EP4643444A1 - Elektromotor mit lüfter und lüfterhaube - Google Patents

Elektromotor mit lüfter und lüfterhaube

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Publication number
EP4643444A1
EP4643444A1 EP23809108.6A EP23809108A EP4643444A1 EP 4643444 A1 EP4643444 A1 EP 4643444A1 EP 23809108 A EP23809108 A EP 23809108A EP 4643444 A1 EP4643444 A1 EP 4643444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
fan cover
fan
adapter flange
motor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23809108.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Li Jinchang
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202211725885.2A external-priority patent/CN118282103A/zh
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4643444A1 publication Critical patent/EP4643444A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/12Machines characterised by the modularity of some components
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with fan and fan cover.
  • the invention is therefore based on the object of developing an electric motor with a fan and fan cover, wherein an angle sensor is to be integrated in the electric motor.
  • the object is achieved in the electric motor according to the features specified in claim 1.
  • the electric motor has a stator housing, a bearing shield and an angle sensor, wherein the stator housing is connected to the bearing shield, wherein a bearing, in particular a ball bearing, is accommodated in the bearing shield for supporting the rotor shaft of the electric motor, wherein the angle sensor is fastened to an adapter flange, wherein the adapter flange is fastened to the bearing shield.
  • the adapter flange creates a stable mechanical interface for connecting to different angle sensors.
  • the adapter flange can be equipped with a different, in particular larger, hole pattern on the side facing the angle sensor. This means that the electric motor can still be used.
  • the invention makes it possible to achieve a high variety of electric motors with a small number of parts.
  • the end shield of the electric motors remains unchanged, i.e. always identical in construction. Nevertheless, different angle sensors are integrated into the electric motor using appropriately adapted adapters.
  • Components are also arranged between the rotor shaft of the electric motor and the rotor of the angle sensor, which enable a mechanical interface that allows a high degree of variance with a small number of parts.
  • a bolt and a coupling arranged in series with it can be provided as a component.
  • the area covered by the fan cover in the axial direction includes the area covered by the adapter flange in the axial direction and/or includes the area covered by the angle sensor in the axial direction.
  • the advantage here is that the angle sensor and the adapter flange and thus also the components surrounded by the adapter flange are arranged inside the fan cover.
  • the fan cover is radially spaced from the angle sensor and the adapter flange, in particular with the angle sensor and the adapter flange being arranged radially inside the fan cover. It is advantageous that the angle sensor and the adapter flange and thus also the components surrounded by the adapter flange are arranged inside the fan cover.
  • the adapter flange has a ring section, web sections and a cheek section, wherein the web sections connect the ring section to the cheek section, wherein the web sections are spaced apart from one another in the circumferential direction, wherein the ring section is fastened to the bearing plate, in particular, the ring axis of the ring section is aligned coaxially to the axis of rotation of the rotor shaft, in particular, the cheek section is designed as a flat disk whose normal direction is aligned coaxially to the axis of rotation of the rotor shaft, in particular so that through holes are formed in the circumferential direction between the web sections through the adapter flange.
  • the advantage here is that a high torsional rigidity can be achieved and thus the adapter flange functions as a torque support for the angle sensor.
  • the stator of the angle sensor is connected to the cheek section.
  • the advantage here is that different hole patterns can be introduced into the cheek section and thus a large area supports the connection of many different angle sensors.
  • the rotor of the angle sensor is connected in a rotationally fixed manner to a bolt, in particular a screw bolt, via a coupling, in particular a slotted coupling, wherein the bolt is connected in a rotationally fixed manner to the rotor shaft, in particular wherein the bolt is screwed into a threaded hole in the rotor shaft, wherein the coupling is designed as a hollow shaft provided with slots.
  • the cheek section is designed in the shape of a perforated disk.
  • the advantage here is that hole patterns can be arranged at different radial distances.
  • the cheek section is designed in the shape of a disk and is therefore solid and rigid, while also offering a high heat capacity in order to spread out the heat loss generated by the angle sensor.
  • the cheek section has a hole pattern for screws which fasten the stator of the angle sensor to the cheek section, whereby the cheek section is uninterrupted from the maximum radial distance of the hole pattern to the radial outer circumference of the cheek section, in particular up to the largest radial distance of the cheek section, in particular without an axially continuous recess.
  • the advantage here is that there is a high heat capacity for spreading the power loss generated by the angle sensor and a rigid base for stable connection of the stator of the angle sensor.
  • hump areas are formed on the bearing plate that protrude radially outwards, in which radially directed threaded holes are made, with screws being screwed into the threaded holes that pass through the fan cover and whose respective screw heads press the fan cover towards the respective hump area.
  • the air flow flowing out of the space between the fan cover and the bearing plate surrounded by the fan cover flows along the cooling fins.
  • the advantage here is that efficient cooling is possible.
  • the radial distance area covered by the clear space overlaps with the radial distance area covered by the cooling fins.
  • a fan is arranged in the space surrounded by the fan cover, the electrical supply lines of which are led to a connection box which is attached to the fan cover.
  • the advantage here is that the fan can be arranged axially between the grille openings and the angle sensor, so that the air flow sucked in by the fan flows along the angle sensor and the adapter flange.
  • a casing part surrounds the radial outer circumference of the adapter flange, in particular so that the adapter flange together with the casing part surrounds the coupling in a housing-forming and/or protective manner.
  • the advantage here is that the casing part provides improved protection. In particular, the penetration of dirt into the coupling is prevented.
  • the coupling can therefore be designed as a slotted coupling, whereby the slots of the slotted coupling cannot become blocked.
  • the casing part is made from sheet metal.
  • the coupling is arranged within the adapter flange, wherein the area covered by the coupling in the axial direction is contained in the area covered by the fan cover in the axial direction.
  • a fan motor with a fan wheel is arranged on the inside of the fan cover and the air flow sucked in by the fan wheel passes through grille openings in the fan cover, in particular the grille openings are formed on the front side of the fan cover axially facing away from the stator housing.
  • a first connection box is arranged and/or attached to the stator housing.
  • the advantage here is that easily accessible electrical connections are possible.
  • a second connection box is arranged and/or attached to the fan cover.
  • the advantage here is that the fan can be easily supplied with electricity and the fan cover with the fan attached to it can be stored and transported as a pre-completed unit. This enables simple assembly or the simple replacement of an angle sensor with a different angle sensor.
  • cooling fins protrude radially outwards on the stator housing, in particular those extending in the axial direction.
  • the advantage here is that efficient heat dissipation is possible.
  • a free space is formed between two adjacent hump areas in the circumferential direction, which is limited radially inward by the bearing plate and radially outward by the fan cover and/or through which the air flow conveyed by the fan wheel exits to the cooling fins, and the radial distance area covered by the cooling fins overlaps with the radial distance area covered by the free space.
  • Figure 2 shows an adapter flange 5 in an oblique view.
  • Figure 3 shows a bearing flange 3 in an oblique view.
  • a fan cover 6, which includes a fan, is shown in an oblique view.
  • Figure 5 shows a casing part 4 in an oblique view.
  • Figure 7 shows an angle sensor of the electric motor in an oblique view.
  • Figure 8 shows a bolt 10 of the electric motor in an oblique view.
  • the electric motor has a stator housing which has cooling fins on its radial outer circumference which protrude radially outwards and extend in the axial direction.
  • a bearing plate 3 is connected to the stator housing 1, which receives a bearing for the rotatable mounting of the rotor shaft 11 of the electric motor.
  • the axial direction is parallel to the direction of the axis of rotation of the rotor shaft 11.
  • the radial direction and the circumferential direction are each related to the axis of rotation of the rotor shaft 11.
  • a threaded hole is made in the front side of the rotor shaft 11, into which a bolt 10, in particular a screw bolt, is screwed with its threaded section
  • This bolt 10 is connected at its end area facing away from the rotor shaft 11 to a coupling 13 which connects the rotor of the angle sensor to the bolt 10 and thus to the rotor shaft 11 in a rotationally fixed manner.
  • the stator of the angle sensor is connected to an adapter flange 5, which acts as a torque support.
  • the stator of the angle sensor is connected to a cheek section 22 by means of screws, which is connected via web sections 21 spaced apart from one another in the circumferential direction to a ring section 20, which in turn is fastened to the bearing plate 3 by means of screws.
  • the coupling 13 is enclosed by the adapter flange.
  • the axial area covered by the coupling 13 is enclosed by the axial area covered by the adapter flange
  • a fan cover 6 is placed over the angle sensor together with the adapter flange 5 and also over the bearing plate 3 together with the hump areas 2 formed on the bearing plate and projecting radially from the bearing plate 3.
  • a radially directed threaded hole is made, into which a screw is screwed that passes through the fan cover 6, the screw head of which rests on the radial outside of the fan cover 6 and presses it against the respective hump area 2.
  • the area covered by the fan cover in the axial direction includes the area covered by the angle sensor, the area covered by the adapter flange 5 and at least partially also the area covered by the bearing plate 3 in the axial direction.
  • the fan cover 6 is radially spaced from the adapter flange 5 and the angle sensor 9.
  • the fan cover 6 On its front side facing away from the stator housing 1, the fan cover 6 has continuous grille openings 7 so that an air flow sucked in by the fan can pass through the enters the grid openings 7 and flows past the angle sensor, in particular between the stator 9 of the angle sensor and the fan cover 6 axially and/or also flows past the adapter flange 5, in particular between the adapter flange 5 and the fan cover 6.
  • the air flow conveyed by the fan then exits from the space surrounded by the fan cover 6 to the cooling fins of the stator housing part 1, wherein the cooling fins extend in the axial direction.
  • the fan is arranged in the space surrounded by the fan cover 6, in particular axially between the grille openings 7 and the adapter flange 5.
  • the bump regions 2 are all at the same axial position and all at the same radial distance, but spaced from each other in the circumferential direction.
  • the casing part 4 is designed like a cylinder casing and surrounds the radially outer circumference of the adapter 5.
  • the casing part 4 lies directly on the adapter flange 5.
  • connection box 8 which is attached and/or fastened to the outside of the fan cover 6.
  • the stator winding of the electric motor is connected to electrical contacting elements which are arranged in a connection box 12 which is attached and/or fastened to the outside of the stator housing 1.
  • the adapter flange 5 provides a mechanical interface for connecting different types of stators of angle sensors. Accordingly, an interface is also provided on the rotating part by the bolt 10 and/or the coupling 13. Therefore, a series of electric motors can be provided, the variants of which have different angle sensors. A high variety of electric motors can therefore be provided with only a small number of components.
  • the fan including the fan wheel is arranged inside the fan cover 6 and outside the adapter flange 5.
  • the casing part 4 is made of sheet metal.
  • the coupling 13 is a slot coupling. This is produced by slots that are made in a hollow shaft, each slot being arranged in a plane, in particular a slot plane, and the planes being axially spaced from one another, the planes all being aligned parallel to one another.
  • each slot in the respective plane is designed such that only a single web bridges the respective slot or that only two webs bridge the respective slot
  • the casing part 4 is removed and the adapter flange 5 is thus cooled by the air flow.
  • the air flow thus reaches the bearing of the rotor shaft of the electric motor through the continuous recesses of the adapter flange 5 delimited by the web sections 21.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube, wobei der Elektromotor ein Statorgehäuse, ein Lagerschild und einen Winkelsensor aufweist, wobei das Statorgehäuse mit dem Lagerschild verbunden ist, wobei im Lagerschild ein Lager, insbesondere Kugellager, zur Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist, wobei der Winkelsensor an einem Adapterflansch befestigt ist, wobei der Adapterflansch am Lagerschild befestigt ist.

Description

Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Lüfter zum Kühlen von Vorrichtungen verwendet wird.
Aus der DE 31 22 655 C2 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Drehzahlgeber- Vorrichtung bekannt.
Aus der DE 10 2008 028658 A1 ist ein Elektromotor mit Geber bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube weiterzubilden, wobei im Elektromotor ein Winkelsensor integriert werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube sind, dass der Elektromotor ein Statorgehäuse, ein Lagerschild und einen Winkelsensor aufweist, wobei das Statorgehäuse mit dem Lagerschild verbunden ist, wobei im Lagerschild ein Lager, insbesondere Kugellager, zur Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist, wobei der Winkelsensor an einem Adapterflansch befestigt ist, wobei der Adapterflansch am Lagerschild befestigt ist.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels des Adapterflansches eine stabile mechanische Schnittstelle zum Verbinden mit unterschiedlichen Winkelsensoren geschaffen ist. Beispielsweise ist für größere Winkelsensoren der Adapterflansch an seiner dem Winkelsensor zugewandten Seite mit einem anderen, insbesondere größeren Lochbild ausstattbar. Somit ist aber der Elektromotor weiterhin verwendbar. Insgesamt ist bei der Erfindung also eine hohe Varianz von Elektromotoren mit einer geringen Anzahl von Teilen erreichbar. Das Lagerschild der Elektromotoren ist dabei unverändert, also stets baugleich. Trotzdem sind unterschiedliche Winkelsensoren über entsprechend angepasste Adapter integriert im Elektromotor eingebaut.
Zwischen der Rotorwelle des Elektromotors und dem Rotor des Winkelsensors sind ebenfalls Komponenten angeordnet, die eine mechanische Schnittstelle ermöglichen, welche eine hohe Varianz bei geringer Anzahl von Teilen ermöglicht. Beispielsweise ist als Komponente ein Bolzen und eine dazu in Reihe angeordnete Kupplung vorsehbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der in axialer Richtung von der Lüfterhaube überdeckte Bereich den vom Adapterflansch in axialer Richtung überdeckten Bereich und/oder umfasst den vom Winkelsensor in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor und der Adapterflansch und somit auch die vom Adapterflansch umgebenen Komponenten innerhalb der Lüfterhaube angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube radial beabstandet vom Winkelsensor und vom Adapterflansch, insbesondere wobei der Winkelsensor und der Adapterflansch radial innerhalb der Lüfterhaube angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Winkelsensor und der Adapterflansch und somit auch die vom Adapterflansch umgebenen Komponenten innerhalb der Lüfterhaube angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Adapterflansch einen Ringabschnitt, Stegabschnitte und einen Wangenabschnitt auf, wobei die Stegabschnitte den Ringabschnitt mit dem Wangenabschnitt verbinden, wobei die Stegabschnitte in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der Ringabschnitt am Lagerschild befestigt ist, insbesondere wobei die Ringachse des Ringabschnitts koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist, insbesondere wobei der Wangenabschnitt als ebene Scheibe ausgeführt ist, deren Normalenrichtung koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist, insbesondere sodass in Umfangsrichtung zwischen den Stegabschnitten durch den Adapterflansch durchgehende Löcher ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Torsionssteifigkeit erreichbar ist und somit der Adapterflansch als Drehmomentstütze für den Winkelsensor fungiert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Stator des Winkelsensors mit dem Wangenabschnitt verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass im Wangenabschnitt unterschiedliche Lochbilder einbringbar sind und somit eine große Fläche viele verschiedene Winkelsensoren zur Anbindung unterstützt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rotor des Winkelsensors über eine Kupplung, insbesondere Schlitzkupplung, mit einem Bolzen, insbesondere Schraubbolzen, drehfest verbunden, wobei der Bolzen mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist, insbesondere wobei der Bolzen in eine Gewindebohrung der Rotorwelle eingeschraubt ist, wobei die Kupplung als mit Schlitzen versehene Hohlwelle ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Kupplung einerseits ein mechanischer Ausgleich erreicht ist und andererseits eine mechanische Schnittstelle vorhanden ist, so dass unterschiedliche Winkelsensoren verbindbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wangenabschnitt lochscheibenförmig ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass Lochbilder auf unterschiedlich großem Radialabstand anordenbar sind. Außerdem ist der Wangenabschnitt scheibenartig und somit massiv und steif ausgeführt, wobei er zusätzlich eine hohe Wärmekapazität bietet, um die vom Winkelsensor erzeugte Verlustwärme aufzuspreizen. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Wangenabschnitt ein Lochbild für Schrauben auf, welche den Stator des Winkelsensors am Wangenabschnitt befestigen, wobei vom maximalen Radialabstand des Lochbilds bis zum radialen Außenumfang des Wangenabschnitts, insbesondere also bis zum größten Radialabstand des Wangenabschnitts, der Wangenabschnitt ununterbrochen ausgeführt ist, insbesondere also ohne axial durchgehende Ausnehmung. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Wärmekapazität zum Aufspreizen der vom Winkelsensor erzeugten Verlustleistung vorhanden ist und eine steife Grundlage zum stabilen Anbinden des Stators des Winkelsensors.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Lagerschild nach radial außen hervorragende Höckerbereiche ausgeformt sind, in welche insbesondere radial gerichtete Gewindebohrungen eingebracht sind, wobei in die Gewindebohrungen Schrauben eingeschraubt sind, welche durch die Lüfterhaube hindurchgehen und deren jeweiliger Schraubenkopf die Lüfterhaube zum jeweiligen Höckerbereich hindrückt. Von Vorteil ist dabei, dass die Höckerbereiche einen lichten Freiraum zwischen Lüfterhaube und Lagerschild ermöglichen, durch den der vom Lüfter geförderte Luftstrom zur den Kühlrippen hinausströmt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung strömt die aus dem von der Lüfterhaube umgebenen Raumbereich zwischen der Lüfterhaube und dem Lagerschild ausströmende Luftstrom entlang der Kühlrippen. Von Vorteil ist dabei, dass eine effiziente Kühlung ermöglicht ist. Insbesondere überlappt der vom lichten Freiraum überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von den Kühlrippen überdeckten Radialabstandsbereich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in dem von der Lüfterhaube umgebenen Raumbereich ein Lüfter angeordnet, dessen elektrische Versorgungsleitungen zu einem Anschlusskasten geführt sind, welcher an der Lüfterhaube befestigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass axial zwischen den Gitteröffnungen und dem Winkelsensor der Lüfter anordenbar ist, so dass der vom Lüfter angesaugte Luftstrom am Winkelsensor entlangströmt und am Adapterflansch.
Somit ist eine verbesserte Kühlung des Winkelsensors ermöglicht. Mittels der Stegbereiche des Adapterflansches ist ein erhöhter Wärmewiderstand zwischen Lagerschild und Wangenabschnitt bewirkt. Somit strömt ein wesentlicher Anteil des Verlustwärmestroms des Winkelsensors in den vom Lüfter geförderten Luftstrom hinein.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umgibt ein Mantelteil den radialen Außenumfang des Adapterflansches, insbesondere sodass der Adapterflansch samt dem Mantelteil die Kupplung gehäusebildend und/oder schützend umgibt. Von Vorteil ist dabei, dass das Mantelteil einen verbesserten Schutz bewirkt. Insbesondere ist das Eindringen von Schmutz zur Kupplung hin unterbunden. Somit ist die Kupplung als Schlitzkupplung ausführbar, wobei die Schlitze der Schlitzkupplung nicht verstopft werden können.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Mantelteil als Blechteil gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache kostengünstige und materialsparende Einhausung bewirkbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kupplung innerhalb des Adapterflansches angeordnet, wobei der von der Kupplung in axialer Richtung überdeckte Bereich in dem von der Lüfterhaube in axialer Richtung überdeckten Bereich enthalten ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Kupplung mechanisch geschützt angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Innenseite der Lüfterhaube ein Lüftermotor mit Lüfterrad angeordnet und der vom Lüfterrad angesaugte Luftstrom tritt durch Gitteröffnungen der Lüfterhaube durch, insbesondere wobei die Gitteröffnungen an der vom Statorgehäuse axial abgewandten Stirnseite der Lüfterhaube ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Lüfterhaube samt Lüfter als vorkomplettierte Einheit ausbildbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Statorgehäuse ein erster Anschlusskasten angeordnet und/oder befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfach zugängliches elektrisches Anschließen ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Lüfterhaube ein zweiter Anschlusskasten angeordnet und/oder befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter gut zugänglich elektrisch versorgbar ist und die Lüfterhaube mit an ihr befestigtem Lüfter als vorkomplettierte Einheit lagerbar und transportierbar ist. Somit ist eine einfache Montage ermöglicht oder auch der einfache Austausch eines Winkelsensors gegen einen dazu unterschiedlichen Winkelsensor.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Statorgehäuse nach radial außen hervorragende Kühlrippen ausgeformt, insbesondere welche sich in axialer Richtung erstrecken. Von Vorteil ist dabei, dass eine effiziente Entwärmung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander nächstbenachbarten Höckerbereichen ein Freiraum ausgebildet, der nach radial innen vom Lagerschild und nach radial außen von der Lüfterhaube begrenzt ist und/oder durch den der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom zu den Kühlrippen hinaustritt, und der von den Kühlrippen überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von dem Freiraum überdeckten Radialabstandsbereich überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass der vom Lüfter geförderte Luftstrom direkt in den Bereich der Kühlrippen eintritt und dann entlang der Kühlrippen weiterströmt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor in Schrägansicht angeschnitten und explodiert dargestellt.
In der Figur 2 ist ein Adapterflansch 5 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 3 ist ein Lagerflansch 3 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 4 ist eine Lüfterhaube 6, welche einen Lüfter umfasst, in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 5 ist ein Mantelteil 4 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 6 ist eine Kupplung 13 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 7 ist ein Winkelsensor des Elektromotors in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 8 ist ein Bolzen 10 des Elektromotors in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 9 ist der erfindungsgemäße Elektromotor in Schrägansicht angeschnitten und explodiert dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromotor ein Statorgehäuse auf, welches an seinem radialen Außenumfang nach radial außen hervorragende, sich in axiale Richtung erstreckende Kühlrippen aufweist.
An einem ersten axialen Ende des Statorgehäuses 1 ist ein Lagerschild 3 mit dem Statorgehäuse 1 verbunden, welches ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 11 des Elektromotors aufnimmt. Die axiale Richtung ist parallel zur Richtung der Drehachse der Rotorwelle 11. Die radiale Richtung und die Umfangsrichtung sind jeweils auf die Drehachse der Rotorwelle 11 bezogen.
In die Stirnseite der Rotorwelle 11 ist eine Gewindebohrung eingebracht, in welche ein Bolzen 10, insbesondere Schraubbolzen, mit seinem Gewindeabschnitt eingeschraubt
Ist. Dieser Bolzen 10 ist an seinem von der Rotorwelle 11 abgewandten Endbereich mit einer Kupplung 13 verbunden, welche den Rotor des Winkelsensors mit dem Bolzen 10 und somit mit der Rotorwelle 11 drehfest verbindet.
Der Stator des Winkelsensors ist mit einem Adapterflansch 5 verbunden, welcher als Drehmomentstütze fungiert. Hierzu ist der Stator des Winkelsensors mit einem Wangenabschnitt 22 mittels Schrauben verbunden, der über in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Stegabschnitte 21 mit einem Ringabschnitt 20 verbunden ist, der wiederum mittels Schrauben am Lagerschild 3 befestigt ist.
Die Kupplung 13 ist vom Adapterflansch umfasst. Hierzu ist der von der Kupplung 13 überdeckte axiale Bereich von dem von dem Adapterflansch überdeckten axialen Bereich umfasst
Eine Lüfterhaube 6 ist über den Winkelsensor samt des Adapterflansches 5 übergestülpt und auch über das Lagerschild 3 samt der am Lagerschild ausgeformten, radial am Lagerschild 3 hervorstehenden Höckerbereichen 2 übergestülpt. In jeden der Höckerbereiche 2 ist eine radial gerichtete Gewindebohrung eingebracht, in welche jeweils eine durch die Lüfterhaube 6 durchgehende Schraube eingeschraubt ist, deren Schraubenkopf an der radialen Außenseite der Lüfterhaube 6 anliegt und diese an den jeweiligen Höckerbereich 2 andrückt.
Der von der Lüfterhaube in axialer Richtung überdeckte Bereich umfasst den von dem Winkelsensor, den von dem von dem Adapterflansch 5 und zumindest teilweise auch den von dem Lagerschild 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich.
Die Lüfterhaube 6 ist radial beabstandet vom Adapterflansch 5 und vom Winkelsensor 9.
An ihrer, vom Statorgehäuse 1 axial abgewandten Stirnseite weist die Lüfterhaube 6 durchgehende Gitteröffnungen 7 auf, so dass ein vom Lüfter angesaugter Luftstrom durch die Gitteröffnungen 7 eintritt und am Winkelsensor vorbei, insbesondere also zwischen dem Stator 9 des Winkelsensors und der Lüfterhaube 6 axial hindurchströmt und/oder auch am Adapterflansch 5 vorbeiströmt, insbesondere zwischen dem Adapterflansch 5 und der Lüfterhaube 6 hindurchströmt. Der vom Lüfter geförderte Luftstrom tritt dann aus dem von der Lüfterhaube 6 umgebenen Raumbereich zu den Kühlrippen des Statorgehäuseteils 1 hin aus, wobei die Kühlrippen sich in axialer Richtung erstrecken.
Der Lüfter ist im von der Lüfterhaube 6 umgebenen Raumbereich angeordnet, insbesondere axial zwischen den Gitteröffnungen 7 und dem Adapterflansch 5.
Vorzugsweise sind die Höckerbereich 2 alle an derselben axialen Position und alle auf demselben Radialabstand, aber in Umfangsrichtung voneinander beabstandet.
Das Mantelteil 4 ist einem Zylindermantel entsprechend ausgebildet und umgibt den radial äußeren Umfang des Adapters 5. Dabei liegt das Mantelteil 4 direkt am Adapterflansch 5 an.
Die elektrischen Versorgungsleitungen des Lüfters sind zu einem Anschlusskasten 8 geführt, der an der Außenseite der Lüfterhaube 6 angebracht und/oder befestigt ist.
Die Statorwicklung des Elektromotors ist an elektrischen Kontaktierungselementen angeschlossen, welche in einem Anschlusskasten 12 angeordnet sind, der an der Außenseite des Statorgehäuses 1 angebracht und/oder befestigt ist.
Durch den Adapterflansch 5 ist eine mechanische Schnittstelle zum Verbinden verschiedenartiger Statoren von Winkelsensoren bereitgestellt. Entsprechend ist auch durch den Bolzen 10 und/oder die Kupplung 13 eine Schnittstelle am drehenden Teil bereitgestellt. Daher ist eine Baureihe von Elektromotoren bereitstellbar, deren Varianten verschiedene Winkelsensoren aufweisen. Mit nur einer geringen Anzahl von Komponenten ist somit eine hohe Varianz von Elektromotoren bereitstellbar.
Der Lüfter samt Lüfterrad ist innerhalb der Lüfterhaube 6 und außerhalb des Adapterflansches 5 angeordnet.
Vorzugsweise ist das Mantelteil 4 aus Blech ausgeführt. Vorzugsweise ist die Kupplung 13 eine Schlitzkupplung. Diese ist durch Schlitze hergestellt, die in eine Hohlwelle eingebracht sind, wobei jeder Schlitz in einer Ebene, insbesondere Schlitzebene, angeordnet ist und die Ebenen jeweils axial voneinander beabstandet sind, wobei die Ebenen alle zueinander parallel ausgerichtet sind.
Vorzugsweise ist in der jeweiligen Ebene jeder Schlitz derart ausgeführt, dass nur ein einziger Steg den jeweiligen Schlitz überbrückt oder dass nur zwei Stege den jeweiligen Schlitz überbrücken
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird das Mantelteil 4 entfernt und somit der Adapterflansch 5 vom Luftstrom gekühlt. Außerdem gelangt der Luftstrom auf diese Weise durch die von den Stegabschnitten 21 begrenzten, durchgehenden Ausnehmungen des Adapterflansches 5 bis zum Lager der Rotorwelle des Elektromotors.
Bezugszeichenliste
1 Statorgehäuse
2 Höckerbereich
3 Lagerschild
4 Mantelteil
5 Adapterflansch
6 Lüfterhaube
7 Gitteröffnungen
8 Anschlusskasten für Versorgungsleitungen des Lüftermotors
9 Statorteil des Winkelsensors
10 Bolzen, insbesondere Schraubbolzen
11 Rotorwelle
12 Anschlusskasten des Elektromotors
13 Kupplung
20 Ringabschnitt
21 Stegabschnitt
22 Wangenabschnitt
70 Rotor des Winkelsensors

Claims

Patentansprüche:
1. Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube, wobei der Elektromotor ein Statorgehäuse, ein Lagerschild und einen Winkelsensor aufweist, wobei das Statorgehäuse mit dem Lagerschild verbunden ist, wobei im Lagerschild ein Lager, insbesondere Kugellager, zur Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelsensor an einem Adapterflansch befestigt ist, wobei der Adapterflansch am Lagerschild befestigt ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung von der Lüfterhaube überdeckte Bereich den vom Adapterflansch in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst und/oder den vom Winkelsensor in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst, und/oder dass die Lüfterhaube radial beabstandet ist vom Winkelsensor und vom Adapterflansch, insbesondere wobei der Winkelsensor und der Adapterflansch radial innerhalb der Lüfterhaube angeordnet sind.
3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapterflansch einen Ringabschnitt, Stegabschnitte und einen Wangenabschnitt aufweist, wobei die Stegabschnitte den Ringabschnitt mit dem Wangenabschnitt verbinden, wobei die Stegabschnitte in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei der Ringabschnitt am Lagerschild befestigt ist, insbesondere wobei die Ringachse des Ringabschnitts koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist, insbesondere wobei der Wangenabschnitt als ebene Scheibe ausgeführt ist, deren Normalenrichtung koaxial zur Drehachse der Rotorwelle ausgerichtet ist, insbesondere sodass in Umfangsrichtung zwischen den Stegabschnitten durch den Adapterflansch durchgehende Löcher ausgebildet sind, insbesondere wobei der Wangenabschnitt parallel zum Ringabschnitt ausgerichtet ist, insbesondere also die Ringachse des Ringabschnitts eine Rotationssymmetrieachse des Wangenabschnitts ist.
4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator des Winkelsensors mit dem Wangenabschnitt verbunden ist.
5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Winkelsensors über eine Kupplung, insbesondere Schlitzkupplung, mit einem Bolzen, insbesondere Schraubbolzen, drehtest verbunden ist, wobei der Bolzen mit der Rotorwelle drehtest verbunden ist, insbesondere wobei der Bolzen in eine Gewindebohrung der Rotorwelle eingeschraubt ist., wobei die Kupplung als mit Schlitzen versehene Hohlwelle ausgeführt ist.
6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wangenabschnitt lochscheibenförmig ausgebildet ist.
7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wangenabschnitt ein Lochbild für Schrauben aufweist, welche den Stator des Winkelsensors am Wangenabschnitt befestigen, wobei vom maximalen Radialabstand des Lochbilds bis zum radialen Außenumfang des Wangenabschnitts, insbesondere also bis zum größten Radialabstand des Wangenabschnitts, der Wangenabschnitt ununterbrochen ausgeführt ist, insbesondere also ohne axial durchgehende Ausnehmung.
8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerschild nach radial außen hervorragende Höckerbereiche ausgeformt sind, in welche insbesondere radial gerichtete Gewindebohrungen eingebracht sind, wobei in die Gewindebohrungen Schrauben eingeschraubt sind, welche durch die Lüfterhaube hindurchgehen und deren jeweiliger Schraubenkopf die Lüfterhaube zum jeweiligen Höckerbereich hindrückt.
9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem von der Lüfterhaube umgebenen Raumbereich zwischen der Lüfterhaube und dem Lagerschild ausströmende Luftstrom entlang der Kühlrippen strömt.
10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Lüfterhaube umgebenen Raumbereich ein Lüfter angeordnet ist, dessen elektrische Versorgungsleitungen zu einem Anschlusskasten geführt sind, welcher an der Lüfterhaube befestigt ist, wobei der Lüfter innerhalb der Lüfterhaube und außerhalb des Adapterflansches angeordnet ist.
11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantelteil den radialen Außenumfang des Adapterflansches umgibt, insbesondere sodass der Adapterflansch samt dem Mantelteil die Kupplung gehäusebildend und/oder schützend umgibt.
12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil als Blechteil gefertigt ist.
13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung innerhalb des Adapterflansches angeordnet ist, wobei der von der Kupplung in axialer Richtung überdeckte Bereich in dem von der Lüfterhaube in axialer Richtung überdeckten Bereich enthalten ist.
14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Lüfterhaube ein Lüftermotor mit Lüfterrad angeordnet ist und der vom Lüfterrad angesaugte Luftstrom durch Gitteröffnungen der Lüfterhaube durchtritt, insbesondere wobei die Gitteröffnungen an der vom Statorgehäuse axial abgewandten Stirnseite der Lüfterhaube ausgebildet sind.
15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Statorgehäuse ein erster Anschlusskasten angeordnet und/oder befestigt ist, und/oder dass an der Lüfterhaube ein zweiter Anschlusskasten angeordnet und/oder befestigt ist, und/oder dass am Statorgehäuse nach radial außen hervorragende Kühlrippen ausgeformt sind, insbesondere welche sich in axialer Richtung erstrecken, und/oder dass zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander nächstbenachbarten Höckerbereichen ein Freiraum ausgebildet ist, der nach radial innen vom Lagerschild und nach radial außen von der Lüfterhaube begrenzt ist und/oder durch den der vom Lüfterrad geförderte Luftstrom zu den Kühlrippen hinaustritt, und der von den Kühlrippen überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von dem Freiraum überdeckten Radialabstandsbereich überlappt.
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