DE102022004446A1 - Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse - Google Patents

Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse Download PDF

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DE102022004446A1
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Stefan Aschoff
Manuel Gandyra
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse,wobei der Elektromotor ein Statorgehäuseteil aufweist, das mit einem ersten und mit einem zweiten Lagerflansch verbunden ist,wobei im ersten Lagerflansch ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist,wobei die Bremse einen Magnetkörper aufweist, welcher mit dem ersten Lagerflansch verbunden ist, insbesondere dicht und/oder wärmeleitend verbunden ist,wobei der Außenumfang des Schnittgebildes des ersten Lagerflansches in einer Querschnittsebene an einer axialen Position dem Außenumfang des Schnittgebildes in der Querschnittsebene des Magnetkörpers gleicht und/oder zu ihm identisch ist,wobei der erste Lagerflansch den Magnetkörper an der axialen Position berührt,wobei die Normalenrichtung der Querschnittsebene parallel zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse.
  • Aus der DE 10 2019 002 745 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik bekannt, dass ein Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse verbunden wird.
  • Aus der DE 10 2019 002 748 A1 ist ein Elektromotor mit Bremse bekannt.
  • Aus der DE 10 2017 000 845 A1 ist eine elektromagnetisch betätigbare Bremsanordnung bekannt.
  • Aus der DE 10 2019 008 413 A1 ist ein Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil bekannt.
  • Aus der DE 10 2011 008 523 A1 ist ein Elektromotor mit Kühlkanälen bekannt.
  • Aus der DE 10 2010 050 348 A1 ist ein Elektromotor mit einer Schraubverbindung bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor weiterzubilden, wobei eine verbesserte Entwärmung erreichbar sein sollte.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse sind, dass der Elektromotor ein Statorgehäuseteil aufweist, das mit einem ersten und mit einem zweiten Lagerflansch verbunden ist,
    wobei im ersten Lagerflansch ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist,
    wobei die Bremse einen Magnetkörper aufweist, welcher mit dem ersten Lagerflansch verbunden ist, insbesondere dicht und/oder wärmeleitend verbunden ist,
    wobei der Außenumfang, insbesondere die Außenkontur, des Schnittgebildes des ersten Lagerflansches in einer Querschnittsebene an einer ersten axialen Position dem Außenumfang des Schnittgebildes in der Querschnittsebene des Magnetkörpers gleicht und/oder zu ihm identisch ist,
    wobei der erste Lagerflansch den Magnetkörper an der axialen Position berührt,
    wobei die Normalenrichtung der Querschnittsebene parallel zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass der Magnetkörper in radialer Richtung maximal am ersten Lagerflansch anliegt. In allen Umfangswinkelrichtungen wird also eine möglichst große Berührung zwischen dem ersten Lagerflansch und dem Magnetkörper erreicht. Auf diese Weise ist eine verbesserte Entwärmung einerseits der Verlustleistung des im ersten Lagerflansch aufgenommenen Lagers und andererseits der im Magnetkörper aufgenommenen Ringwicklung erreicht. Eine zwischen dem ersten Lagerflansch und dem Magnetkörper angeordnete Flachdichtung verbessert die Entwärmung trotzdem, wenn zum Vergleich der Magnetkörper nicht stirnseitig maximal am ersten Lagerflansch anliegen würde. Der Magnetkörper folgt der Außenkontur des Motors. Dadurch zieht er zum Einen die Wärme aus dem Stator wie in obigen Absatz beschrieben. Zum Anderen wird auch die Bremsspule selber durch die Konvektion an der Oberfläche gut gekühlt
  • Insbesondere ist der Magnetkörper aus einem ferromagnetischen Sphäroguss oder Grauguss oder Stahl gefertigt und der erste Lagerflansch aus einem anderen Guss oder aus einem Stahl. Trotz der verschiedenen Herstellverfahren und/oder Materialien ist die Außenkontur im Berührbereich der beiden Teile identisch, so dass eine möglichst große Berührfläche bewirkbar ist und dadurch eine möglichst effiziente Entwärmung ermöglicht ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem ersten Lagerflansch und dem Magnetkörper eine Dichtung, insbesondere Flachdichtung, angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass der Innenraum der Bremse abgedichtet ist und trotzdem eine effiziente Entwärmung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Außenumfang, insbesondere die Außenkontur, Ecken, insbesondere in radialer Richtung hervorragende Ecken, auf, insbesondere als mit der Querschnittsebene bewirktes Schnittgebilde einer Ecke oder einer Kante,
    insbesondere wobei an jeder der Ecken des ersten Lagerflansches eine jeweilige Ecke des Magnetkörpers angrenzt. Von Vorteil ist dabei, dass der Außenumfang im Schnitt quadratisch und räumlich quaderförmig ist, wobei jede axial sich erstreckende Kante des Quaders jeweils als Paar von parallel verlaufenden Einzelkanten ausgeführt ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt der bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle gemessene Radialabstand der Ecken bei zunehmendem axialen Abstand der Querschnittsebene von der ersten axialen Position monoton, insbesondere streng monoton, zu, bis der axiale Abstand einen zweiten Wert, insbesondere zweiten axialen Abstand, erreicht und bei weiter zunehmendem axialen Abstand monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt, insbesondere bis der axiale Abstand einen dritten Wert, insbesondere eine dritten axialen Abstand, aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass in Abweichung zu einem quaderförmigen Äußeren der Magnetkörper sich mit zunehmendem Abstand zum ersten Lagerflansch sich aufweitet und dann wieder verengt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Magnetkörper und dem ersten Lagerflansch eine Flachdichtung angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse in einem abgedichteten Innenraumbereich angeordnet ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Magnetkörper und einem Deckelteil eine weitere Flachdichtung angeordnet,
    wobei in dem vom Magnetkörper und dem Deckelteil umgebenen Raumbereich ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage der Rotorwelle angeordnet ist, insbesondere wobei ein Rotor des Winkelsensors drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist und wobei ein Stator mittels einer Drehmomentstütze mit dem Magnetkörper verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor in einem abgedichteten Innenraumbereich angeordnet ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein, insbesondere das, Deckelteil einen Innenring auf, welcher mittels sich radial erstreckender Rippen des Deckelteils mit einem Zentrierkragen des Deckelteils verbunden ist,
    wobei der Zentrierkragen ringartig, insbesondere als Rotationskörperbereich, ausgebildet ist, insbesondere in Umfangsrichtung ununterbrochen und axial am Deckelteil hervorragt, insbesondere in eine Vertiefung des Magnetkörpers hineinragt, insbesondere wobei die Ringachse des ringartigen Zentrierkragens koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine erhöhte Steifigkeit erreichbar ist und eine verbesserte Entwärmung des den Winkelsensor umgebenden Innenraumbereichs.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstrecken sich die Rippen in radialer Richtung, insbesondere vom Innenring zum Zentrierkragen, wobei die Rippen in Umfangsrichtung gebogen verlaufen. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Steifigkeit erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich jede der Rippen dabei von radial innen nach radial außen nicht geradlinig, sondern bogenförmig gekrümmt, insbesondere vom Innenring zum Zentrierkragen. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Steifigkeit erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt die Umfangswinkelposition der jeweiligen Rippe mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse der Rotorwelle in Umfangsrichtung zunächst zu und dann mit weiter zunehmendem Radialabstand zu dieser Drehachse wieder ab. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Steifigkeit erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenring des Deckelteils eine von der Umfangsposition abhängige axiale Ausdehnung, insbesondere Ringbreite, auf, welche nicht konstant ist sondern als Funktion des Umfangswinkels lokale Maxima aufweist, insbesondere zwischen fünf und elf lokale Maxima.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Entwärmung erreichbar ist, da konvektive Luftströmungen durch die Zwischenbereiche zwischen den lokalen Maxima insbesondere in radialer Richtung sich ausbilden können und somit in den von jeweiligen Rippen und vom Zentrierkragen begrenzten Raumbereich strömen können. Dadurch ist eine weiter verbesserte Entwärmung des radial innerhalb des Innenrings angeordneten Winkelsensors erreichbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenring zum Magnetkörper hin, insbesondere also in axialer Richtung, hervorragende zackenförmige Erhebungen auf,
    wobei der Innenring eine konstante radiale Wandstärke aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Entwärmung erreichbar ist, da konvektive Luftströmungen durch die Zwischenbereiche zwischen den lokalen Maxima insbesondere in radialer Richtung sich ausbilden können und somit in den von jeweiligen Rippen und vom Zentrierkragen begrenzten Raumbereich strömen können. Dadurch ist eine weiter verbesserte Entwärmung des radial innerhalb des Innenrings angeordneten Winkelsensors erreichbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Deckelteil samt Innenring, Rippen und Zentrierkragen einstückig, insbesondere einteilig, insbesondere also aus einem Stück, gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und sich dem Wärmestrom nur ein geringer Wärmewiderstand entgegenstellt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Magnetkörper eine Ringwicklung aufgenommen,
    ein ringartiger Mitnehmer auf die Rotorwelle aufgesteckt und mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist,
    wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist,
    wobei ein scheibenartiger Bremsbelagträger eine Innenverzahnung aufweist, die im Eingriff ist mit der Außenverzahnung,
    wobei der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest verbunden ist und axial bewegbar angeordnet ist,
    wobei am ersten Lagerflansch eine Bremsfläche ausgebildet ist, insbesondere wobei die Bremsfläche eben und fein bearbeitet ausgebildet ist,
    wobei eine Ankerscheibe drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist und axial, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle, verschiebbar angeordnet ist.
    insbesondere wobei die Ringachse der Ringwicklung koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist,
    wobei am Magnetkörper abgestützte Federelemente auf die Ankerscheibe drücken,
    wobei die Ankerscheibe in axialer Richtung zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet ist und der Bremsbelagträger in axialer Richtung zwischen der Ankerscheibe und dem ersten Lagerflansch angeordnet ist,
    insbesondere wobei die Federelemente in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Sicherheit erhöht ist, da bei Stromausfall die Bremse einfällt und zum Lüften eine Bestromung der Ringwicklung mit Gleichstrom notwendig ist. Allerdings entsteht bei der Bestromung eine Ohm'sche Verlustwärmeleistung, die über den Magnetkörper abgeleitet wird. Da jedoch der Winkelsensor am Magnetkörper abgestützt ist, ist das Deckelteil derart ausgebildet, dass eine optimale Entwärmung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird bei Bestromung der Ringwicklung die Ankerscheibe entgegen der von den Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingezogen und bei Nichtbestromung der Ringwicklung wird die Ankerscheibe von den Federelementen auf den Bremsbelagträger gedrückt, so dass der Bremsbelagträger an die Bremsfläche des ersten Lagerflansches angedrückt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Sicherheit erhöht ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Außenumfang jeweils 4 oder 8 Ecken auf,
    insbesondere wobei jeweils 2 der Ecken ein Paar bilden, deren Ecken näher zueinander sind als zu den anderen Ecken, insbesondere in Umfangsrichtung,
    wobei die Paare in Umfangsrichtung gleichmäßig, insbesondere regelmäßig, angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Entwärmung erreichbar ist, da die Oberfläche vergrößert ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Ecke an von der ersten axialen Position unterschiedlichen Positionen das Schnittgebilde einer am Magnetkörper beziehungsweise ersten Lagerflansch ausgebildeten Kante. Von Vorteil ist dabei, dass
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ecken abgerundet ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine erhöhte Sicherheit und verbesserte Entwärmung erreichbar ist, insbesondere da der Kühlluftstrom laminarer ist als bei einer scharfen Kante, die als Strömungsabriss wirkt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der vom Innenring in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem vom Winkelsensor in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor vom Innenring radial umgeben ist und somit die Wärme in allen Richtungen abführbar ist. Insbesondere ist eine konvektive Strömung in radialer Richtung aber auch eine Abfuhr von Strahlungswärme in radialer Richtung ermöglicht.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist ein Längsschnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Elektromotors dargestellt.
    • In der 2 ist ein Deckelteil 10 des Elektromotors in Schrägansicht dargestellt.
    • In der 3 ist eine Schnittansicht des Deckelteils 10 dargestellt.
  • Wie in 1 dargestellt, weist der Elektromotor eine Rotorwelle 2 auf, welche über ein erstes Lager, das in einem ersten Lagerflansch 3 aufgenommen ist, und über ein zweites Lager, das in einem zweiten Lagerflansch aufgenommen ist, wobei der erste Lagerflansch 3 vom zweiten Lagerflansch beabstandet ist und sowohl der erste Lagerflansch 3 als auch der zweite Lagerflansch mit einem Statorgehäuseteil 1 verbunden sind.
  • Die Rotorwelle ragt auf der vom Statorgehäuseteil 1 abgewandten Seite des ersten Lagerflansches 3 hervor und ist drehfest mit einem ringartigen Mitnehmer verbunden, der eine Außenverzahnung aufweist, die im Eingriff ist mit einer Innenverzahnung eines scheibenartigen Bremsbelagträgers 4, der somit mit der Rotorwelle 2 drehfest verbunden ist und in axialer Richtung, also parallel zur Drehrichtung der Rotorwelle 2, verschiebbar angeordnet ist.
  • Die Rotorwelle 2 ragt durch eine Ankerscheibe 6 hindurch, welche drehfest mit einem Magnetkörper 9 verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Hierzu sind vorzugsweise Bolzen mit dem Magnetkörper 9 verbunden, welche durch Ausnehmungen der Ankerscheibe 6 hindurchragen.
  • Der Magnetkörper 9 ist mit dem ersten Lagerflansch 3 verbunden, wobei eine Flachdichtung 12 zwischengeordnet ist.
  • Im Magnetkörper 9 ist eine Ringwicklung 7 aufgenommen, die bestrombar ist.
  • Bei Bestromung der Ringwicklung 7 wird die Ankerscheibe 6, welche vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material gefertigt ist, entgegen der von am Magnetkörper 9 abgestützten in der 1 nicht dargestellten Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetköper 9 hingezogen. Auf diese Weise ist die Bremse gelüftet.
  • Bei Nichtbestromung der Ringwicklung 7 drücken die Federelemente die Ankerscheibe zum Bremsbelagträger 4 hin, der somit auf eine am ersten Lagerflansch 3 ausgebildete Bremsfläche, insbesondere eine ebene fein bearbeitete Fläche, hingedrückt wird. Somit ist die Bremse eingefallen und leitet ein Bremsmoment in die Rotorwelle 2 ein.
  • Am axialen Endbereich der Rotorwelle 2 ist ein Winkelsensor 11 angeordnet, der am Magnetkörper 9 über eine Drehmomentstütze abgestützt ist. Der Winkelsensor 11 ist geeignet ausgeführt, die Winkellage der Rotorwelle 2 zu bestimmen.
  • Ein Deckelteil 10 ist mit dem Magnetkörper 9 verbunden, insbesondere wobei eine weitere Flachdichtung zwischengeordnet ist.
  • Der Winkelsensor 11 ist im von dem Magnetkörper 9 und Deckelteil 10 umfassten Innenraumbereich angeordnet.
  • Der vom Deckelteil 10 in axialer Richtung überdeckte Bereich überlappt mit dem vom Winkelsensor 11 in axialer Richtung überdeckten Bereich oder umfasst ihn.
  • Der vom Winkelsensor 11 überdeckte Radialabstandsbereich ist von dem vom Deckelteil 10 umfassten Radialabstandsbereich umfasst.
  • Das Statorgehäuseteil 1 weist bei einer Blickrichtung, die parallel zur axialen Richtung ist, einen im Wesentlichen quadratischen äußeren Umfang auf. Ebenso weist auch der erste Lagerflansch bei dieser Blickrichtung einen im Wesentlichen quadratischen äußeren Umfang auf.
  • Entsprechend ist auch der Magnetkörper 9 mit einem solchen Umfang ausgebildet, wobei allerdings der bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle 2 größte Radialabstand, insbesondere der größte Außendurchmesser, des Magnetkörpers 9 mit zunehmendem Abstand von dem ersten Lagerflansch 3 zunimmt, insbesondere streng monoton zunimmt, in einem ersten Bereich 5 und in einem an den ersten Bereich 5 angrenzenden Bereich 8 mit weiter zunehmendem Abstand zum ersten Lagerflansch 3 abnimmt, insbesondere streng monoton abnimmt. Somit ist ein Abfließen von Flüssigkeit unterstützt.
  • Der erste Lagerflansch ist als Grauguss ausführbar, der Magnetkörper 9 aus ferromagnetischem Sphäroguss und das Deckelteil 10 aus Aluminiumguss.
  • Zwar ist die Ringwicklung 7, die Ankerscheibe 6 und der Bremsbelagträger 4 jeweils an seinem radial äußeren Umfang kreisrund ausgeführt, jedoch ist der Magnetkörper 9 an seinem radial äußeren Umfang nicht kreisrund, sondern im Wesentlichen quadratisch ausgeführt.
  • Auf diese Weise ist trotz der Flachdichtung 12 ein verbesserter Wärmeübergang erreichbar. Denn die Berührfläche des Magnetkörpers 9 mit dem ersten Lagerflansch 3 ist größer als bei kreisrunder Ausführung des äußeren Umfangs des Magnetkörpers 9.
  • Der größte Radialabstand des Magnetkörpers 9 innerhalb derjenigen Querschnittsfläche, deren Normalenrichtung parallel zur Drehachse des Bremsbelagträgers 4 und/oder Rotorwelle 2 ausgerichtet ist, nimmt mit zunehmendem Abstand zum ersten Lagerflansch 3 im ersten Bereich 5 vorzugsweise streng monoton zu und im daran angrenzenden zweiten Bereich 9 vorzugsweise streng monoton ab. Dabei bleibt jedoch der äußere Umfang des in der Querschnittsfläche angeordneten Querschnittsgebildes formgleich, wird also im ersten Bereich 5 mit zunehmendem Abstand zum ersten Lageflansch 3 vergrößert und im zweiten Bereich 9 mit weiter zunehmendem Abstand zum ersten Lagerflansch 3 verkleinert.
  • Bei quadratischer Ausführung weisen also die vier Außenecken des ersten Lagerflansches 3 denselben Radialabstand zur Drehachse der Rotorwelle und dieselbe Umfangswinkelposition auf wie die vier Außenecken des Magnetkörpers 9 an der Berührstelle, insbesondere also an derjenigen axialen Position, an welcher sich die Außenecken des Magnetkörpers 9 und die Außenecken des ersten Lagerflansches berühren.
  • Das Deckelteil 10 ist vom Winkelsensor 11 beabstandet und weist an seiner Innenseite zum Winkelsensor 11 hervorragende Dome und/oder Kühlrippen auf, welche die Wärme aus der den Winkelsensor 11 umgebenden Luft entziehen und an die äußere Umgebung abführen. Die weitere Flachdichtung verringert auch den Wärmeübergangswiderstand vom Deckelteil 10 zum Magnetkörper 9. Somit ist der Winkelsensor 11 auf einem niedrigeren Temperaturniveau als der Magnetkörper 9.
  • Wie in 2 gezeigt, weist das Deckelteil einen Zentrierkragen 20 auf, der in Umfangsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet ist und axial am Deckelteil 10 hervorragt, insbesondere zum Magnetkörper 9 hin.
  • Der Zentrierkragen 20 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, wobei die Ringachse parallel zur Drehachse der Rotorwelle 2 ausgerichtet ist.
  • Radial innerhalb des Zentrierkragens ist ein Innenring 22 des Deckelteils ausgebildet, welcher über in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Rippen 21 mit dem Zentrierkragen verbunden ist.
  • Jede der Rippen 21 erstreckt sich dabei von radial innen nach radial außen nicht geradlinig, sondern bogenförmig gekrümmt. Insbesondere nimmt die Umfangswinkelposition der Rippe mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse der Rotorwelle 2 in Umfangsrichtung zunächst zu und dann mit weiter zunehmendem Radialabstand zu dieser Drehachse wieder ab.
  • Auf diese Weise ist eine erhöhte Steifigkeit des Deckelteils 10 erreichbar.
  • Denn jede der Rippen 21 berührt einen Wandbereich des Deckelteils 10 und ragt zum Magnetkörper 9 hin von diesem Wandbereich hervor.
  • Auf diese Weise ist nicht nur eine Versteifung des Deckelteils 10 erreicht, sondern auch eine verbesserte Entwärmung des den Winkelsensor 11 umgebenden Innenraumbereichs. Zusätzlich ragt aber auch der Innenring 22 in diesen Innenraumbereich axial hervor und verbessert dessen Entwärmung weiter.
  • Die axiale Ausdehnung des Innenrings 22, insbesondere also die Weite des axialen Hervorragens des Innenrings 22, ist in Abhängigkeit des Umfangswinkels nicht konstant, sondern eine veränderliche Funktion, insbesondere periodische Funktion.
  • Somit ragen mehrere fingerartig am Innenring 22 ausgeformte Spitzen des Innenrings 22 in den Innenraumbereich hervor. Dabei sind diese fingerartigen Spitzen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet.
  • Der Winkelsensor 11 ist somit möglichst wärmeleitend an die Umgebung angebunden und dadurch vor thermischer Belastung geschützt, insbesondere auch wenn die Statorwicklung und/oder der Magnetkörper thermisch höher ausgelastet sind, also eine höhere Temperatur als die Umgebungstemperatur aufweisen. Trotzdem bleibt dann die Temperatur des Winkelsensors 11 auf einem niedrigeren Temperaturniveau.
  • Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird der erste Lagerflansch 3 aus einem Stahl gefertigt.
  • Vorzugsweise ist die jeweilige Umfangswinkelposition jeder der Außenkanten des Magnetkörpers 9 und des ersten Lagerflansches 3 unabhängig von der axialen Position.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Statorgehäuseteil
    2
    Rotorwelle
    3
    Lagerflansch
    4
    Bremsbelagträger
    5
    erster abgeschrägter Bereich
    6
    Ankerscheibe
    7
    Ringwicklung
    8
    zweiter abgeschrägter Bereich
    9
    Magnetkörper
    10
    Deckelteil
    11
    Winkelsensor
    12
    Dichtung, insbesondere Flachdichtung
    20
    Zentrierkragen, insbesondere vollständig umlaufend in Umfangsrichtung
    21
    Rippen
    22
    Innenring
    23
    Außenecke
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019002745 A1 [0002]
    • DE 102019002748 A1 [0003]
    • DE 102017000845 A1 [0004]
    • DE 102019008413 A1 [0005]
    • DE 102011008523 A1 [0006]
    • DE 102010050348 A1 [0007]

Claims (15)

  1. Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse, wobei der Elektromotor ein Statorgehäuseteil aufweist, das mit einem ersten und mit einem zweiten Lagerflansch verbunden ist, wobei im ersten Lagerflansch ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist, wobei die Bremse einen Magnetkörper aufweist, welcher mit dem ersten Lagerflansch verbunden ist, insbesondere dicht und/oder wärmeleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang, insbesondere die Außenkontur, des Schnittgebildes des ersten Lagerflansches in einer Querschnittsebene an einer ersten axialen Position dem Außenumfang des Schnittgebildes in der Querschnittsebene des Magnetkörpers gleicht und/oder zu ihm identisch ist, wobei der erste Lagerflansch den Magnetkörper an der axialen Position berührt, wobei die Normalenrichtung der Querschnittsebene parallel zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist.
  2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Lagerflansch und dem Magnetkörper eine Dichtung, insbesondere Flachdichtung, angeordnet ist.
  3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang, insbesondere die Außenkontur, Ecken, insbesondere in radialer Richtung hervorragende Ecken, aufweist, insbesondere als Schnittgebilde einer Ecke oder einer Kante, insbesondere wobei an jeder der Ecken des ersten Lagerflansches eine jeweilige Ecke des Magnetkörpers angrenzt.
  4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle gemessene Radialabstand der Ecken bei zunehmendem axialen Abstand der Querschnittsebene von der ersten axialen Position monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt, bis der axiale Abstand einen zweiten Wert, insbesondere zweiten axialen Abstand, erreicht und bei weiter zunehmendem axialen Abstand monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt, insbesondere bis der axiale Abstand einen dritten Wert, insbesondere eine dritten axialen Abstand, aufweist.
  5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magnetkörper und dem ersten Lagerflansch eine Flachdichtung angeordnet ist und/oder dass zwischen dem Magnetkörper und einem Deckelteil eine weitere Flachdichtung angeordnet ist, wobei in dem vom Magnetkörper und dem Deckelteil umgebenen Raumbereich ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage der Rotorwelle angeordnet ist, insbesondere wobei ein Rotor des Winkelsensors drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist und wobei ein Stator mittels einer Drehmomentstütze mit dem Magnetkörper verbunden ist.
  6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere das, Deckelteil einen Innenring aufweist, welcher mittels sich radial erstreckender Rippen des Deckelteils mit einem Zentrierkragen des Deckelteils verbunden ist, wobei der Zentrierkragen ringartig, insbesondere als Rotationskörperbereich, ausgebildet ist, insbesondere in Umfangsrichtung ununterbrochen und axial am Deckelteil hervorragt, insbesondere in eine Vertiefung des Magnetkörpers hineinragt, insbesondere wobei die Ringachse des ringartigen Zentrierkragens koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist.
  7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen sich in radialer Richtung, insbesondere vom Innenring zum Zentrierkragen, erstrecken, wobei die Rippen in Umfangsrichtung gebogen verlaufen, und/oder dass jede der Rippen sich dabei von radial innen nach radial außen nicht geradlinig, sondern bogenförmig gekrümmt erstreckt, insbesondere vom Innenring zum Zentrierkragen, und/oder dass die Umfangswinkelposition der jeweiligen Rippe mit zunehmendem Radialabstand zur Drehachse der Rotorwelle in Umfangsrichtung zunächst zu und dann mit weiter zunehmendem Radialabstand zu dieser Drehachse wieder abnimmt.
  8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring des Deckelteils eine von der Umfangsposition abhängige axiale Ausdehnung, insbesondere Ringbreite, aufweist, welche nicht konstant ist, sondern als Funktion des Umfangswinkels lokale Maxima aufweist, insbesondere zwischen fünf und elf lokale Maxima, und/oder dass der Innenring zum Magnetkörper hin, insbesondere also in axialer Richtung, hervorragende zackenförmige Erhebungen aufweist, wobei der Innenring eine konstante radiale Wandstärke aufweist.
  9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil samt Innenring, Rippen und Zentrierkragen einstückig, insbesondere einteilig, insbesondere also aus einem Stück, gefertigt ist.
  10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Magnetkörper eine Ringwicklung aufgenommen ist, ein ringartiger Mitnehmer auf die Rotorwelle aufgesteckt und mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, wobei ein scheibenartiger Bremsbelagträger eine Innenverzahnung aufweist, die im Eingriff ist mit der Außenverzahnung, wobei der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest verbunden ist und axial bewegbar angeordnet ist, wobei am ersten Lagerflansch eine Bremsfläche ausgebildet ist, insbesondere wobei die Bremsfläche eben und fein bearbeitet ausgebildet ist, wobei eine Ankerscheibe drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist und axial, insbesondere also parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle, verschiebbar angeordnet ist. insbesondere wobei die Ringachse der Ringwicklung koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist, wobei am Magnetkörper abgestützte Federelemente auf die Ankerscheibe drücken, wobei die Ankerscheibe in axialer Richtung zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet ist und der Bremsbelagträger in axialer Richtung zwischen der Ankerscheibe und dem ersten Lagerflansch angeordnet ist, insbesondere wobei die Federelemente in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
  11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestromung der Ringwicklung die Ankerscheibe entgegen der von den Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingezogen wird und bei Nichtbestromung der Ringwicklung die Ankerscheibe von den Federelementen auf den Bremsbelagträger gedrückt wird, so dass der Bremsbelagträger an die Bremsfläche des ersten Lagerflansches angedrückt wird.
  12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang jeweils 4 oder 8 Ecken aufweist, insbesondere wobei jeweils 2 der Ecken ein Paar bilden, deren Ecken näher zueinander sind als zu den anderen Ecken, insbesondere in Umfangsrichtung, wobei die Paare in Umfangsrichtung gleichmäßig, insbesondere regelmäßig, angeordnet sind.
  13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ecke an von der ersten axialen Position unterschiedlichen Positionen das Schnittgebilde einer am Magnetkörper beziehungsweise ersten Lagerflansch ausgebildeten Kante ist.
  14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken abgerundet ausgeführt sind.
  15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Innenring in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem vom Winkelsensor in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt.
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