EP4205269A1 - Elektrische maschinenanordnung - Google Patents

Elektrische maschinenanordnung

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Publication number
EP4205269A1
EP4205269A1 EP21752631.8A EP21752631A EP4205269A1 EP 4205269 A1 EP4205269 A1 EP 4205269A1 EP 21752631 A EP21752631 A EP 21752631A EP 4205269 A1 EP4205269 A1 EP 4205269A1
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EP
European Patent Office
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rotor
stator
bearing
position sensor
shaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21752631.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Reimnitz
Ivo Agner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4205269A1 publication Critical patent/EP4205269A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present invention relates to an electrical machine arrangement, comprising an electrical axial flux machine with a stator and with a rotor, a component supporting the stator and an output element in non-rotatable contact with the rotor, the rotor being rotatably mounted via at least one bearing point within the electrical machine arrangement is.
  • the position of the parts through which the magnetic field flows is very important. This applies both to the mechanical structure of the electric motor, through which the parts are positioned in relation to one another, and to precise knowledge of the angular position of the rotating parts, via which the exact current position of the rotor relative to the stator is recorded.
  • An exact, rigid mechanical structure is important, since even small deviations in the position of the parts among one another can have a significant effect on the magnetic flux (e.g. due to altered air gaps).
  • precise knowledge of the current position of the rotor is also crucial, because the constantly changing position of the magnets integrated in the rotating rotor (angular position) relative to the magnets integrated in the stator must always be known exactly when the motor is rotating in order to to control the electric motor correctly.
  • a rotor position sensor into the mechanical structure of the electric motor in such a way that the sensor can detect the relative position of the magnetically relevant parts exactly, i.e. with the lowest possible tolerance influence.
  • the sensor must not negatively influence the mechanical structure of the electric motor due to its size and its installation conditions, so that a sufficiently robust and dimensionally accurate design of all parts and assemblies is possible, as is their precise alignment during assembly.
  • elements for grounding the rotor or the rotor shaft and elements that electrically insulate the rotor relative to the stator must also be integrated into most electric motors. Through this Grounding and/or insulating elements prevent the electrical voltage induced in the mechanical structural elements of the electric motor from being discharged via the bearings or being transmitted to the neighboring components of the electric motor.
  • the present invention is based on the object of providing a machine arrangement with an electrical axial flux machine in which a shaft grounding element and/or a rotor position sensor are integrated into the axial flux machine in such a way that it is optimized with a view to the smallest possible installation space.
  • the mechanical structure of the axial flow machine should not be negatively influenced as far as possible with regard to the influences introduced into the structure.
  • An electrical machine arrangement comprises an electrical axial flow machine for driving an electrically drivable motor vehicle, with a stator and with a rotor, further comprising a component supporting the stator and an output element in non-rotatable contact with the rotor.
  • the rotor is rotatably mounted via at least one bearing point within the electrical machine arrangement.
  • a shaft grounding element and/or a rotor position sensor is arranged in a spatial area, in the radial direction between the rotor shaft W and the stator and in the axial direction within the axial extent of the stator.
  • the sensors and the shaft grounding and/or insulating elements must not unacceptably increase the tolerances and elasticity of the mechanical structure of the electric motor.
  • the positions for a shaft grounding element and/or a rotor position sensor proposed within the scope of the invention enable a high degree of measuring accuracy for the sensors. Furthermore, this ensures a high level of functional reliability for the sensors, the shaft grounding and/or insulating elements and their negative influence on the tolerances, the rigidity and the space requirement of the electric motor can be minimized.
  • Electrical machines are used to convert electrical energy into mechanical energy and/or vice versa, and generally include a stationary part referred to as a stator, stand or armature and a part referred to as a rotor or runner and arranged movably relative to the stationary part.
  • a radial flux machine is characterized in that the Magnetic field lines in the air gap formed between rotor and stator extend in the radial direction, while in the case of an axial flow machine the magnetic field lines in the air gap formed between rotor and stator extend in the axial direction.
  • the housing encloses the electrical machine.
  • a housing can also accommodate the control and power electronics.
  • the housing can also be part of a cooling system for the electric machine and can be designed in such a way that cooling fluid can be supplied to the electric machine via the housing and/or the heat can be dissipated to the outside via the housing surfaces.
  • the housing protects the electrical machine and any electronics that may be present from external influences.
  • the stator of a radial flow machine is usually constructed cylindrically and generally consists of electrical laminations that are electrically insulated from one another and are constructed in layers and packaged to form laminated cores. This structure keeps the eddy currents in the stator caused by the stator field low. Distributed over the circumference, grooves or peripherally closed recesses are let into the electrical lamination running parallel to the rotor shaft and accommodate the stator winding or parts of the stator winding. Depending on the construction towards the surface, the slots can be closed with locking elements such as locking wedges or covers or the like in order to prevent the stator winding from being detached.
  • a rotor is the spinning (rotating) part of an electrical machine.
  • the rotor generally comprises a rotor shaft and one or more rotor bodies arranged on the rotor shaft in a rotationally fixed manner.
  • the rotor shaft can also be hollow, which on the one hand saves weight and on the other hand allows lubricant or coolant to be supplied to the rotor body. If the rotor shaft is hollow, components, for example shafts, from adjacent units can protrude into the rotor or through the rotor without negatively influencing the functioning of the electrical machine.
  • the gap between the rotor and the stator is called the air gap.
  • this is an axially extending annular gap with a radial width that corresponds to the distance between the rotor body and the stator body.
  • the magnetic flux in an electrical axial flux machine such as an electrical drive machine of a motor vehicle designed as an axial flux machine, is directed axially in the air gap between the stator and rotor, parallel to the axis of rotation of the electrical machine.
  • the air gap that is formed in an axial flow machine is thus essentially in the form of a ring disk.
  • the magnetic flux in an electrical axial flux machine is directed axially in the air gap between the stator and rotor, parallel to the axis of rotation of the electrical machine.
  • Axial flux machines are differentiated, among other things with a view to their expansion, into axial flux machines in an (-arrangement and in axial flux machines in an H-arrangement.
  • An axial flux machine in an I-arrangement is understood as an electrical machine in which a single rotor disk of the electrical machine is placed between two stator halves of a stator of the electrical machine and can be acted upon by this with a rotating electromagnetic field.
  • An axial flux machine in an H arrangement is understood to be an electrical machine in which two rotor disks of a rotor of the electrical machine accommodate a stator of the electrical machine in the annular space located axially between them, via which the two rotor disks can be subjected to an electromagnetic rotating field.
  • the two rotor disks of an electrical machine in an H-arrangement are mechanically connected to one another.This is usually via a shaft or a shaft-like connecting element nt, which protrudes radially inside (radially inside the magnets of the electrical machine) through the stator and connects the two rotor disks to one another radially inside.
  • a special form of the H-arrangement is represented by electrical machines whose two rotor disks are connected to one another radially on the outside (radially outside of the magnets of the electrical machine). The stator of this electrical machine is then fastened radially on the inside (usually on one side) to a component that supports the electrical machine.
  • This special form of the H arrangement is also known as the J arrangement.
  • a bearing is formed between the stator and the rotor.
  • the bearing (61) has a first bearing point (611) and a second bearing point (612) spaced axially from the first bearing point (611).
  • an additional protected installation space for accommodating a shaft grounding element 11 and/or a rotor position sensor can be provided.
  • the shaft grounding element and/or the rotor position sensor is/are arranged between the first bearing point and the second bearing point.
  • the advantageous effect of this configuration is based on the fact that the two bearing points can be arranged with the greatest possible axial distance from one another in the available axial space of the electrical machine, which results in a robust and tilt-resistant bearing base for bearing the rotor and/or the connection of the rotor and Stator is managed.
  • the rotor is mounted via at least one bearing by means of at least one first bearing point in relation to the component supporting the stator.
  • shaft grounding element and the rotor position sensor are arranged on axially opposite sides of the rotor and take up a similar amount of installation space there, this enables a relatively symmetrical design of the rotor, the rotor shaft and/or the rotor bearing. This is advantageous with regard to the robustness, the accuracy of the storage and the material utilization of the individual components.
  • the shaft grounding element and the rotor position sensor are arranged axially on the same side of the rotor.
  • the structure of the axial flow machine can be well adapted to asymmetrical installation space conditions, as is the case, for example, with a one-sided bearing of the rotor shaft or if external forces acting asymmetrically on the electric machine require bearings of different dimensions and thus taking up different amounts of installation space.
  • shaft grounding element and the rotor position sensor have to be protected from external influences, for example from cooling or lubricating media, it can also make sense to arrange the shaft grounding element and the rotor position sensor axially on the same side of the rotor in order to shield them (or protect them) from external influences . sealed) room to be able to accommodate.
  • the shaft grounding element and/or the rotor position sensor is/are arranged outside of the axial area formed between the first bearing point and the second bearing point, adjacent to the first bearing point or adjacent to the second bearing point.
  • the advantage that can be realized in this way is that the shaft grounding element and/or the rotor position sensor is/are more easily accessible from the outside after the electrical machine has been assembled. This makes it easier, for example, to readjust the rotor position sensor after the electrical machine has been installed. If the shaft grounding element is easily accessible from the outside, Worn shaft grounding elements can also be easily replaced with new ones without having to completely disassemble the electrical machine.
  • the shaft grounding element and/or the rotor position sensor are integrated in a bearing point designed as a roller bearing. If the shaft grounding element and/or the rotor position sensor is/are integrated into a bearing point designed as a roller bearing, a particularly compact space-saving arrangement is possible.
  • the shaft grounding system and the rotor position detection system always have components that are attached to the two units that can be rotated at relative speeds. The shortest possible tolerance chain between the two rotating units results when the components of the shaft grounding system and/or the rotor position detection system are attached directly to the bearings (e.g. inner and outer ring) of the same roller bearing. Since the geometric deviation that the rotor position sensor or the shaft grounding element then has to compensate for is very small, the rotor position sensor and the shaft grounding element can be made particularly small and compact if they are integrated into a bearing point.
  • the invention can also be implemented in an advantageous manner such that the shaft grounding element and/or the rotor position sensor are arranged in a dry space formed around them. If the shaft grounding element and/or the rotor position sensor are protected from external influences, for example by a drying room arranged around them, a particularly high level of functional reliability, accuracy and service life can be achieved. Due to a dry space formed around them, shaft grounding elements optimized for dry environments can also be used for electrical machines in which a cooling or lubricating liquid can get between the rotor and the stator.
  • FIG. 1 shows an axial flux motor in an I arrangement with a shaft grounding ring and a rotor position sensor, arranged between two axially spaced bearing points of a bearing between the rotor and stator, in an axial section in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a detail according to FIG. 1, with an electrical line connection to the rotor position sensor being shown,
  • FIG. 3 shows a further example of an axial flux machine in an I arrangement with a further possibility of arranging the shaft grounding ring and rotor position sensor, in an axial section in a schematic representation
  • FIG. 4 shows a further example of an axial flow machine in an I arrangement, in which, in contrast to the embodiment according to FIG.
  • FIG. 5 shows an embodiment analogous to FIG. 4, the shaft grounding element being integrated in a roller bearing by means of axially on both sides arranged sealing elements is arranged protected
  • FIG. 6 shows another possible arrangement of shaft grounding ring and rotor position sensor, these being arranged next to one another on an axial end area of the rotor shaft,
  • FIG. 7 shows another possible arrangement of shaft grounding ring and rotor position sensor, with the stator of the axial flow machine being supported in the housing via a flexible torque support,
  • FIG. 8 shows an axial flux machine in an H arrangement, with a shaft grounding ring and a rotor position sensor, arranged between two axially spaced bearing points of a bearing between the rotor and stator, in an axial section in a schematic representation,
  • Figure 9 shows another example of an axial flux machine in an I-arrangement with a further possibility of arranging the shaft grounding ring and rotor position sensor, in an axial section in a schematic representation, with the stator being arranged in the housing in a rotationally and non-displaceably fixed manner and with the rotor having a single bearing point in a Side wall of the housing is mounted, and
  • FIG. 10 shows an example of an axial flux machine in an I-arrangement analogous to the embodiment according to FIG. 9, the stator being arranged in the housing in a rotationally fixed and non-displaceable manner and the rotor being mounted in opposite side walls of the housing via two axially spaced bearing points.
  • Figure 1 shows an electrical machine assembly 1, comprising an electrical axial flow machine 2 in I-arrangement for driving an electrically drivable motor vehicle, a stator 3 supporting component 6 in the form of a Housing 7 and an output element 100 in the form of an output shaft which is in rotationally fixed contact with rotor 4 .
  • Axial flow machine 2 has a stator 3 and a rotor 4 .
  • the rotor 4 is rotatably mounted within the electrical machine arrangement 1 via two bearing points 611 , 612 that are axially spaced apart from one another.
  • the output element 100 designed as an output shaft is supported via a further bearing point 622 in the side wall of a housing 7 of the axial flow machine 2 .
  • a shaft grounding element 11 and a rotor position sensor 12 are arranged in a spatial area in the form of an annular gap in the radial direction between the rotor shaft W and the stator 3 and in the axial direction within the axial extent X of the stator 3 .
  • the rotor shaft W is connected via internal gearing to an external gearing of the output shaft, with the output shaft meshing outside of the housing 7 via additional external gearing with the gear wheel of a gear stage 22 .
  • a bearing point 611 designed as a roller bearing with an integrated rotor position sensor 12 is shown on the left-hand side of the axial flow machine 2 .
  • the bearing inner ring and the bearing outer ring both have a connecting contour next to the raceway for the rolling bodies, to which the rotor position sensor 12 is attached.
  • the area between the inner ring and the outer ring that is available for the rotor position sensor 12 is shown as a cross-hatched cross-sectional area. Parts of the rotor position sensor 12 are connected to the bearing inner ring and other parts of the rotor position sensor 12 to the bearing outer ring.
  • the rotor position sensor 12 detects the angular position of the sensor parts, which are non-rotatably connected to the electromagnets of the stator 3 via the bearing outer ring, relative to the parts of the rotor position sensor 12 which are non-rotatably connected to the permanent magnets of the rotor 4 via the bearing inner ring.
  • the angular position of the permanent magnets relative to the electromagnets can thus be constantly detected via the rotor position sensor 12 . This information is necessary for the correct activation of the electromagnets of the axial flux machine 2.
  • Figure 2 shows a somewhat more detailed sectional view of the bearing point 611 with an integrated rotor position sensor 12.
  • a component is attached to the bearing inner ring, which has a cylindrical surface and/or an end face as a measurement reference Circumferential position can be detected by the part of the rotor position sensor 12 attached to the bearing outer ring.
  • the active sensor part attached to the outer ring is connected to a cable.
  • this part can measure radially to the cylindrical reference surface or axially to the face that is orthogonal to the axis of rotation.
  • the reference surfaces can have elevations, depressions or recesses, or they can consist of areas with different material properties. For example, different materials can be arranged one behind the other in the circumferential direction or, for example, areas can be magnetized differently.
  • Figures 1 and 2 show that in this embodiment between the bearing outer ring and the housing of the stator 3, a sleeve H is pressed.
  • This sleeve H can be made of electrically non-conductive material in order to prevent the voltages induced in the rotor 4 or stator 3 by the magnetic fields from being able to discharge via the bearing point 611 . Current flowing through the rolling contacts of bearing point 611 can damage the bearing.
  • This sleeve H can also be used to enable simple and functionally reliable cable routing for the rotor position sensor 12 . As FIG. 2 shows, this sleeve H has a partially slotted design, so that one or more lines L of the rotor position sensor 12 can be routed through the slot or through several slots.
  • the sleeve H only needs to have a slot or a differently shaped recess on the circumference, through which all lines L of the rotor position sensor 12 can run.
  • the sleeve H supports the bearing ring as evenly as possible on the circumference and also has the most uniform rigidity possible, it usually makes more sense to lay several lines L through several slots distributed around the circumference, which are only as large as is necessary for the respective Line L is necessary.
  • it can also make sense to provide significantly more slots or differently shaped recesses in the sleeve H than there are sensor cables and to arrange these slots of the same shape evenly on the circumference of the sleeve H.
  • the sensor cable or the line L can be laid radially outwards and fastened to the outside of the stator housing. It is particularly space-saving if the line L can be routed in recesses in the stator housing that are present anyway.
  • the bearing outer ring or the bearing seat of the stator housing can also be partially slotted in order to be able to route the line L of the rotor position sensor 12 in the axial direction.
  • a roller bearing of a bearing point 612 with an integrated shaft grounding element 11 is shown on the right-hand side of the axial flux motor shown in FIG.
  • This roller bearing has a connecting contour on the inner and outer ring, to which the shaft grounding element 11 and the component forming the contact surface for the shaft grounding element 11 can be fastened.
  • the shaft grounding element 11 is fastened to the stationary bearing outer ring and establishes the electrical connection between the bearing outer ring and the contact surface on the bearing inner ring.
  • the shaft grounding element 11 is electrically conductive and always touches the contact surface with a slight contact force.
  • the contact surface for the shaft grounding element 11 is not formed directly by the bearing inner ring, but by a separate component, so that the material and the surface treatment of the contact surface can be optimized independently of the material, the heat treatment and the surface treatment of the bearing inner ring.
  • the shaft grounding element 11 can also touch the bearing inner ring directly.
  • the shaft grounding element 11 can also be attached to one on the rotor shaft W Component or slide directly on the rotor shaft W if their properties are suitable for this.
  • Both rotor bearings (bearing points 611, 612) of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 are angular contact ball bearings and are aligned with one another in an O arrangement.
  • rotor position sensors 12 and shaft grounding elements 11 can also be integrated into bearings of a different design or attached to bearings of a different design.
  • the shape of the rolling element raceway and the rolling elements, which determine the type of bearing have only a minor influence.
  • it is important for the rotor position sensor 12 that the bearing rings to which the rotor position sensor 12 or the component forming the reference surface are attached cannot rotate relative to the magnets of the electric motor to which they are assigned.
  • the rotor bearings (bearing points 611, 612) are arranged on the opposite end regions of the rotor shaft W and are therefore located radially inside the axial end regions of the two stator halves.
  • This arrangement leads to the largest possible bearing spacing within the axial length of the axial flow machine 2 and thus to the largest possible rigid bearing base.
  • the bearing points 611, 612 so far apart from one another, the rotor position sensor 12 and the shaft grounding element 11 were arranged axially inside the two rolling element raceways. to In favor of the smooth rotor bearing, the complex cable routing to the rotor position sensor 12 was accepted in this exemplary embodiment.
  • the bearing of bearing point 611 with integrated rotor position sensor 12 can also be arranged the other way around, so that rotor position sensor 12 faces away from rotor 4 and is located near the axial end area of stator 3 .
  • the line L can then be routed along the outside of the stator 3 in a relatively simple manner.
  • the bearing point 612 with the shaft grounding element 11 can of course also be designed in such a way that the shaft grounding element 11 faces away from the rotor 4 in the axial direction and is located near the axial end area of the stator 3 .
  • FIG. 3 shows a further example of an axial flux machine 2 in an I arrangement with a further possibility of arranging the shaft grounding element 11 and the rotor position sensor 12, in an axial section in a schematic representation.
  • the rotor position sensor 12 and the shaft grounding element 11 are not connected directly to the rotor bearings or are designed to be integrated into the bearing points 611 , 612 . Rather, they are arranged as separate assemblies in the vicinity of the bearings 611 , 612 .
  • the rotor position sensor 12 is again arranged on the left-hand side of the rotor 4 of the axial flow machine 2 between the left-hand rotor bearing, which forms the left-hand bearing point 611, and the rotor 4.
  • the active part of the rotor position sensor 12 is again shown as a cross-hatched cross section, which is mechanically and electrically connected to the stator 3 via a fastening plate and a connecting element.
  • the lines L, not shown in the figure, or electrical conductors of a different design, which connect the rotor position sensor 12 to the motor control unit, not shown, can be routed through the connection element and the interior of the stator 3 to the point at which the stator 3 is electrically connected to the motor control unit is connected. From an assembly point of view, it can be useful to provide a plug and/or plug connection between the connection element of the rotor position sensor 12 and the stator 3 .
  • the electrical conductors L required for connecting the rotor position sensor 12 can be installed early in the assembly of the stator 3 in the interior of the stator or even integrated into the plastic parts there (e.g. by casting or encapsulated) and the rotor position sensor 12 is only connected to these conductors L later in the assembly process.
  • the reference surface is formed directly by the rotor base formed from the rotor shaft W.
  • the figure shows one of the recesses distributed around the circumference and integrated into the face of the rotor base. Since the contour of a rotor component that is required anyway is used directly as a measurement reference, no installation space is required for additional components forming the measurement reference, and the tolerance chain between the permanent magnets integrated in the rotor 4 and the measurement reference is also reduced.
  • the shaft grounding element 11 between the right rotor bearing or the right bearing point 612 and the rotor 4 can be seen on the right side of the rotor 4 .
  • the shaft grounding element 11 is mechanically fastened directly to the housing of the stator 3 and is electrically conductively connected.
  • the shaft grounding element 11 touches the rotor shaft W and slides on the contact surface formed by the rotor shaft W when the rotor 4 rotates in order to ensure a permanently electrically conductive connection between the stator 3 and the rotor 4 .
  • the bearing rings can be electrically insulated from the electric motor components to which they are connected (e.g. the stator housing or the rotor shaft W). This can be done, for example, by non-conductive coatings on the contact surfaces. Or non-conductive materials can be used for the existing bearing or neighboring components or for additional components arranged between the bearings and their neighboring components.
  • bearings with ceramic components it is possible to use bearings with ceramic components to prevent current from flowing through the bearings.
  • FIG. 4 shows another example of an axial flow machine 2 in an I-arrangement, in which, in contrast to the embodiment according to FIG is arranged protected from external influences.
  • the arrangement shown is useful, for example, for axial flow machines 2 that have an open cooling concept in which the cooling medium (e.g. oil or a cooling liquid) not only flows through the stator 3 in sealed channels, but also into the gap between the stator 3 and the rotor 4 and/or can get into the housing 7.
  • the cooling medium e.g. oil or a cooling liquid
  • the sealing elements 14 arranged axially on both sides next to the grounding element 11 are designed as shaft sealing rings, for example.
  • other types of seals can also be used.
  • Non-contact seals such as gap seals or labyrinth seals are particularly well suited for high-speed electric motors.
  • a drain channel K is provided in the exemplary embodiment, through which fluid which has penetrated can flow out again at the lowest point out of the drying chamber 13 provided for the shaft grounding element 11 .
  • the drain channel K serves on the one hand to drain off leakage fluid and on the other hand to enable a pressure equalization between the sealed drying space 13 and its immediate surroundings.
  • the discharge channel K must end at a point at which it can be ruled out that fluid under high pressure is forced into the discharge channel K from there.
  • the channel cross-section must be large enough that no fluid can rise in the outflow channel K by capillary action.
  • the undesired penetration and rise of fluid droplets or fluid mist in the channel can also be prevented by filter membranes or other fabric inserts in the channel a hole is present through which the leakage fluid can get into a channel located inside the stator 3 .
  • the shaft grounding element 11 has a recess in its outer contour in the region of the bore through which the fluid can flow into the bore from both sides.
  • the leakage fluid is conducted through the channel in the stator to a lateral bore in the stator housing, through which the leakage fluid can flow into the housing 7 of the axial flow machine 2 .
  • FIG. 5 shows an embodiment analogous to FIG. 4, the shaft grounding element 11 being integrated in a roller bearing and protected by means of sealing elements 14 arranged axially on both sides.
  • the grounding element 11 is integrated into the rotor bearing or the bearing point 612 of the bearing 61 between the rotor 4 and the stator 3 .
  • a dry space 13 is formed by two sealing elements 14 fastened to the bearing outer ring and sealing against the bearing inner ring and designed as sealing disks or cover disks, in which the shaft grounding element 11 is located.
  • the sealing can be done by contact seals or non-contact seals (e.g. gap seals).
  • a radial bore (or recesses designed in a different way) are provided in the bearing outer ring, at the lowest point of the circumference, to the right and left of the grounding element 11, through which the leakage fluid can flow into a drainage channel K in the stator 3 can. The leakage fluid is then discharged via the channel in the stator 3 .
  • FIG. 6 shows a further possible arrangement of the shaft grounding element 11 and the rotor position sensor 12, these being arranged next to one another on an axial end region of the rotor shaft W.
  • An exemplary embodiment is shown in which the rotor position sensor 12 and the grounding element 11 are arranged next to one another on an axial end region of the rotor shaft W.
  • the rotor position sensor 12 and the grounding element 11 are mounted in a cover-shaped carrier T, through which they can be connected to the stator 3 as a preassembled structural unit.
  • the cover-shaped carrier T, a cover D in the rotor shaft W designed as a hollow shaft and a sealing element 14 designed as a shaft sealing ring between the cover-shaped carrier T and the rotor shaft W create a dry space 13 for the grounding element 11 and the rotor position sensor 12.
  • the drying space 13 in this exemplary embodiment can be sealed off with a single seal at which the differential speed occurs.
  • a channel can be provided at the lowest point for draining any leakage fluid that may have penetrated.
  • the rotor position sensor 12 is positioned in such a way that it can detect the end face of the rotor shaft W as a reference surface.
  • the cables or other electrical conductors for connecting the rotor position sensor 12 to the engine control unit can be routed through the cover-shaped support T to the outside (sealed bushing) and then laid on the outside of the stator housing, along in the direction of the engine control unit.
  • the elements that protect and seal the conductors at the lead-through point can also form a form fit with the stator 3 that is effective in the circumferential direction and can thus serve as an anti-twist device for the rotor position sensor 12 .
  • the illustration also shows an alternative bearing variant for the rotor 4.
  • the rotor shaft W is supported on each side via a bearing point 611, 612 designed as a deep groove ball bearing on the respective stator half. One side is designed as a fixed bearing and the other side as a floating bearing.
  • FIG. 7 shows a further possible arrangement of the shaft grounding element 11 and the rotor position sensor 12, the stator 3 being supported in the housing 7 via a flexible torque support in the form of a so-called length compensation element 8 .
  • FIG. 7 is intended to make it clear that the possibilities presented here of arranging the rotor position sensor 12 and/or the shaft grounding elements 11 in a functionally sensible manner in the smallest of spaces can be combined with very different concepts for the rotor bearing.
  • the rotor shaft W is supported by a bearing 62 by means of two bearing points 621, 622 in opposite side walls of a housing 7 of the axial flux machine 2 and the stator 3 of the axial flux machine 2 is in turn supported by a further bearing 61 by means of two axially spaced bearing points 611, 612 of the rotor shaft W and additionally secured via a torque support 8 against unintentional twisting relative to the housing 7.
  • Figure 8 shows an axial flux machine 2 in an H arrangement, with shaft grounding element 11 and rotor position sensor 12, arranged between two axially spaced bearing points 611, 612 of a bearing 61 between rotor 4 and stator 3.
  • Figure 8 shows an axial flux motor in an H arrangement , in which the rotor shaft W is mounted via a bearing 62 by means of two bearing points 621, 622 in opposite side walls of a housing 7 of the axial flow machine 2 and in which the stator 3 is mounted on the rotor 4 or the rotor shaft W.
  • This takes place via two bearing points 611, 612 which are spaced apart axially from one another and are designed as roller bearings.
  • the rotor position sensor 12 is integrated in one of the roller bearings and the grounding element 11 is arranged between the two bearings.
  • FIG. 9 shows a further example of an axial flux machine in an I arrangement with a further possibility of arranging the shaft grounding element 11 and the rotor position sensor 12, in an axial section in a schematic representation.
  • the stator 3 is arranged in the housing 7 so that it cannot rotate and move, while the rotor 4 is mounted in a side wall of the housing 7 via a single bearing point 622 .
  • the rotor position sensor 12 is arranged axially on one side of the rotor 4 and the shaft grounding element 11 on the other side.
  • Figure 10 shows an example of an axial flow machine in an I-arrangement analogous to the design according to Figure 9, with the stator 3 also being arranged in the housing 7 in a rotationally and non-displaceably fixed manner and with the rotor 4 having two axially spaced bearing points 621, 622 in opposite side walls of the housing 7 is stored.
  • the rotor 4 is mounted on or opposite the stator 3, this means embodiments in which the stator 3 is fixed in the housing 7 or fixed to the component 6 supporting the stator 3 and in which the rotor 4 is then mounted on the stator 3 via one or more bearing points.
  • the stator 3 is said to be mounted on the rotor 4 if the stator 3 is arranged within the housing 7 via an axially elastic length compensation element 8 - i.e. movable to a small extent in the housing 7 - and is supported on the rotor 4 via one or more bearing points (Embodiments of Figures 7 and 8).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschinenanordnung (1), umfassend eine elektrische Axialflussmaschine (2) mit einem Stator (3) und mit einem Rotor (4), eine den Stator (3) abstützende Komponente (6) sowie ein in drehfestem Kontakt mit dem Rotor (4) stehendes Abtriebselement (100). Der Rotor (4) ist über zumindest eine Lagerstelle (61, 611, 612; 62, 621, 622) drehbar gelagert innerhalb der elektrischen Maschinenanordnung (1) angeordnet. Gemäß der Erfindung ist in einem räumlichen Bereich, in radialer Richtung zwischen Rotorwelle (W) und Stator (3) und in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung (X) des Stators (3) ein Wellenerdungselement (11) und/oder ein Rotorlagesensor (12) angeordnet.

Description

Elektrische Maschinenanordnunq
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschinenanordnung, umfassend eine elektrische Axialflussmaschine mit einem Stator und mit einem Rotor, eine den Stator abstützende Komponente sowie ein in drehfestem Kontakt mit dem Rotor stehendes Abtriebselement, wobei der Rotor über zumindest eine Lagerstelle drehbar gelagert innerhalb der elektrischen Maschinenanordnung angeordnet ist.
Bei Elektromotoren kommt es sehr auf die Lage, der vom Magnetfeld durchströmten Teile an. Dies betrifft sowohl die mechanische Struktur des Elektromotors, durch die die Teile zueinander positioniert werden, als auch die genaue Kenntnis über die Winkellage der sich drehenden Teile, über die die genaue aktuelle Position des Rotors relativ zum Stator erfasst wird. Eine exakte steife mechanische Struktur ist wichtig, da bereits geringe Positionsabweichungen der Teile untereinander den magnetischen Fluss (beispielsweise durch veränderte Luftspalte) nennenswert beeinflussen können. Darüber hinaus ist auch die genaue Kenntnis über die aktuelle Stellung des Rotors entscheidend, denn die sich beim drehenden Motor ständig ändernde Lage der in dem drehenden Rotor integrierten Magnete (Winkelstellung) muss relativ zum dem in den Stator integrierten Magneten immer exakt bekannt sein, um den Elektromotor richtig ansteuern zu können. Daher ist es wichtig einen Rotorlagesensor so in die mechanische Struktur des Elektromotors zu integrieren, dass der Sensor die relative Lage der magnetisch relevanten Teile exakt, also mit möglichst geringem Toleranzeinfluss, erfassen kann. Gleichzeitig darf der Sensor durch seine Größe und durch seine Einbaubedingungen die mechanische Struktur des Elektromotors aber nicht negativ beeinflussen, so dass eine ausreichend robuste und maßhaltige Gestaltung aller Teile und Baugruppen ebenso möglich ist wie deren exakte Ausrichtung bei der Montage.
Zusätzlich zum Rotorlagesensor müssen in die meisten Elektromotoren auch Elemente zur Erdung des Rotors, bzw. der Rotorwelle und sowie Elemente, die den Rotor relativ zum Stator elektrisch isolieren, integriert werden. Durch diese Erdungs- und/oder Isolierungselemente wird verhindert, dass sich die in die mechanischen Strukturelemente des Elektromotors induzierte elektrische Spannung über die Lager entladen oder auf die Nachbarbauteile des Elektromotors übertragen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschinenanordnung mit elektrischer Axialflussmaschine bereitzustellen, bei der ein Wellenerdungselement und/oder ein Rotorlagesensor derart in die Axialflussmaschine integriert sind, dass diese mit Blick auf einen möglichst geringen Bauraum optimiert ist. Mit Vorteil soll bei optimiertem Bauraum zugleich die mechanische Struktur der Axialflussmaschine im Hinblick auf in die Struktur eingeleiteten möglichst nicht negativ beeinflusst werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Maschinenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Eine erfindungsgemäße elektrische Maschinenanordnung umfasst eine elektrische Axialflussmaschine für den Antrieb eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit einem Stator und mit einem Rotor, umfassend ferner eine den Stator abstützende Komponente sowie ein in drehfestem Kontakt mit dem Rotor stehendes Abtriebselement. Dabei ist der Rotor über zumindest eine Lagerstelle drehbar gelagert innerhalb der elektrischen Maschinenanordnung angeordnet. Erfindungsgemäß ist in einem räumlichen Bereich, in radialer Richtung zwischen Rotorwelle W und Stator und in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung des Stators ein Wellenerdungselement und/oder ein Rotorlagesensor angeordnet. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Maschinenanordnung mit einer Axialflussmaschine bereitgestellt werden kann, die zusammen mit einem integrierten Rotorlagesensors und/oder mit einem integrierten Wellenerdungselement einen sehr kleinen Bauraum beansprucht. Ferner wird durch die vorgeschlagene Konstruktion die Struktur der Axialflussmaschine mit Blick ihre Stabilität nicht negativ beeinflusst. Die Notwendigkeit, die Struktur des Elektromotors besonders steif zu gestalten und alle Komponenten hochgenau herzustellen und bei der Montage aufwendig auszurichten, steht bei Elektromotoren für Kraftfahrzeuge häufig im Widerspruch zu den im Fahrzeugbau immer bestehenden Anforderungen nach kompakter Bauweise, geringem Gewicht, hoher Leistungsdichte, großserientauglichen Fertigungsabläufen und geringen Kosten. Im Hinblick auf die Sensoren und die Wellenerdungs- und oder Isolierelemente heißt dies, dass diese so in den Elektromotor integriert werden müssen, dass sie in doppelter Hinsicht einen geringen Toleranzeinfluss aufweisen. Einerseits darf ihre Messgenauigkeit und Funktionssicherheit nicht unzulässig stark durch Toleranzen beeinflusst werden und andererseits dürfen auch die Sensoren und die Wellenerdungs- und/oder Isolierelemente die Toleranzen und Elastizitäten der mechanischen Struktur des Elektromotors nicht unzulässig erhöhen. Die im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Positionen für ein Wellenerdungselement und/oder einen Rotorlagesensor ermöglichen eine hohe Messgenauigkeit für die Sensoren. Ferner wird dadurch eine hohe Funktionssicherheit für die Sensoren, die Wellenerdungs- und/oder Isolierelemente gewährleistet und kann deren negativer Einfluss auf die Toleranzen, die Steifigkeit und den Bauraumbedarf des Elektromotors minimiert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz oder nach ihrer Relevanz im Hinblick auf die Erfindung erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Elektrische Maschinen dienen zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.
Im Falle von als Rotationsmaschinen ausgebildeten elektrischen Maschinen wird insbesondere zwischen Radialflussmaschinen und Axialflussmaschinen unterschieden. Dabei zeichnet sich eine Radialflussmaschine dadurch aus, dass die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Luftspalt, sich in radialer Richtung erstrecken, während im Falle einer Axialflussmaschine sich die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator gebildeten Luftspalt in axialer Richtung erstrecken.
Das Gehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Gehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Gehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine sein und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Gehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden kann und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Gehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf. vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.
Der Stator einer Radialflussmaschine ist üblicherweise zylindrisch aufgebaut und besteht in der Regel aus gegeneinander elektrisch isolierten und geschichtet aufgebauten und zu Blechpaketen paketierten Elektroblechen. Durch diesen Aufbau werden die durch das Statorfeld verursachten Wirbelströme im Stator geringgehalten. Über den Umfang verteilt, sind in das Elektroblech parallel zur Rotorwelle verlaufend angeordnet Nuten oder umfänglich geschlossene Ausnehmungen eingelassen, welche die Statorwicklung bzw. Teile der Statorwicklung aufnehmen. In Abhängigkeit von der Konstruktion zur Oberfläche hin können die Nuten mit Verschlusselementen, wie Verschlusskeilen oder Deckeln oder dergleichen verschlossen sein, um ein Herauslösen der Statorwicklung zu verhindern.
Ein Rotor ist der sich drehende (rotierende) Teil einer elektrischen Maschine. Insbesondere wird von einem Rotor gesprochen, wenn es auch einen Stator gibt. Der Rotor umfasst in der Regel eine Rotorwelle und einen oder mehrere drehfest auf der Rotorwelle angeordnete Rotorkörper. Die Rotorwelle kann auch hohl ausgeführt sein, was zum einen eine Gewichtsersparnis zur Folge hat und was zum anderen die Zufuhr von Schmier- oder Kühlmittel zum Rotorkörper erlaubt. Wenn die Rotorwelle hohl ausgeführt ist, können auch Bauteile, beispielsweise Wellen, von benachbarten Aggregaten in den Rotor hinein oder durch den Rotor hindurch ragen, ohne die Funktionsweise der elektrischen Maschine negativ zu beeinflussen. Als Luftspalt wird der zwischen dem Rotor und dem Stator existierende Spalt bezeichnet. Bei einer Radialflussmaschine ist das ein sich axial erstreckender kreisringförmiger Spalt mit einer radialen Breite, die dem Abstand zwischen Rotorkörper und Statorkörper entspricht. Der magnetische Fluss in einer elektrischen Axialflussmaschine, wie beispielsweise eine als Axialflussmaschine ausgebildete elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, ist im Luftspalt zwischen Stator und Rotor axial, parallel zur Rotationsachse der elektrischen Maschine gerichtet. Der gebildete Luftspalt bei einer Axialflussmaschine ist somit im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildet.
Der magnetische Fluss in einer elektrischen Axialflussmaschine, wie beispielsweise eine als Axialflussmaschine ausgebildete elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, ist im Luftspalt zwischen Stator und Rotor axial, parallel zur Rotationsachse der elektrischen Maschine gerichtet. Axialflussmaschinen werden unter anderem mit Blick auf Ihren Ausbau unterschieden in Axialflussmaschinen in (-Anordnung und in Axialflussmaschinen in H-Anordnung. Unter einer Axialflussmaschine in I-Anordnung wird eine elektrische Maschine verstanden, bei der eine einzelne Rotorscheibe der elektrischen Maschine zwischen zwei Statorhälften eines Stators der elektrischen Maschine angeordnet und über diese mit einem elektromagnetischen Drehfeld beaufschlagbar ist. Unter einer Axialflussmaschine in H-Anordnung wird eine elektrische Maschine verstanden, bei der zwei Rotorscheiben eines Rotors der elektrischen Maschine in dem axial zwischen sich befindlichen Ringraum einen Stator der elektrischen Maschine aufnehmen, über den die beiden Rotorscheiben mit einem elektromagnetischen Drehfeld beaufschlagbar sind. Die beiden Rotorscheiben einer elektrischen Maschine in H-Anordnung sind mechanisch miteinander verbunden. Dies erfolgt meistens über eine Welle oder ein wellenähnliches Verbindungselement, das radial innen (radial innerhalb der Magnete der elektrischen Maschine) durch den Stator hindurchragt und die beiden Rotorscheiben radial innen miteinander verbindet. Eine Sonderform der H-Anordnung stellen elektrische Maschinen da, deren beide Rotorscheiben radial außen (radial außerhalb der Magnete der elektrischen Maschine) miteinander verbunden sind. Der Stator dieser elektrischen Maschine wird dann radial innen (meisten einseitig) an einer die elektrische Maschine abstützenden Komponente befestigt. Diese Sonderform der H-Anordnung wird auch als J-Anordnung bezeichnet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen Stator und Rotor eine Lagerung ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine verbesserte Kippstabilität der Maschinenanordnung bzw. der Komponenten der Maschinenanordnung gegeneinander erreicht wird.
Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Lagerung (61 ) eine erste Lagerstelle (611 ) und eine von der ersten Lagerstelle (611 ) axial beabstandete zweite Lagerstelle (612) aufweist. Es kann hierdurch erreicht werden, dass neben einer weiteren Verbesserung der Kippstabilität ein zusätzlicher geschützter Bauraum zur Unterbringung eines Wellenerdungselements 11 und/ oder eines Rotorlagesensors bereitgestellt wird.
Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor zwischen der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle angeordnet ist/sind. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass in dem zur Verfügung stehenden axialen Bauraum der elektrischen Maschine die beiden Lagerstellen mit dem größtmöglichen axialen Abstand zueinander angeordnet werden können, wodurch eine robuste und kippstabile Lagerbasis für Lagerung des Rotors und oder die Verbindung von Rotor und Stator geschafften wird. Indem das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor zwischen der ersten und der zweiten Lagerstelleangeordnet wird lässt sich darüber hinaus eine kompakte und funktionssichere Anordnung der Komponenten realisieren.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Rotor über zumindest eine Lagerung mittels zumindest einer ersten Lagerstelle gegenüber der den Stator abstützenden Komponente gelagert ist. Indem der Rotor an einer den Stator abstützenden Komponente abgestützt ist und nicht direkt über eine Lagerstelle mit dem Stator verbunden ist, werden die mechanischen Belastungen reduziert, die auf die Struktur des Stators einwirken. Dies ermöglicht ein kostengünstigeres Design des Stators oder ermöglicht es, das Statordesign noch stärker hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften der elektrischen Maschine zu optimieren und deren Effizienz zu optimieren. Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Wellenerdungselement und der Rotorlagesensor auf axial gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind. Wenn das Wellenerdungselement und der Rotorlagesensor auf axial gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind und dort etwa ähnlich viel Bauraum beanspruchen ermöglicht dies eine relativ symmetrischen Aufbau des Rotors, der Rotorwelle und/oder der Rotorlagerung. Dies ist vorteilhaft hinsichtlich der Robustheit, Genauigkeit der Lagerung und der Matenalausnutzung der Einzelkomponenten.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Wellenerdungselement und der Rotorlagesensor axial auf derselben Seite des Rotors angeordnet sind. Hierdurch kann der Aufbau der Axialflussmaschine gut an unsymmetrische Bauraumverhältnisse angepasst werden, wie dies beispielsweise bei einer einseitige Lagerung der Rotorwelle der Fall ist oder wenn unsymmetrisch auf die elektrischen Maschine einwirkenden äußeren Kräfte, unterschiedlich dimensionierte und dadurch unterschiedlich viel Bauraum beanspruchende Lager erfordern. Wenn das Wellenerdungselement und der Rotorlagesensor vor äußeren Einflüssen geschützt werden müssen, beispielsweise vor Kühl- oder Schmiermedien, kann es ebenfalls sinnvoll sein, das Wellenerdungselement und den Rotorlagesensor axial auf derselben Seite des Rotors anzuordnen, um sie in demselben von den äußeren Einflüssen abgeschirmten (bzw. angedichteten) Raum unterbringen zu können.
Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor außerhalb des zwischen der ersten Lagerstelle und der zweiten Lagerstelle gebildeten axialen Bereichs, benachbart zu der ersten Lagerstelle oder benachbart zu der zweiten Lagerstelle, angeordnet ist/sind. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor nach der Montage der elektrischen Maschine leichter von außen zugänglich ist. Dadurch ist es beispielsweise leichter möglich den Rotorlagesensor nach der Montage der elektrischen Maschine nachzujustieren. Wenn das Wellenerdungselement von außen leicht zugänglich ist, können verschlissene Wellenerdungselement auch auf einfache Weise durch neue ersetzt werden, ohne die elektrische Maschine komplett zerlegen zu müssen.
Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor in eine als Wälzlager ausgebildete Lagerstelle, integriert sind. Wenn das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor in eine als Wälzlager ausgebildete Lagerstelle integriert wird, ist eine besonders kompakte bauraumsparende Anordnung möglich. Das Wellenerdungssystem und das Rotorlageerfassungssystem verfügen immer über Komponenten, die an den beiden mit Relativdrehzahl zueinander drehbaren Einheiten befestigt sind. Die kürzest mögliche Toleranzkette zwischen den beiden drehbaren Einheiten ergibt sich wenn die Komponenten des Wellenerdungssystem und/oder des Rotorlageerfassungssystem direkt an den Lagerungen (beispielsweise Innen- und Außenring) des selben Wälzlagers befestigt sind. Da die Geometrieabweichung, die der Rotorlagesensor oder das Wellenerdungselement dann noch ausgleichen müssen, sehr gering sind, können der Rotorlagesensor und das Wellenerdungselement besonders klein und kompakt ausgeführt werden, wenn sie in einen Lagerstelle integriert werden.
Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor in einem um sie herum gebildeten Trockenraum angeordnet sind. Wenn das Wellenerdungselement und/oder der Rotorlagesensor vor äußeren Einflüssen geschützt werden, beispielsweise durch einen um sie herum angeordneten Trockenraum, lässt sich eine besonders hohe Funktionssicherheit, Genauigkeit und Lebensdauer erzielen. Durch einen um sie herum gebildeten Trockenraum, lassen sich auch auf trockene Umgebung optimierte Wellenerdungselemente für elektrischen Maschinen einsetzen, bei denen eine Kühl- oder Schmierflüssigkeit, zwischen den Rotor und den Stator gelangen kann.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können.
Es zeigen:
Figur 1 einen Axialflussmotor in I-Anordnung mit Wellenerdungsring und Rotorlagesensor, angeordnet zwischen zwei axial voneinander beabstan- deten Lagerstellen einer Lagerung zwischen Rotor und Stator, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung,
Figur 2 einen Detailausschnitt gemäß Figur 1 , wobei ein elektrischer Leitungsanschluss zum Rotorlagesensor gezeigt ist,
Figur 3 ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung mit einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von Wellenerdungsring und Rotorlagesensor, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung,
Figur 4 ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung, wobei im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 2 der Wellenerdungsring durch axial beidseitig angeordnete Dichtungselemente vor ungewollten äußeren Einflüssen geschützt angeordnet ist, ebenfalls in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung,
Figur 5 eine Ausführungsform analog zu Figur 4, wobei das Wellenerdungselement in einem Wälzlager integriert mittels axial beidseitig angeordneten Dichtungselementen geschützt angeordnet ist,
Figur 6 eine weitere mögliche Anordnung von Wellenerdungsring und Rotorlagesensor, wobei diese nebeneinander an einem axialen Endbereich der Rotorwelle angeordnet sind,
Figur 7 eine weitere mögliche Anordnung von Wellenerdungsring und Rotorla- gesensor, wobei der Stator der Axialflussmaschine über eine flexible Drehmomentabstützung im Gehäuse abgestützt ist,
Figur 8 eine Axialflussmaschine in H-Anordnung, mit Wellenerdungsring und Rotorlagesensor, angeordnet zwischen zwei axial voneinander beab- standeten Lagerstellen einer Lagerung zwischen Rotor und Stator, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung,
Figur 9 ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung mit einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von Wellenerdungsring und Rotorlagesensor, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung, wobei der Stator dreh- und verschiebefest im Gehäuse angeordnet ist und wobei der Rotor über eine einzige Lagerstelle in einer Seitenwand des Gehäuses gelagert ist, und
Figur 10 ein Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung analog zur Ausführung gemäß Figur 9, wobei der Stator dreh- und verschiebefest im Gehäuse angeordnet ist und wobei der Rotor über zwei axial beab- standete Lagerstellen in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses gelagert ist.
Figur 1 zeigt eine elektrische Maschinenanordnung 1 , umfassend eine elektrische Axialflussmaschine 2 in I-Anordnung für den Antrieb eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, eine den Stator 3 abstützende Komponente 6 in Form eines Gehäuses 7 sowie ein in drehfestem Kontakt mit dem Rotor 4 stehendes als Abtriebswelle ausgebildetes Abtriebselement 100. Die Axialflussmaschine 2 weist einen Stator 3 und einem Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist dabei über zwei axial zueinander beabstandete Lagerstellen 611 , 612 drehbar gelagert innerhalb der elektrischen Maschinenanordnung 1 angeordnet. Zusätzlich ist das als Abtriebswelle ausgebildete Abtriebselement 100 über eine weitere Lagerstelle 622 in der Seitenwand eines Gehäuses 7 der Axialflussmaschine 2 gelagert abgestützt. Gut zu erkennen ist, dass in einem räumlichen Bereich in Form eines Ringspaltes in radialer Richtung zwischen der Rotorwelle W und dem Stator 3 und in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung X des Stators 3 ein Wellenerdungselement 11 und ein Rotorla- gesensor 12 angeordnet sind. Die Rotorwelle W ist über eine Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung der Abtriebswelle verbunden, wobei die Abtriebswelle außerhalb des Gehäuses 7 über eine weitere Außenverzahnung mit dem Zahnrad einer Getriebestufe 22 kämmt.
Auf der linken Seite der Axialflussmaschine 2 ist eine als Wälzlager ausgebildete Lagerstelle 611 mit integriertem Rotorlagesensor 12 abgebildet. Der Lagerinnenring und der Lageraußenring weisen beide neben der Laufbahn für die Wälzkörper eine Anschlusskontur auf, an der der Rotorlagesensor 12 befestigt ist. In der Figur 1 ist der Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring, der für den Rotorlage- sensor 12 zur Verfügung steht, als gekreuzt schraffierte Querschnittsfläche dargestellt. Teile des Rotorlagesensors 12 sind mit dem Lagerinnenring und andere Teile des Rotorlagesensors 12 mit dem Lageraußenring verbunden. Der Rotorlagesensor 12 erfasst die Winkelstellung der Sensorteile, die über den Lageraußenring drehfest mit den Elektromagneten des Stators 3 verbunden sind, relativ zu den Teilen des Rotorlagesensors 12, die über den Lagerinnenring drehfest mit den Permanentmagneten des Rotors 4 verbunden sind. Über den Rotorlagesensor 12 kann somit ständig die Winkelstellung der Permanentmagnete relativ zu den Elektromagneten erfasst werden. Diese Information ist erforderlich für die korrekte Ansteuerung der Elektromagnete der Axialflussmaschine 2.
Figur 2 zeigt eine etwas detailliertere Schnittansicht der Lagerstelle 611 mit integriertem Rotorlagesensor 12. Am Lagerinnenring ist ein Bauteil befestigt, das als Messreferenz eine Zylinderfläche und/oder eine Stirnfläche aufweist, deren Umfangslage durch den am Lageraußenring befestigten Teil des Rotorlagesensors 12 erfasst werden kann. Der am Außenring befestigte aktive Sensorteil ist an einem Kabel angeschlossen. Je nach Ausführung kann dieser Teil radial auf die zylindrische Referenzfläche oder axial auf die orthogonal zur Rotationsachse ausgerichtete Stirnfläche messen. Damit die Umfangslage der Referenzfläche erfasst werden kann, können die Referenzflächen Erhöhungen, Vertiefungen oder Aussparungen aufweisen, oder aus Bereichen mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften bestehen. So können beispielsweise in Umfangsrichtung verschiedenen Werkstoffe hintereinander angeordnet werden oder beispielsweise Bereiche unterschiedlich magnetisiert werden.
Die Figuren 1 und 2 zeigen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Lageraußenring und dem Gehäuse des Stators 3 eine Hülse H eingepresst ist. Diese Hülse H kann aus elektrisch nichtleitendem Material hergestellt werden, um zu verhindern, dass die durch die Magnetfelder in den Rotor 4 oder Stator 3 induzierte Spannungen sich über die Lagerstelle 611 entladen können. Strom, der durch die Wälzkontakte der Lagerstelle 611 fliest, kann zur Beschädigung des Lagers führen. Diese Hülse H kann auch genutzt werden, um eine einfache und funktionssichere Kabelführung für den Rotorlagesensor 12 zu ermöglichen. Wie die Figur 2 zeigt, ist diese Hülse H partiell geschlitzt ausgeführt, so dass ein oder mehrere Leitungen L des Rotorlagesensors 12 durch den Schlitz oder durch mehrere Schlitze geführt werden können. Es ist somit möglich den Rotorlagesensor 12 mit dem Lageraußenring zu verbinden, die Leitungen L des Rotorlagesensors 12 über den Lageraußenring zu legen und anschließend die Hülse H so ausgerichtet über den Lageraußenring zu schieben, dass die Leitungen L in den Schlitzen liegen und nicht von der Hülse H beschädigt werden. Lagerstelle 611 , Rotorlagesensor 12 und Hülse H bilden dann eine prüfbare Einheit, die anschließend in das Gehäuse des Stators 3 eingepresst werden kann. Die radiale und/oder axiale Kraftübertragung zwischen Lagerstelle 611 und Gehäuse erfolgt dann über die Hülse H. Die Hülse H braucht auf dem Umfang gesehen nur einen Schlitz oder einen anders ausgeformten Rücksprung aufzuweisen, durch den alle Leitungen L des Rotorlagesensors 12 hindurch laufen können. Damit aber die Hülse H den Lagerring auf dem Umfang möglichst gleichmäßig abstützt und auch eine möglichst gleichmäßige Steifigkeit aufweist, ist es meist sinnvoller mehrere Leitungen L auch durch mehrere auf dem Umfang verteilte Schlitze zu verlegen, die nur so groß sind, wie es für die jeweilige Leitung L notwendig ist. Um eine möglichst gleichmäßige Steifigkeit der Hülse H zu erzielen, kann es auch sinnvoll sein in der Hülse H deutlich mehr Schlitze oder anders geformte Rücksprünge vorzusehen als Sensorkabel vorhanden sind und diese gleich geformten Schlitze gleichmäßig auf dem Umfang der Hülse H anzuordnen. Wenn das Wälzlager der Lagerstelle 611 zusammen mit der Hülse H in den Stator 3 eingepresst wurde, kann das Sensorkabel bzw. die Leitung L radial nach außen gelegt werden und an der Außenseite des Statorgehäuses befestigt werden. Besonders platzsparend ist es, wenn die Leitung L in ohnehin vorhandenen Rücksprüngen des Statorgehäuses verlegt werden kann.
Alternativ zur Verwendung einer geschlitzten Hülse H kann auch der Lageraußenring oder der Lagersitz des Statorgehäuses partiell geschlitzt werden, um die Leitung L des Rotorlagesensors 12 in axialer Richtung verlegen zu können.
Auf der rechten Seite des in der Figur 1 gezeigten Axialflussmotors ist ein Wälzlager einer Lagerstelle 612 mit integriertem Wellenerdungselement 11 abgebildet. Dieses Wälzlager weist am Innen- und Außenring je eine Anschlusskontur auf, an der das Wellenerdungselement 11 und das die Kontaktfläche für das Wellenerdungselement 11 bildende Bauteil befestigt werden kann. Das Wellenerdungselement 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel am feststehenden Lageraußenring befestigt und stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Lageraußenring und der Kontaktfläche am Lagerinnenring her. Dazu ist das Wellenerdungselement 11 elektrisch leitfähig und berührt immer mit leichter Kontaktkraft die Kontaktfläche. Indem das Wellenerdungselement 11 auf dem Umfang der Referenzfläche gleitet, ist die Drehbewegung zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring möglich, ohne dass die elektrische Leitfähigkeit unterbrochen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wir die Kontaktfläche für das Wellenerdungselement 11 nicht direkt vom Lagerinnenring gebildet, sondern von einem separaten Bauteil, damit der Werkstoff und die Oberflächenbehandlung der Kontaktfläche unabhängig von dem Werkstoff, der Wärmebehandlung und der Oberflächenbehandlung des Lagerinnenrings optimiert werden kann. Für Anwendungen, in denen die Oberflächeneigenschaften des Lagerinnenrings für die Wellenerdung ausreichend sind, kann das Wellenerdungselement 11 auch direkt den Lagerinnenring berühren. Alternativ kann das Wellenerdungselement 11 auch auf einem auf der Rotorwelle W befestigten Bauteil oder direkt auf der Rotorwelle W gleiten, wenn deren Eigenschaften dafür geeignet sind.
Beide Rotorlager (Lagerstellen 611 , 612) des in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels sind Schrägkugellager und in O-Anordnung zueinander ausgerichtet. Selbstverständlich können Rotorlagesensoren 12 und Wellenerdungselemente 11 auch in Lager anderer Bauart integriert werden oder an Lagern anderer Bauart befestigt werden. Für die Funktion des Rotorlagesensors 12 und des Erdungselements 11 haben die Form der Wälzkörperlaufbahn und der Wälzkörper, die den Lagertyp bestimmen, nur geringen Einfluss. Wichtig ist jedoch für den Rotorlage- sensor 12, dass sich die Lagerringe, an denen der Rotorlagesensor 12 oder das die Referenzfläche bildende Bauteil befestigt sind, nicht relativ zu den Magneten des Elektromotors verdrehen können, denen sie zugeordnet sind. Da auch schon geringe Positionsfehler des Rotorlagesensors 12 zu relevanten Messfehlern und Fehlern bei der Motoransteuerung führen können, muss bei allen Lagern mit integrierten Rotorlagesensor 12 ein ungewolltes Wandern der Lagerringe auf ihrem Lagersitz verhindert werden. Dies lässt sich am besten über einen in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss verhindern.
Für das Wellenerdungselement 11 ist es entscheidend, dass die Lagerringe, mit denen das Wellenerdungselement 11 verbunden ist, immer leitend mit ihren Nachbarbauteilen verbunden sind und die Leitfähigkeit zwischen dem Lagerringen und ihrem Lagersitz nicht beeinträchtigt wird.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels sind die Rotorlager (Lagerstellen 611 , 612) an den gegenüberliegenden Endbereichen der Rotorwelle W angeordnet und befinden sich dadurch radial innerhalb der axialen Endbereiche der beiden Statorhälften. Diese Anordnung führt innerhalb der axialen Länge der Axialflussmaschine 2 zu dem größtmöglichen Lagerabstand und somit zur einer möglichst großen steifen Lagerbasis. Um die Lagerstellen 611 , 612 so weit voneinander entfernt anordnen zu können, wurden der Rotorlagesensor 12 und das Wellenerdungselement 11 axial innerhalb der beiden Wälzkörperlaufbahnen angeordnet. Zu Gunsten der streifen Rotorlagerung wurde bei diesem Ausführungsbeispiel die aufwändige Kabelführung zum Rotorlagesensor 12 in Kauf genommen.
Um die Kabelführung zu vereinfachen kann alternativ das Lager der Lagerstelle 611 mit integriertem Rotorlagesensor 12 auch andersherum angeordnet werden, so dass der Rotorlagesensor 12 vom Rotor 4 abgewandt ist und sich in der Nähe des axialen Endbereichs des Stators 3 befindet. Die Leitung L kann dann relativ einfach außen am Stator 3 entlanggeführt werden. Die Lagerstelle 612 mit dem Wellenerdungselement 11 kann natürlich auch so ausgeführt werden, dass das Wellenerdungselement 11 vom Rotor 4 axial abgewandt ist und sich nahe des axialen Endbereichs des Stators 3 befindet.
Figur 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine 2 in I-Anordnung mit einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von Wellenerdungselement 11 und Rotorlagesensor 12, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung. Der Rotorlagesensor 12 und das Wellenerdungselement 11 sind bei diesem Ausführungsbeispiel nicht direkt mit den Rotorlagern verbunden bzw. in die Lagerstellen 611 , 612 integriert ausgebildet. Vielmehr sind sie als separate Baugruppen in der Nähe der Lager 611 , 612 angeordnet. Der Rotorlagesensor 12 ist wieder auf der linken Seite des Rotors 4 der Axialflussmaschine 2 zwischen dem die linke Lagerstelle 611 bildenden linken Rotorlager und dem Rotor 4 angeordnet. Der aktive Teil des Rotorlagesensors 12 ist wieder als eng gekreuzt schraffierter Querschnitt dargestellt, der über ein Befestigungsblech und ein Anbindungselement mit dem Stator 3 mechanisch und elektrisch verbunden ist. Die in der Abbildung nicht dargestellten Leitungen L oder anders ausgeführten elektrischen Leiter, die den Rotorlagesensor 12 mit der nicht gezeigten Motorsteuereinheit verbinden, können durch das Anbindungselement und das Innere des Stators 3 zu der Stelle geführt werden, an denen der Stator 3 elektrisch mit der Motorsteuereinheit verbunden wird. Aus Montagesicht kann es sinnvoll sein, eine Steck- und/oder Steckerverbindung zwischen dem Anbindungselement des Rotorlagesensors 12 und dem Stator 3 vorzusehen. Dadurch können die für den Anschluss des Rotorlagesensors 12 notwendigen elektrischen Leiter L bei der Montage des Stators 3 frühzeitig im Statorinneren montiert oder sogar in die dortigen Kunststoffteile integriert werden (z.B. durch eingießen oder umspritzen) und erst später im Montageprozess der Rotorlagesensor 12 mit diesen Leitern L verbunden werden.
Bei dem in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Rotorlagesensor 12 wird die Referenzfläche, deren Lager von den aktiven Sensorteilen des Rotorlagesensors 12 erfasst wird, direkt von den aus der Rotorwelle W ausgeformten Rotorsockel gebildet. Die Abbildung zeigt eine der auf dem Umfang verteilten und in die Stirnseite des Rotorsockels intergierten Aussparungen. Indem direkt die Kontur eines sowieso erforderlichen Rotorbauteils als Messreferenz genutzt wird, wird kein Bauraum für zusätzliche die Messreferenz bildende Bauteile benötigt und auch die Toleranzkette zwischen den in den Rotor 4 integrierte Dauermagnete und der Messreferenz wird reduziert.
Auf der rechten Seite des Rotors 4 ist das Wellenerdungselement 11 zwischen dem rechten Rotorlager bzw. der rechten Lagerstelle 612 und dem Rotor 4 erkennbar. Das Wellenerdungselement 11 ist direkt am Gehäuse des Stators 3 mechanisch befestigt und elektrisch leitend verbunden. Zusätzlich berührt das Wellenerdungselement 11 die Rotorwelle W und gleitet auf der von der Rotorwelle W ausgebildeten Kontaktfläche beim Drehen des Rotors 4, um eine dauerhaft elektrisch leitende Verbindung zwischen Stator 3 und Rotor 4 zu gewährleisten. Um zusätzlich sicherzustellen, dass kein elektrischer Strom über die Rotorlager fließen kann, können die Lagerringe gegenüber dem Elektromotorbauteilen mit den Sie verbunden sind (z.B. das Statorgehäuse oder die Rotorwelle W) elektrisch isoliert werden. Dies kann beispielsweise durch nichtleitende Beschichtungen der Kontaktflächen erfolgen. Oder es können nichtleitenden Materialen für die ohnehin vorhandenen Lager- oder Nachbarbauteile oder für zusätzliche zwischen den Lagern und ihren Nachbarbauteilen angeordnete Bauteile verwendet werden.
So ist es beispielsweise möglich Lager mit keramischen Bauteilen zu verwenden, um einen Stromfluss über die Lager zu verhindern.
Figur 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine 2 in I-Anordnung, wobei im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 3 das Wellenerdungselement 11 durch axial beidseitig angeordnete Dichtungselemente 14 vor ungewollten äußeren Einflüssen geschützt angeordnet ist. Die dargestellte Anordnung ist beispielsweise für Axialflussmaschinen 2 sinnvoll, die über ein offenes Kühlkonzept verfügen, bei dem das Kühlmedium (z.B. Öl oder eine Kühlflüssigkeit) nicht nur in abgedichteten Kanälen durch den Stator 3 fließt, sondern auch in den Spalt zwischen Stator 3 und Rotor 4 und/oder in das Gehäuse 7 gelangen kann. Der gleitende Kontakt zwischen dem Wellenerdungselement 11 und seiner Kontaktfläche muss dann vor dem Kühlmedium (oder vor Schmierstoffen und Schmutzpartikeln) geschützt werden, da dieses sonst die Leitfähigkeit zwischen den beiden Bauteilen beeinträchtigen würde. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die axial beidseitig neben dem Erdungselement 11 angeordneten Dichtungselemente 14 exemplarisch als Wellendichtringe ausgeführt. Es können aber auch andere Dichtungstypen verwendet werden. Für schnelldrehende Elektromotoren sind berührungslose Dichtungen wie Spaltdichtungen oder Labyrinthdichtungen besonders gut geeignet. Da bei fast allen Dichtungstypen mit einer geringen Leckage zu rechnen ist, ist in dem Ausführungsbeispiel ein Ablaufkanal K vorgesehen, durch den eingedrungenes Fluid an der tiefsten Stelle wieder aus dem für des Wellenerdungselement 11 vorgesehen Trockenraum 13 abfließen kann. Der Ablaufkanal K dient einerseits dazu Leckagefluid abzuleiten, als auch dazu einen Druckausgleich zwischen dem abgedichteten Trockenraum 13 und seiner unmittelbaren Umgebung zu ermöglichen. Denn Druckunterschiede wie sie beispielsweise durch Wärmeausdehnung oder atmosphärische Luftdruckveränderungen auftreten können, könnte sonst Fluid durch die ansonsten dichten Dichtungselemente 14 drücken. Der Ablaufkanal K muss an einer Stelle enden, an der ausgeschlossen werden kann, dass von dort Fluid unter hohen Druck in den Ablaufkanal K gedrückt wird. Gleichzeitig muss der Kanalquerschnitt groß genug sein, dass kein Fluid durch Kapillarwirkung in dem Ablaufkanal K aufsteigen kann. Das ungewollte Eindringen und aufsteigen von Fluidtropfen oder Fluidnebel in dem Kanal, kann auch durch Filtermembranen oder andere Gewebe- einsetzte im Kanal verhindert werden Bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel ist in dem zylindrischen Bereich des Statorgehäuses, in den das Wellenerdungselement 11 eingepresst wird, an der tiefsten Stelle eine Bohrung vorhanden, durch die das Leckagefluid in einen im inneren des Stators 3 liegenden Kanal gelangen kann. Damit das Leckagefluid, das sich sowohl rechts als auch links des Wellenerdungselementes 11 sammeln kann, in dieselbe Bohrung fließen kann, weist das Wellenerdungselement 11 im Bereich der Bohrung einen Rücksprung seiner Außenkontur auf, durch den das Fluid von beiden Seiten in die Bohrung fließen kann. Durch den Kanal im Stator wird das Leckagefluid zu einer seitlichen Bohrung im Statorgehäuse geleitet, durch die das Leckagefluid in das Gehäuse 7 der Axialflussmaschine 2 abfließen kann.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform analog zu Figur 4, wobei das Wellenerdungselement 11 in einem Wälzlager integriert mittels axial beidseitig angeordneten Dichtungselementen 14 geschützt angeordnet ist. Bei dieser Variante ist das Erdungselement 11 in das Rotorlager bzw. die Lagerstelle 612 der Lagerung 61 zwischen Rotor 4 und Stator 3 integriert. Zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring wird ein Trockenraum 13 durch zwei am Lageraußenring befestigte und gegenüber dem Lagerinnenring abdichtende als Dichtscheiben oder Deckscheiben ausgebildete Dichtungselemente 14 gebildet, in dem sich das Wellenerdungselement 11 befindet. Die Abdichtung kann durch berührende Dichtungen oder nichtberührende Dichtungen (z.B. Spaltdichtungen) erfolgen. Um trotzdem eingedrungenes Leckagefluid ableiten zu können, sind im Lageraußenring, an der tiefsten Stelle des Umfangs, rechts und links des Erdungselementes 11 , je eine radiale Bohrung (oder anders ausgeführte Aussparungen) vorgesehen, durch die das Leckagefluid in einen Ablaufkanal K in Stator 3 fließen kann. Über den Kanal im Stator 3 wird das Leckagefluid dann abgeführt.
Figur 6 zeigt eine weitere mögliche Anordnung von Wellenerdungselement 11 und Rotorlagesensor 12, wobei diese nebeneinander an einem axialen Endbereich der Rotorwelle W angeordnet sind. Gezeigt ist ein Ausführungsbeispiel bei dem Rotorlagesensor 12 und Erdungselement 11 nebeneinander an einem axialen Endbereich der Rotorwelle W angeordnet sind. Der Rotorlagesensor 12 und das Erdungselement 11 sind in einem deckelförmigen Träger T montiert, durch den sie als vormontierte Baueinheit mit dem Stator 3 verbunden werden können. Durch den deckelförmigen Träger T, einen Deckel D in der als Hohlwelle ausgeführten Rotorwelle W und einem als Wellendichtring ausgebildeten Dichtungselement 14 zwischen dem deckelförmigen Träger T und der Rotorwelle W wird ein Trockenraum 13 für das Erdungselement 11 und den Rotorlagesensor 12 geschaffen. Indem der deckelförmigen Träger T und der Deckel D das der Abtriebswelle gegenüberliegende Ende der Axialflussmaschine 2 abdichten, kann der Trockenraum 13 bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Dichtung, an der Differenzdrehzahl auftritt, abgedichtet werden. Auch bei diesem Trockenraum 13 kann am tiefsten Punkt ein Kanal zum Ableiten von eventuell eingedrungenem Leckagefluid vorgesehen werden.
Der Rotorlagesensor 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so positioniert, dass er die Stirnseite der Rotorwelle W als Referenzfläche erfassen kann. Die Kabel oder anders ausgeführte elektrische Leiter zum Anschluss des Rotorlagesensors 12 an die Motorsteuereinheit können durch den deckelförmigen Träger T nach außen geführt werden (abgedichtete Durchführung) und dann an der Außenseite des Statorgehäuses, entlang in Richtung der Motorsteuereinheit, verlegt werden. Die Elemente, die an die Durchführungsstelle die Leiter schützen und abdichten, können auch einen in Umfangsrichtung wirksamen Formschluss mit dem Stator 3 bilden und so als Verdrehsicherung für den Rotorlagesensor 12 dienen. Die Darstellung zeigt auch eine alternative Lagerungsvariante für den Rotor 4. Die Rotorwelle W ist auf jeder Seite über eine als Rillenkugellager ausgebildete Lagerstelle 611 , 612 an der jeweiligen Statorhälfte abgestützt. Eine Seite ist dabei als Fest- und die andere Seite als Loslagerung ausgeführt.
Figur 7 zeigt eine weitere mögliche Anordnung von Wellenerdungselement 11 und Rotorlagesensor 12, wobei der Stator 3 über eine flexible Drehmomentabstützung in Form eines sogenannten Längenausgleichselements 8 im Gehäuse 7 abgestützt ist. Figur 7 soll verdeutlichen, dass die hier vorgestellten Möglichkeiten, den Rotorlagesensor 12 und/oder die Wellenerdungselemente 11 auf engstem Bauraum funktional sinnvoll anzuordnen, mit ganz unterschiedlichen Konzepten für die Rotorlage- rung kombiniert werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Rotorwelle W über eine Lagerung 62 mittels zweier Lagerstellen 621 , 622 in gegenüberliegenden Seitenwänden eines Gehäuses 7 der Axialflussmaschine 2 gelagert und der Stator 3 der Axialflussmaschine 2 ist wiederum durch eine weitere Lagerung 61 mittels zweier axial beabstandeter Lagerstellen 611 , 612 auf der Rotorwelle W abgestützt und zusätzlich über eine Drehmomentabstützung 8 gegen ungewolltes Verdrehen relativ zum Gehäuse 7 gesichert. Figur 8 zeigt eine Axialflussmaschine 2 in H-Anordnung, mit Wellenerdungselement 11 und Rotorlagesensor 12, angeordnet zwischen zwei axial voneinander beabstan- deten Lagerstellen 611 , 612 einer Lagerung 61 zwischen Rotor 4 und Stator 3. Die Figur 8 zeigt einen Axialflussmotor in H-Anordnung, bei dem die Rotorwelle W über eine Lagerung 62 mittels zweier Lagerstellen 621 , 622 in gegenüberliegenden Seitenwänden eines Gehäuses 7 der Axialflussmaschine 2 gelagert ist und bei dem der Stator 3 auf dem Rotor 4 oder der Rotorwelle W gelagert ist. Dies erfolgt über zwei axial zueinander beabstandete und als Wälzlager ausgebildete Lagerstellen 611 , 612. In eines der Wälzlager ist der Rotorlagesensor 12 integriert und das Erdungselement 11 ist zwischen den beiden Lagern angeordnet. Die Abbildung soll verdeutlichen, dass die hier vorgestellten Möglichkeiten, den Rotorlagesensor 12 und/oder die Wellenerdungselemente 11 auf engstem Bauraum funktional sinnvoll anzuordnen, mit unterschiedlich aufgebauten Axialflussmaschinen 2 kombinierbar sind. Besonders gut sind die in dieser Erfindungsmeldung vorgestellten Konzepte für Axialflussmotoren in I-Anordnung, H-Anordnung und J-Anordnung geeignet.
Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung mit einer weiteren Möglichkeit der Anordnung von Wellenerdungselement 11 und Rotorlagesensor 12, in einem Axialschnitt in schematischer Darstellung. Dabei ist der Stator 3 dreh- und verschiebefest im Gehäuse 7 angeordnet, während der Rotor 4 über eine einzige Lagerstelle 622 in einer Seitenwand des Gehäuses 7 gelagert ist. Der Rotorlagesensor 12 ist dabei axial auf der einen Seite des Rotors 4 angeordnet und das Wellenerdungselement 11 auf der anderen Seite.
Figur 10 zeigt ein Beispiel einer Axialflussmaschine in I-Anordnung analog zur Ausführung gemäß Figur 9, wobei der Stator 3 ebenfalls dreh- und verschiebefest im Gehäuse 7 angeordnet ist und wobei der Rotor 4 über zwei axial beabstandete Lagerstellen 621 , 622 in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 7 gelagert ist.
Wenn im Sinne der Erfindung von einer Lagerung des Rotors 4 am oder gegenüber dem Stator 3 die Rede ist, sind Ausführungsformen gemeint, bei denen der Stator 3 dreh- und verschiebefest im Gehäuse 7 bzw. an der den Stator 3 abstützenden Komponente 6 fixiert angeordnet ist und bei der der Rotor 4 dann über ein oder mehrere Lagerstellen am Stator 3 gelagert ist. Von einer Lagerung des Stators 3 am Rotor 4 wird dann gesprochen, wenn der Stator 3 über eine axialelastisches Längenausgleichselement 8 innerhalb des Gehäuses 7 - also in einem geringen Maße beweglich im Gehäuse 7 - angeordnet ist und sich über eine oder mehrere Lagerstellen am Rotor 4 abstützt (Ausführungsformen der Figuren 7 und 8).
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen be- schränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
Bezuqszeichenliste
1 Elektrische Maschinenanordnung
2 Axialflussmaschine
3 Stator
31 Widerlager
4 Rotor
41 Widerlager
6 (den Stator) abstützende Komponente
7 Gehäuse
8 Längenausgleichselement
9 Versorgungsleitung
11 Wellenerdungsring
12 Rotorlagesensor
13 Trockenraum
14 Dichtungselement
22 Getriebestufe
61 Lagerung (zwischen Rotor und Stator)
611 erste Lagerstelle
612 zweite Lagerstelle
62 Lagerstelle (zwischen Rotor und Gehäuse)
621 erste Lagerstelle
622 zweite Lagerstelle
100 Abtriebselement L elektrische Anschluss-)Leitung
X axiale Erstreckung (des Stators)
W Rotorwelle
H Hülse (zur Leitungsführung) K Ablaufkanal (für Flüssigkeit)
T Träger
D Deckel

Claims

- 24 -
Ansprüche Elektrische Maschinenanordnung (1 ), umfassend
- eine elektrische Axialflussmaschine (2) für den Antrieb eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, mit einem Stator (3) und mit einem Rotor (4), umfassend ferner
- eine den Stator (3) abstützende Komponente (6), sowie
- ein in drehfestem Kontakt mit dem Rotor (4) stehendes Abtriebselement (100), wobei der Rotor (4) über zumindest eine Lagerstelle (61 , 611 , 612; 62, 621 , 622) drehbar gelagert innerhalb der elektrischen Maschinenanordnung (1 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem räumlichen Bereich, in radialer Richtung zwischen Rotorwelle (W) und Stator (3) und in axialer Richtung innerhalb der axialen Erstreckung (X) des Stators (3) ein Wellenerdungselement (11 ) und/oder ein Rotorlagesensor (12) angeordnet ist bzw. sind. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stator (3) und Rotor (4) eine Lagerung (61 ) ausgebildet ist. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (61 ) eine erste Lagerstelle (611 ) und meine von der ersten Lagerstelle (611 ) axial beabstandete zweite Lagerstelle (612) aufweist. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und/oder der Rotorlagesensor (12) zwischen der ersten Lagerstelle (611 ) und der zweiten Lagerstelle (612) angeordnet ist/sind. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) über zumindest eine Lagerung (62) mittels zumindest einer ersten Lagerstelle (621 ) gegenüber der den Stator (3) abstützenden Komponente (6) gelagert ist.
6. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und der Rotorlagesensor (12) auf axial gegenüberliegenden Seiten des Rotors (4) angeordnet sind.
7. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und der Rotorlagesensor (12) axial auf derselben Seite des Rotors (4) angeordnet sind.
8. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und/oder der Rotorlagesensor (12) außerhalb des zwischen der ersten Lagerstelle (611 ) und der zweiten Lagerstelle (612) gebildeten axialen Bereichs, benachbart zu der ersten Lagerstelle (611 ) oder benachbart zu der zweiten Lagerstelle (612), angeordnet ist/sind.
9. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und/oder der Rotorlagesensor (12) in eine als Wälzlager ausgebildete Lagerstelle (611 , 612) integriert sind.
10. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenerdungselement (11 ) und/oder der Rotorlagesensor (12) in einem um sie herum gebildeten Trockenraum (13) angeordnet sind. Elektrische Maschinenanordnung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenraum (13) durch zumindest ein Dichtungselement (14) abgedichtet ausgeführt ist, wobei das zumindest eine Dichtungselement (14) in eine als Wälzlager ausgebildete Lagerstelle (611 , 612) integriert ist oder an dieser befestigt ist oder unmittelbar benachbart zu der Lagerstelle (611 , 612) beabstandet angeordnet ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102022114476A1 (de) 2022-02-14 2023-08-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Axialflussmaschine und elektrischer Achsantriebsstrang
DE102022105768A1 (de) 2022-03-11 2023-09-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Axialflussmaschine, elektrisches Antriebssystem und Getriebemotoreinheit
DE102022120413A1 (de) * 2022-08-12 2024-02-15 Carl Freudenberg Kg Wellenerdungsanordnung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6765327B2 (en) 2002-03-27 2004-07-20 The Timken Company Integral driveline support and electric motor
JP5450948B2 (ja) 2007-02-23 2014-03-26 Ｎｔｎ株式会社 回転検出装置付き車輪用軸受
DE102018117315A1 (de) 2018-07-18 2020-01-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager und Lageranordnung mit diesem

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