged on a first axial side (17a) of the stator (3) and the disc areas (7, 9) a second vibration decoupler (4a, 4b) are arranged on a second axial side (17b) of the stator (3).

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the first disc area (7) has a greater rigidity in the circumferential direction than the second disc area (9).

Electrical machine (1) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the sleeve region (6) has a first longitudinal section (18) which is in direct contact with the stator (3) and is spaced radially from the housing (2) and a second section which projects beyond the stator (3). Longitudinal portion (19) radially supported in the housing (12).