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Die Erfindung betrifft eine Elektromotoreinheit, insbesondere bürstenloser Elektromotoreinheit, für eine Schiebedacheinheit sowie eine Schiebedacheinheit mit einer solchen Elektromotoreinheit.
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In Kraftfahrzeugen werden als Antriebe für Sonnendächer bzw. Schiebedächer und dergleichen üblicherweise Gleichstrommotoren (DC-Motoren) mit einer Bürste und einem Kommutator eingesetzt. Ferner weisen bestehende Elektromotoren einen Außendurchmesser von bis zu 40 mm auf und stellen Drehzahlen von ca. 6.900 bis 10.000 U/min bereit, zur hinreichende Betätigung von Schiebedächern.
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Der Einsatz von Bürsten und Kommutatoren führt zu einer unangenehmen Geräuschkulisse in einem hochfrequenten Bereich, beispielsweise von 3-5 KHz. Dabei werden die (Permanent-)Magnete des Rotors üblicherweise in Schrägstellung angeordnet, um das Rastmoment des Elektromotors zu reduzieren bzw. zu optimieren, und somit auch eine Geräuschreduzierung zu erzielen.
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Dennoch unterliegt der Einsatz von derlei Elektromotoren strengen Anforderungen, um derart unangenehme Betriebsgeräusche für die Insassen des Fahrzeuges zu vermeiden.
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Des Weiteren benötigen die Gleichstrommotoren mehr Bauraum, um die notwendigen Leistungsanforderungen erfüllen zu können. Dabei limitiert der Einsatz von Bürsten die Lebenszeit des Elektromotors, wobei übliche Laufzeiten für derartige Elektromotoren bzw. derartiger Bürsten bei ca. 150 Arbeitsstunden liegen. Unter anderem im Bereich von Kraftfahrzeugen ist hingegen eine längere Gesamtlaufzeit nötig, um der Lebensdauer des Kraftfahrzeuges gerecht werden zu können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Elektromotoreinheit anzugeben, welche eine optimierte Handhabung mit verbesserten Lauf- und Betriebseigenschaften bereitstellt, eine vereinfachte Herstellung erlaubt sowie kostengünstig herstellbar ist, wobei insbesondere die Energieeffizienz sowie die Geräuschentwicklung optimiert werden können soll. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung eine Schiebedacheinheit mit einer solchen Elektromotoreinheit anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der Elektromotoreinheit durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Schiebedacheinheit durch den Gegenstand des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Elektromotoreinheit, insbesondere bürstenloser Elektromotoreinheit, für eine Schiebedacheinheit mit einer Statoreinheit und einer Rotoreinheit vorgesehen, wobei die Statoreinheit mit einer umgreifenden Grundstruktur und einer Mehrzahl von Statorzähnen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Statorwicklungen ausgebildet ist, sodass sechs Schlitzabschnitte zwischen den Statorzähnen ausgebildet werden. Ferner ist die Rotoreinheit mit acht Magnetpolen ausgebildet.
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Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass die Elektromotoreinheit mit einem spezifischen Verhältnis von Schlitzabschnitten und Polen eine reduzierte Geräuscherzeugung bereitstellen kann, wobei ferner der Magnetfluss/die Magnetflussdichte entlang der Statoreinheit, insbesondere innerhalb der Grundstruktur, optimiert wird, um verbesserte Laufeigenschaften und eine optimierte Lebensdauer bereitstellen zu können.
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Insbesondere ist die erfindungsgemäße Statoreinheit für einen bürstenlosen Elektro- bzw. Gleichstrommotor vorgesehen, der eine zentral angeordnete Rotoreinheit aufweist, sodass die Statoreinheit die Rotoreinheit entlang ihres Umfangs umgibt.
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Es kann insbesondere eine längere Laufzeit des Elektromotors erzielt werden. Ferner können Betriebsgeräusche über die gesamte Lebensdauer der Elektromotoreinheit konstant niedrig gehalten werden, da auch kein Verschleiß beispielsweise an einer Bürste oder dergleichen auftreten kann.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer umgreifenden Grundstruktur insbesondere zu verstehen, dass die Statoreinheit eine zugehörige Rotoreinheit umgeben kann, sodass die Rotoreinheit zentral innerhalb der Statoreinheit angeordnet wird. Die Grundstruktur der Statoreinheit kann in diesem Sinne als ein Rahmen oder dergleichen verstanden werden. Die Grundstruktur kann hierbei einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. So kann der umgreifende Charakter der Grundstruktur auch durch mehrere zusammengesetzte bzw. gezielt zueinander positionierte Teile bereitgestellt werden.
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Ferner ist es möglich, dass die Grundstruktur der Statoreinheit mit einer zusätzlichen Isolierschicht ausgebildet bzw. überzogen ist.
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Die spezifische Form und Anordnung der Statorwicklungen bzw. Magnetspulen bedingt ferner, insbesondere in Kombination mit gebunden ausgestalteten (Permanent-)Magneten einer korrespondierenden bzw. zugehörigen Rotoreinheit, ein vorteilhaft gleichmäßiges und sinusförmig ondulierendes Rastmoment.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann unter der Mehrzahl von Statorwicklungen insbesondere eine Mehrzahl von Statorspulen verstanden werden, die jeweils mehrere (Einzel-)Wicklungen zur Ausbildung einer Magnetspule aufweisen können.
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Das spezifische Verhältnis von acht Magnetpolen und sechs Schlitzabschnitten bzw. sechs Statorzähnen mit Statorwicklungen, die jeweils über Schlitzabschnitte voneinander beabstandet sind, bedingt insbesondere eine vorteilhaft reduzierte Geräuschentwicklung sowie ein Rastmoment optimiert werden kann.
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Insbesondere kann anhand des spezifischen Verhältnisses von acht Magnetpolen und sechs Schlitzabschnitten bzw. sechs Statorzähnen mit Statorwicklungen, die jeweils über Schlitzabschnitte voneinander beabstandet sind, die Gesamtflussdichte des Elektromotors erhöht werden.
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Auch kann es möglich sein, die Anzahl der Einzelwicklungen einer jeder Statorwicklung bzw. Magnetspule zu minimieren und in der Folge sowohl das Kupfer-Gesamtgewicht als auch die daraus resultierenden Materialkosten zu reduzieren.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Rotoreinheit zur Ausbildung der Magnetpole eine Mehrzahl von Magneten auf, insbesondere vier Permanentmagnete auf, wobei die Magnete vorzugsweise als gebundene Magnete ausgestaltet sind.
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Insbesondere kann die Balance der resultierenden Elektromotoreinheit aufgrund der gebundenen Ausgestaltung der Magnete der Rotoreinheit vergleichsweise genau eingestellt werden. Es können vorzugsweise Toleranzen von 50 µm, und insbesondere auch weniger als 50 µm, eingehalten werden.
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So kann eine Unwucht des Rotors vermieden und eine optimierte Balance des Motors erzielt werden. Der Elektromotor weist eine größere Laufruhe auf und erzeugt weniger Geräusche im Betrieb.
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Darüber hinaus ist es möglich, einer Beschädigung der Magnete, z.B. ein Absplittern oder ein Brechen, anhand der gebundenen Ausgestaltung sowie der Gesamtgröße der einzelnen Magneten vorzubeugen.
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Ferner kann durch die gebundene Ausgestaltung der Rotormagnete das Gewicht des Elektromotors reduziert werden.
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Ebenso können die Herstellungskosten durch die gebundene Ausgestaltung der Rotoreinheit reduziert werden, insbesondere gegenüber sogenannten Oberflächen-Permanentmagnetmotoren (SPM), die auf dem Rotor (einzeln) aufgeklebte Dauermagneten aufweisen.
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Nach einer Ausführungsform weist jeder der Statorzähne eine Mittelachse auf, gegenüber der die jeweilige Statorwicklung symmetrisch ausgebildet ist. Die einzelnen Statorzähne können jeweils mindestens einen Zahnsteg, wenigstens eine Kopffläche und eine Bodenfläche aufweisen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jede einzelne Statorwicklung gegenüber einer eigenen Mittelachse symmetrisch ausgebildet ist.
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Auf diese Weise kann eine gleichmäßige bzw. einheitliche Laufeigenschaft für einen resultierenden Elektromotor erzielt werden, insbesondere ein gleichmäßiges bzw. einheitliches, sinusförmig verlaufendes Rastmoment.
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Ausgehend von der umgreifenden Grundstruktur, erstrecken sich die Statorzähne in zentraler Richtung. Die Zahnköpfe sind demnach jeweils an einem zentral gelegenen Ende der Statorzähne ausgebildet bzw. angeordnet.
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Insbesondere sind die einzelnen Statorwicklungen jeweils derart geometrisch ausgebildet, dass der Bauraum entlang der einzelnen Statorzähne und den jeweils zugehörigen Zahnspitzen optimal ausgenutzt wird, vorzugsweise zur Anordnung einer maximalen Anzahl und/oder Dichte an Einzelwicklungen.
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Die einzelnen Statorzähne können in diesem Sinne eine T-förmige Grundgestalt aufweisen. Demzufolge kann eine gezielte sowie effiziente Formung und Führung der Magnetflusslinien, generiert durch die Statorwicklungen, bereitgestellt und sichergestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform schließt die jeweilige Bodenfläche der einzelnen Statorzähne einen stumpfen Winkel α, vorzugsweise einen Winkel zwischen 90° und 160°, zwischen 110° und 150° oder zwischen 120° und 140°, insbesondere von 127°, gegenüber der Mittelachse des jeweiligen Statorzahns ein. Ferner kann eine Kantenführung zwischen der jeweiligen Bodenfläche und der jeweiligen Kopffläche vorzugsweise einen Radius zwischen 0,05 und 1,0 mm, zwischen 0,1 bis 0,5 mm, zwischen 0,15 und 0,3 mm oder von 0,2 mm, aufweisen.
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Eine Bodenfläche ist insbesondere eine der Statorwicklung zugewandte Seite des Statorzahns bzw. eines Zahnkopfes. Die Kopffläche beschreibt die dem Zentrum bzw. einem Innenbereich der Elektromotoreinheit zugewandte Seite des Statorzahns bzw. Zahnkopfes.
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Eine Kantenführung zwischen der Boden- und Kopffläche des Statorzahns kann insbesondere eine abgerundete Kante sein, die entlang einem Ende der Kopf- und/oder Bodenfläche ausgebildet ist. Demnach müssen Kopf- und Bodenfläche entlang der Kantenführung nicht zwingend aneinander anstoßen. Vielmehr kann eine zusätzliche Seitenfläche zwischen der Kopffläche und der Bodenfläche ausgebildet sein, die entlang der Kantenführung mit der Bodenfläche oder der Kopffläche zusammenstößt.
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Mittels eines spezifischen stumpfen Winkels, insbesondere von 127°, und/oder einem Kantenradius entlang der Kantenführung an einem seitlichen Ende des Statorzahns von 0,2 mm kann eine vorteilhafte Verteilung und Führung der Magnetflusslinien bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt eine Umfangsfläche der einzelnen Spulenwicklungen einen spitzen Winkel β, vorzugsweise einen Winkel zwischen 5° und 70°, zwischen 10° und 45° oder zwischen 20° und 40°, insbesondere von 30°, gegenüber der Mittelachse des korrespondierenden Statorzahns ein.
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Eine Umfangsfläche bzw. eine Mantelfläche der einzelnen Statorwicklungen beschreibt die Außen- bzw. Mantelfläche der vorzugsweise jeweils (rotations-)symmetrisch ausgebildeten Stator- bzw. Spulenwicklungen, mit jeweils einer Vielzahl von Draht- bzw. Einzelwicklungen.
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Insbesondere erlaubt die angewinkelte Ausgestaltung der Umfangsfläche die Schlitzabschnitte zwischen den Statorzähnen auch zwischen den Umfangsflächen auszubilden bzw. fortzuführen. So kann eine vorteilhafte Führung und Gestaltung der Magnetflusslinien erfolgen.
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Nach einer Ausführungsform beträgt die minimale Breite der Schlitzabschnitte zwischen 1 mm und 10 mm, zwischen 2 mm und 5 mm oder zwischen 2,5 mm und 3 mm, insbesondere 3 mm. Des Weiteren ist gemäß einer weiteren Ausführungsform bevorzugter Weise vorgesehen, dass jeder der Zahnstege eine Zahnbreite oder einen Zahndurchmesser zwischen 0,5 mm und 10 mm aufweist, vorzugsweise zwischen 1 mm und 5 mm, zwischen 1,5 mm und 3,5 mm oder zwischen 1,8 mm und 2,5 mm, insbesondere von 2,5 mm aufweist.
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Im Sinne des bevorzugten Breitenmaßes der Schlitzabschnitte von 3 mm zwischen einander angrenzenden Statorzähnen bzw. Zahnköpfen sowie Spulen-/Statorwicklungen bzw. Magnetspulen ist eine optimierte Gesamtflussdichte sowie ein optimiertes Rastmoment erzielbar.
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Des Weiteren erlauben die Schlitzabschnitte, einschließlich der Abstände zwischen den Umfangsflächen der einzelnen Statorwicklungen, dass die Statorwicklungen in der Grundstruktur direkt auf den Statorzähnen (auf-)gewickelt werden können, vorzugsweise mit einem in die Schlitzabschnitte eingreifenden Werkzeug. So kann eine vereinfachte Herstellung der Elektromotoreinheit sichergestellt werden.
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Ferner erlaubt die Zahnbreite bzw. der Zahndurchmesser von vorzugsweise 2,5 mm eine weitere Optimierung der Gesamtflussdichte bzw. der Flussdichte entlang jeder einzelne Statorwicklung bzw. Magnetspule.
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Insbesondere sind zwischen den einzelnen, nebeneinander angeordneten Statorwicklungen einheitliche bzw. gleichförmige Spalte ausbildbar. Auf diese Weise können verbesserte Betriebs- und Herstellungseigenschaften einer resultierenden Elektromotoreinheit sichergestellt werden.
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Indem die Effizienz der einzelnen Statorwicklungen sowie der Statorwicklungen im Gesamten optimiert werden kann, ist ferner die Anzahl an notwendigen Einzelwicklungen der jeweiligen Statorwicklung bzw. Magnetspule reduzierbar. Eine reduzierte Anzahl an Einzelwicklungen zur Erzielung eines spezifischen Leistungswertes, insbesondere einer spezifischen Flussdichte, erlaubt die Einsparung von Kupfer und damit eine kostenoptimierte sowie Bauraum-optimierte Ausgestaltung der Statoreinheit.
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In einer Ausführungsform weist die Grundstruktur der Statoreinheit eine hexagonale Form, insbesondere eine hexagonale Außenform aufweist. Des Weiteren kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Statoreinheit, insbesondere die Grundstruktur der Statoreinheit, eine Außenbreite von 33,8 mm aufweist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Statorzähne entlang der Längsabschnitte der hexagonalen Grundstruktur ausgebildet sind, insbesondere jeweils mittig entlang der einzelnen Längsabschnitte.
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Somit ist eine zur hexagonalen Grundstruktur vorzugsweise korrespondierende Anzahl an Statorwicklungen bzw. Magnetspulen vorgesehen.
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Indem die Statorzähne äquidistant, d.h. mit jeweils gleichem Abstand zueinander, ausgebildet sind, ist entlang des gesamten Umfangs der Statoreinheit eine gleichbleibende Krafteinwirkung auf die zugehörige Rotoreinheit möglich.
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Die Grundstruktur der Statoreinheit weist vorzugsweise eine hexagonale (Verlaufs-)Form bzw. (Verlaufs-)Geometrie auf, wobei sich die Außenbreite im Sinne der vorliegenden Erfindung anhand des Abstands zwischen einander gegenüberliegenden Längsabschnitten ergibt.
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Auf vorteilhafte Weise kann gegenüber einem runden Design bzw. einem rund geformten Grundkörper der Statoreinheit mittels der hexagonalen Geometrie eine platzsparende Ausgestaltung erzielt werden. Ferner kann auf diese Weise eine größere Leistungsdichte des Elektromotors erzielt werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind sich gegenüberstehende Umfangsflächen von aneinander angrenzenden Statorwicklungen bzw. Statorspulen, insbesondere Querschnittskanten der Umfangs- bzw. Mantelflächen der nebeneinander angeordneten Statorwicklungen, parallel zueinander ausgebildet.
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Insbesondere die in einem Querschnitt der Statorwicklungen einander gegenüberstehenden (Querschnitts-)Kanten der Umfangs- bzw. Mantelflächen der Statorwicklungen können demnach jeweils parallel zueinander ausgerichtet sein.
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Anhand einer solchen parallelen Ausgestaltung bzw. Ausrichtung der jeweils einander gegenüberstehenden Statorwicklungen wird ein gleichmäßiger bzw. gleichmäßig verlaufender Spalt zwischen den einzelnen Statorwicklungen bzw. Statorspulen ausgebildet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass an einem längsseitigen Ende der Statoreinheit eine Kopfaufnahme angeordnet ist mit einer Mehrzahl an Haltestegen und einer Mehrzahl an Haltezähnen, wobei wenigstens ein Kabel der Elektromotoreinheit, insbesondere zur elektrischen Verbindung der Statorwicklungen, jeweils an einer innenliegenden Seite der Haltstege und jeweils an einer Außenseite der Haltezähne entlang geführt ist.
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So kann eine sichere bzw. gesicherte und gleichzeitig platzsparende Kabelführung an einer Endseite der Statoreinheit bereitgestellt werden, um eine Stromversorgung insbesondere der Spulenwicklungen zu gewährleisten.
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Gemäß einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung ist Schiebedacheinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einer Elektromotoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
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Auf diese Weise kann während der Betätigung des Schiebedaches eine reduzierte Geräuschentwicklung gewährleistet werden, insbesondere um den Komfort der Fahrzeuginsassen zu erhöhen. Ebenso ist ein optimiertes Rastmoment, eine verbesserte Laufzeit und eine optimierte Energieeffizienz bereitstellbar.
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Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In diesen zeigen:
- 1 Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer Elektromotoreinheit mit einer Statoreinheit einer Rotoreinheit;
- 2 Ausschnitt der Querschnittdarstellung der Ausführungsform der Elektromotoreinheit gemäß 1; und
- 3 perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Elektromotoreinheit.
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In den 1 und 2 ist eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer Elektromotoreinheit 100 mit einer Statoreinheit 1 und einer Rotoreinheit 2 gezeigt. Insbesondere ist die Elektromotoreinheit 100 als ein bürstenloser Elektromotor ausgebildet.
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Die Rotoreinheit 2 ist zentral innerhalb der umgreifenden bzw. umgebenden Statoreinheit 1 angeordnet.
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Die schematisch dargestellte Rotoreinheit 2 weist vorzugsweise mehrere gebundene (Permanent-)Magnete auf, vorzugsweise vier Magnete mit insgesamt acht Magnetpolen.
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Beispielsweise können die Magnete in ein Polymer gebunden bzw. eingebettet vorgesehen sein, im Sinne einer gebundenen Ausgestaltung.
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Anhand der Anzahl der (Permanent-)Magnete, ihrer Einzelgröße und der gebundenen Ausgestaltung können die Magnete vor einer Beschädigung, wie einem Bruch oder einem Absplittern, geschützt werden.
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Ferner ist die Rotoreinheit auf einfache, kostengünstige Art und mit lediglich geringen Toleranzabweichungen herstellbar. Darüber hinaus können auch die Laufeigenschaften des resultierenden Elektromotors verbessert werden.
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Die Statoreinheit 1 ist als eine umgreifende Statoreinheit 1 gezeigt.
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Gemäß 1 weist die Statoreinheit 1 eine umgreifende Grundstruktur 10 auf. Die Grundstruktur 10 kann einstückig oder alternativ mehrstückig ausgebildet sein.
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Insbesondere ist die Grundstruktur 10 der Statoreinheit 1 in den 1 und 2 ohne eine zusätzliche Isolierschicht gezeigt. Die Geometrie sowie die Dimensionen der Grundstruktur, insbesondere der Statorzähne 12 und der Schlitzabschnitte 16 beziehen sich insbesondere auf die elektrisch leitenden Bestandteile der Statoreinheit.
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So ist es möglich, die Statoreinheit 1 gemäß den 1 und 2 mit einer zusätzlichen Isolierschicht ausbilden.
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Insbesondere ist die Grundstruktur 10 der Statoreinheit 1 mit einer hexagonalen (Grund-)Form und Geometrie vorgesehen. Die Breite der Statoreinheit 1, von einer der Längsseiten bis zur gegenüberliegenden Längsseite, kann vorzugsweise 33,8 mm betragen.
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Ferner sind gemäß 1 und 2 insgesamt sechs Statorzähne 12 vorgesehen, die äquidistant verteilt, jeweils mittig entlang einer der Längsseiten der hexagonalen Grundstruktur 10, ausgebildet sind und sich in zentrale Richtung erstrecken.
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Zwischen den nebeneinander angeordneten Statorzähnen 12 sind jeweils Schlitzabschnitte 16 ausgebildet.
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Die Schlitzabschnitte weisen besonders bevorzugter Weise einen Breite zwischen 2,5 und 3,0 mm auf, insbesondere von 3,0 mm.
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Demnach weist die Elektromotoreinheit ein spezifisches Verhältnis von sechs Schlitzabschnitten der Statoreinheit 1 gegenüber acht Magnetpolen der Rotoreinheit 2 auf.
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Vorzugsweise ist ein Rastmoment sowie eine Geräuschentwicklung während des Betriebs der Elektromotoreinheit, insbesondere für eine Schiebedacheinheit, optimierbar bzw. reduzierbar.
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An den zentralen Enden der Statorzähne 12 kann jeweils ein Zahnkopf 30 ausgebildet sein. Die Statorzähne 12 und die Zahnköpfe 30 erstrecken sich demnach in einen Innenbereich 14 der Grundstruktur 10.
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Ferner wird durch jeden einzelnen Statorzahn 12 eine Längsachse X ausgebildet. Vorzugsweise können die Statorzähne 12 symmetrisch zur jeweiligen Längsachse X ausgebildet sein.
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Des Weiteren weisen die Statorzähne 12 vorzugsweise jeweils einen Zahnsteg 36 mit einer Breite bzw. einem Durchesser von 2,5 mm auf.
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Die Zahnstege 36 erlauben hierbei vorzugsweise eine optimale Weiterleitung und Führung der Magnetflusslinien.
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Die Zahnköpfe 30 weisen eine Kreisabschnitt-förmige Kopffläche 32 auf, die der Rotoreinheit 2 entgegengerichtet ist. Gegenüberliegend zu der Kopffläche 32 sind die Zahnköpfe 30 bzw. Statorzähne 12 mit einer Bodenfläche 34 ausgebildet.
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Des Weiteren ist entlang der Statorzähne 12 jeweils eine Statorwicklung bzw. Spulenwicklung bzw. Magnetspule 20 ausgebildet, insbesondere der Bodenfläche 34 gegenüberliegend entlang des Zahnsteges 36 ausgebildet.
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Vorzugsweise sind die Statorwicklungen 12 symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch, zur jeweils zugehörigen Längsachse X des korrespondierenden Statorzahns 12 ausgebildet. Die Statorwicklungen 20 umgeben demnach jeweils den korrespondierenden Statorzahn 12, insbesondere den jeweiligen Zahnsteg 36.
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Ferner schließt eine Bodenfläche 34 der Statorzähne gegenüber der zugeordneten Längsachse X einen stumpfen Winkel o ein.
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Vorzugsweise kann der stumpfe Winkel o einen Wert von 127° aufweisen.
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Ferner weisen die Statorwicklungen 20 jeweils eine Umfangsfläche 24 auf. Die Umfangsfläche 24 schließt mit der jeweils zugehörigen Längsachse X einen spitzen Winkel β ein, vorzugsweise einen Winkel β von 30°.
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Anhand einer derartig spezifischen Geometrie der Statorzähne 12, einschließlich der dazwischenliegenden Schlitzabschnitte 16, und/oder der Statorwicklungen 20 sind insbesondere verbesserte Lauf-/Betriebseigenschaften der resultierenden Elektromotoreinheit bereitstellbar.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die einander gegenüberliegenden Umfangsflächen 24 der nebeneinander angeordneten Statorwicklungen 20 parallel zueinander ausgebildet bzw. angeordnet sind. Zwischen den nebeneinander angeordneten Statorwicklungen bzw. Spulenwicklungen bzw. Magnetspulen 20 bildet sich demnach, ebenso wie zwischen den Statorzähnen 12, der jeweilige Schlitzabschnitt 16 weiter aus.
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In 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Elektromotoreinheit 100 gezeigt.
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Insbesondere ist ein längsseitiges Ende einer Statoreinheit 1 für eine Ausführungsform der Elektromotoreinheit 100 gezeigt.
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An dem Längsende der Statoreinheit 1 ist eine Kopfaufnahme 50 angeordnet.
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Die Kopfaufnahme 50 weist im Wesentlichen die hexagonale (Außen-)Form der Grundstruktur 10 der Statoreinheit 1 auf.
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Entlang der Kopfaufnahme 50 sind mehrere Haltestege 52 und Haltezähne 54 ausgebildet, insbesondere abwechselnd ausgebildet.
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Gemäß 3 sind die Haltezähne 54 entlang der Ecken der hexagonalen Grundform der Kopfaufnahme 50 ausgebildet.
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Des Weiteren sind die Haltestege 52 und die Haltezähne 54 derart voneinander beabstandet ausgebildet, dass wenigstens ein Kabel 40 der Elektromotoreinheit 100 hindurchgeführt werden kann.
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Demnach kann das wenigstens eine Kabel 40 jeweils an einer Außenseite der Haltezähne 54 und jeweils entlang einer Innenseite der Haltestege 52 geführt bzw. angeordnet werden.
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Auf diese Weise kann das wenigstens eine Kabel 40 der Elektromotoreinheit 100, insbesondere mittels der Haltezähne 54, gesichert und/oder zumindest teilweise verklemmt werden.
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Ferner erlaubt die Führung entlang der Innenseite der Haltestege 52 eine platzsparende und sichere Anordnung des wenigstens einen Kabels 40.
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Zusammenfassend kann mittels der vorliegenden Erfindung eine Elektromotoreinheit 100 bereitgestellt werden, die anhand einer erfindungsgemäßen Stator- und Rotoreinheit, insbesondere einer Ausgestaltung mit sechs Schlitzabschnitten 16 und acht Magnetpolen, verbesserte Laufeigenschaften, eine verbesserte Lebensdauer sowie eine Reduktion der auftretenden Laufgeräusche gewährleistet.
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Des Weiteren kann anhand der spezifischen Geometrie der Statorzähne 12, vorzugsweise in Kombination mit einer spezifischen Ausgestaltung der Spulen-/Statorwicklungen 20 und/oder der gebundenen Ausgestaltung der (Permanent-)Magnete in der Rotoreinheit 2, eine verbesserte Gesamtflussdichte und ein optimiertes bzw. reduziertes Rastmoment mit gleichbleibender bzw. einheitlicher sinusförmiger Charakteristik erzielt werden.
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Indem die Anzahl an Einzelwicklungen der Statorwicklungen bzw. Magnetspulen 20 reduzierbar ist, können ferner die Herstellungskosten sowie die Größe und das Gewicht der Statoreinheit 1 auf vorteilhafte Weise reduziert werden.
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Des Weiteren kann insbesondere auch durch die hexagonale (Grund-)Form der Grundstruktur 10 der notwendige Bauraum für die resultierende (bürstenlose) Elektromotoreinheit 100 vorteilhaft reduziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Statoreinheit
- 2
- Rotoreinheit
- 10
- Grundstruktur
- 12
- Statorzahn
- 14
- Innenbereich
- 16
- Schlitzabschnitt
- 20
- Statorwicklung
- 24
- Umfangsfläche
- 30
- Zahnkopf
- 32
- Kopffläche
- 34
- Bodenfläche
- 36
- Zahnsteg
- 40
- Kabel
- 50
- Kopfaufnahme
- 52
- Haltestege
- 54
- Haltezähne
- 100
- Elektromotoreinheit
- α
- stumpfer Winkel
- β
- spitzer Winkel
- X
- Mittelachse
