WO2009086886A1 - Lageranordnung - Google Patents

Lageranordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2009086886A1
WO2009086886A1 PCT/EP2008/010674 EP2008010674W WO2009086886A1 WO 2009086886 A1 WO2009086886 A1 WO 2009086886A1 EP 2008010674 W EP2008010674 W EP 2008010674W WO 2009086886 A1 WO2009086886 A1 WO 2009086886A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
stator
rotor
bearings
arrangement according
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/010674
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt Hoefner
Original Assignee
Daimler Ag
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2009086886A1 publication Critical patent/WO2009086886A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle

Definitions

  • the invention relates to a bearing arrangement for movably supporting a rotor on a stator by means of at least two mutually axially spaced bearings, wherein the rotor and the stator are associated with an electric machine which is arranged in a wheel space between a wheel hub and a rim of a wheel for a motor vehicle , and wherein a diameter of the at least two axially spaced bearings corresponds to at least about an inner diameter of the electric machine.
  • DE 199 48 224 C1 describes a wheel assembly in which an electric machine is arranged in a wheel space between a wheel hub and a rim of a wheel for a motor vehicle.
  • the electric machine embodied as an external rotor machine comprises a stator fixed to a non-rotatable vehicle part and a rotor movably mounted on the stator.
  • the rotor is in this case defined by means of a holder formed integrally therewith together with the rim by means of fastening screws on the wheel hub.
  • stator On the inner peripheral side of the stator, ie radially inside the stator, two axially spaced bearings for movably supporting the rotor are arranged on the stator.
  • Object of the present invention is therefore to provide a positional arrangement of the type mentioned, which allows a particularly precise movable bearings of the rotor on the stator.
  • the bearing arrangement for movably supporting a rotor on a stator by means of at least two axially spaced bearings, wherein the rotor and the stator are associated with an electrical machine which is arranged in a wheel space between a wheel hub and a rim of a wheel for a motor vehicle, and wherein a diameter of the at least two axially spaced bearings at least approximately corresponds to an inner diameter of the electric machine, for receiving the at least two bearings, two axially spaced bearing mounts are provided, which are arranged axially outside of the stator.
  • the rotor is thus movably mounted on the stator by means of bearings arranged axially outside the stator, which are accommodated in the bearing receptacles, with particularly high precision.
  • the air gap between the rotor and the stator can be adjusted very precisely by the bearing seats arranged axially outside the stator. In particular, this ensures that the air gap between the rotor and the stator over the entire axial length of the rotor is constant.
  • the at least two mutually axially spaced bearings are designed in terms of their carrying capacity in an advantageous manner to be able to carry a dead weight of the rotor and a surrounding the rotor rotor-side housing part.
  • the at least two bearings are designed as thin-ring bearings. This allows a particularly precise, low-noise and very viable storage of the rotor in the stator. Furthermore, it has been shown to be advantageous if the at least two bearings form an employed O-bearing. As a result, forces acting on the bearing arrangement axially from the outside can be absorbed by the bearings particularly well.
  • At least one of the at least two bearings is associated with a sealing device. If only one of the at least two bearings is assigned the sealing device, this is preferably provided on the rim near bearing. However, each of the at least two bearings preferably has the sealing device. Thereby, the air gap between the stator and the rotor of impurities can be kept free, which can affect a functioning of the electric machine.
  • the sealing device comprises at least one circumferentially encircling, the bearing receptacle associated Abweiselement.
  • the deflecting element may in particular be designed as a protective plate or the like extending radially away from the bearing receptacle. By means of the deflecting element, it is possible, in particular, to keep relatively large dirt particles away from an interior of the electrical machine.
  • one of the deflector elements is fixed on the stator side and another of the deflector elements on the rotor side on the bearing receptacle, wherein a gap is formed between the deflector elements.
  • the annular gap between the rotor and the stator in the region of the bearing receptacle is preferably designed to be particularly narrow in order to effectively prevent the penetration of dirt into a region of the electric machine assigned to the bearing receptacle.
  • the sealing device comprises a bearing-near, in particular in the bearing integrated, preferably designed as a sealing ring, sealing element which is fixed on one side to the bearing support or on the bearing. If the sealing element is provided in addition to the deflecting element, then the sealing element is preferably arranged closer to the bearing than the deflecting element.
  • the sealing element fixed on one side to the bearing receptacle or to the bearing is in this case preferably designed so that it forms a minimal stator-side sliding contact when the rotor is moved relative to the stator. This is a special allows good sealing of the bearing against contamination from an environment of the electrical machine. A particularly compact design is achievable if the sealing element is already integrated in the bearing.
  • the sealing device is arranged axially outside of the bearing. As a result, the penetration of dirt from outside the camp is particularly safe avoided.
  • the electric machine is designed as an external rotor machine, wherein the stator, and / or the rotor are formed as a hollow cylinder.
  • the stator, and / or the rotor are formed as a hollow cylinder.
  • FIG. 1 is a sectional view of a wheel assembly for a motor vehicle in the direction of a wheel axis, wherein in a wheel space between a hub and a rim, an electric machine is arranged, which comprises an inner stator and a rotor designed as an external rotor, wherein the rotor on the stator means two axially arranged outside the stator bearing is movably mounted, which are accommodated in two mutually axially spaced bearing receptacles; and
  • Fig. 2 is an enlarged detail view of the two bearing mounts of FIG. 1, wherein each of the two bearings is associated with an axially arranged outside the bearing sealing means.
  • FIG. 1 shows an upper half of a wheel assembly 10 for a motor vehicle in a view cut along a wheel axis A.
  • an electric machine 16 is arranged in a wheelspace between one Wheel hub 12 and a rim 14.
  • the electric machine 16 is designed as an external rotor machine, with a hollow cylindrical rotor 18 surrounding a likewise hollow cylindrical stator 20 on the outer peripheral side.
  • the electric machine 16 is designed to drive a wheel of the motor vehicle.
  • an air gap 22 is formed as shown in FIG.
  • the rotor 18 is accommodated in a rotor-side housing part 24.
  • the rotor-side housing part 24 are assigned two axially spaced apart from the stator 20 bearing receivers 26.
  • each of the bearing receivers 26 a presently designed as a thin-ring bearing bearing 28 is added.
  • a diameter of the two axially spaced, arranged axially outside of the stator 20, received in the bearing receivers 26 bearing 28 in the present case corresponds approximately to an inner diameter of the hollow cylindrical stator 20 of the electric machine 16. Due to the comparatively close Rotornahe arranging the bearing 28 is a particularly good support of the rotor 18 is given to a stator-side housing part 30. Likewise, a high-precision, low-noise movement of the rotor 18 relative to the stator 20 is made possible by the bearing 28 designed as a thin-ring bearing. In this case, in particular, the air gap 22 between the rotor 18 and the stator 20 can be set particularly precisely over an entire length of the rotor 18.
  • stator-side housing part 30 is fixed to a rotationally fixed vehicle part 34 by means of a connection element 32 fixed to the stator-side housing part 30.
  • the connecting element 32 in this case has a perforated ring, which axially on the inside of a arranged in the wheel space between the hub 12 and the rim 14 braking device 36 is fixed by means of fastening screws 38 on the rotationally fixed vehicle part 34.
  • the brake device 36 embodied here as a disc brake comprises a brake disk 40 and a brake caliper 42.
  • the brake device 36 may be formed as a drum brake or the like mechanical brake device 36.
  • a positive connection of the rotor-side housing part 24 with the rim 14 by means of radially over the rotor-side housing part 24 protruding teeth 44 takes place.
  • the teeth 44 are brought into contact with rim-side, corresponding teeth 46, which in the present case are formed integrally with the rim 14. Due to the positive connection of the rotor-side housing part 24 with the rim 14 by means of the teeth acting as a driver 44, 46 a particularly simple change of the rim 14 is made possible without the electric machine 16 must be dismantled for this purpose.
  • FIG. 2 shows the bearings 28 accommodated in the bearing receptacles 26 in an enlarged detail view.
  • the bearings 28 in this case form an employee O-storage.
  • An inner ring of the bearing designed as a thin-ring bearing 28 is in this case fixed to the stator housing part 30 associated bearing mount 26.
  • each of the two bearings 28 is assigned a sealing device.
  • the sealing device comprises, according to FIG. 2, a deflector element 48 which is fixed to the bearing receptacle 26 on the stator side and which is designed as a circumferentially extending protective plate.
  • the stator-side deflecting element 48 in this case extends radially from the bearing receptacle 26 forming the region of the stator-side housing part 30 in the direction of the rotor 18th
  • Another, rotor-side deflector 50 is also associated with the bearing receptacle 26 and extending circumferentially from this circumference radially in the direction of the stator 20.
  • the deflectors designed as baffles 48, 50 are arranged axially outside of the bearing 28 and thus prevent penetration of particular coarse dirt particles in the electric machine 16 from the outside. Between the deflector elements 48, 50 a likewise circumferential gap 52 is formed.
  • the sealing device furthermore comprises a bearing-near sealing element 54, which in the present case is designed as a sealing ring.
  • the each of the two bearings 28 associated sealing rings contribute to a particularly deterrent particulate matter from the bearings 28 particularly effective.
  • the sealing elements 54 are thereby relieved of the deflecting elements 50, 48, in particular to keep the air gap 22 between the rotor 18 and the stator 20 from contamination from the surroundings of the electric machine 16.
  • the sealing element 54 formed as a sealing ring is presently arranged between the deflecting elements 48, 50 and the bearings 28.
  • the sealing rings are presently firmly connected to the bearing receivers 26 of the rotor-side housing part 24, wherein between the sealing rings and the stator-side housing part 30 when moving the rotor 18 relative to the stator 20 is a sliding contact.
  • the sealing rings slide when moving the rotor 18 with particular low friction on the stator housing part 30th
  • the electric machine 16 is particularly safe from ingress of dirt from the environment.
  • sealing element 54 integrated in the bearing 28.
  • a waiting of the braking device 36 allows without having to dismantle the electric machine 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum beweglichen Lagern eines Rotors (18) an einem Stator (20) mittels wenigstens zweier voneinander axial beabstandeter Lager (28), wobei der Rotor (18) und der Stator (20) einer elektrischen Maschine (16) zugeordnet sind, welche in einem Radraum zwischen einer Radnabe (12) und einer Felge (14) eines Rades für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, wobei ein Durchmesser der wenigstens zwei axial beabstandeten Lager (28) zumindest etwa einen Innendurchmesser der elektrischen Maschine (16) entspricht, und wobei zum Aufnehmen der wenigstens zwei Lager (28) zwei voneinander axial beabstandete Lageraufnahmen (26) vorgesehen sind, welche axial außerhalb des Stators (20) angeordnet sind.

Description

Lageranordnung
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum beweglichen Lagern eines Rotors an einem Stator mittels wenigstens zweier voneinander axial beabstandeter Lager, wobei der Rotor und der Stator einer elektrischen Maschine zugeordnet sind, welche in einem Radraum zwischen einer Radnabe und einer Felge eines Rades für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, und wobei ein Durchmesser der wenigstens zwei axial beabstandeten Lager zumindest etwa einem Innendurchmesser der elektrischen Maschine entspricht.
Die DE 199 48 224 C1 beschreibt eine Radbaugruppe, bei welcher in einem Radraum zwischen einer Radnabe und einer Felge eines Rades für ein Kraftfahrzeug eine elektrische Maschine angeordnet ist. Die als Außenläufermaschine ausgebildete elektrische Maschine umfasst einen an einem drehfesten Fahrzeugteil festgelegten Stator und einen beweglich an dem Stator gelagerten Rotor. Der Rotor ist hierbei mittels einer einstückig mit diesem ausgebildeten Halterung zusammen mit der Felge mittels Befestigungsschrauben an der Radnabe festgelegt.
An dem Stator sind innenumfangsseitig, also radial innerhalb des Stators, zwei voneinander axial beabstandete Lager zum beweglichen Lagern des Rotors an dem Stator angeordnet. Ein Durchmesser der Lager, welche rotorseitig an einem kreiszylindrischen, sich axial der Halterung des Rotors erstreckenden Absatz angeordnet sind, entspricht hierbei etwa einen Innendurchmesser der elektrischen Maschine.
Bei der beschriebenen Radbaugruppe erweist es sich als schwierig, einen zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildeten Luftspalt über eine gesamte axiale Länge des Rotors gleichbleibend präzise einzustellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lageanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ein besonders präzises bewegliches Lagern des Rotors an dem Stator ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung zum beweglichen Lagern eines Rotors an einem Stator mittels wenigstens zweier voneinander axial beabstandeter Lager, wobei der Rotor und der Stator einer elektrischen Maschine zugeordnet sind, welche in einem Radraum zwischen einer Radnabe und einer Felge eines Rades für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, und wobei ein Durchmesser der wenigstens zwei axial beabstandeten Lager zumindest etwa einem Innendurchmesser der elektrischen Maschine entspricht, sind zum Aufnehmen der wenigstens zwei Lager zwei voneinander axial beabstandete Lageraufnahmen vorgesehen, welche axial außerhalb des Stators angeordnet sind.
Durch die räumliche Nähe der Lager zu dem Rotor sind ein besonders belastbares und sicheres Abstützen des Rotors an dem Stator und ein besonders präzises Bewegen des Rotors relativ zu dem Stator ermöglicht. Der Rotor ist also mittels der axial außerhalb des Stators angeordneten Lager, welche in den Lageraufnahmen aufgenommen sind, mit besonders hoher Präzision an dem Stator beweglich gelagert.
Des Weiteren kann durch die axial außerhalb des Stators angeordneten Lageraufnahmen der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator sehr präzise eingestellt werden. Insbesondere ist hierbei sichergestellt, dass der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator über die gesamte axiale Länge des Rotors konstant ist. Die wenigstens zwei voneinander axial beabstandeten Lager sind in vorteilhafter Weise hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit dahingehend ausgelegt, ein Eigengewicht des Rotors sowie eines den Rotor umgebenden rotorseitigen Gehäuseteils tragen zu können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens zwei Lager als Dünnringlager ausgebildet. Dadurch ist eine besonders präzise, geräuscharme und sehr tragfähige Lagerung des Rotors in dem Stator ermöglicht. Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die wenigstens zwei Lager eine angestellte O-Lagerung bilden. Hierdurch können besonders gut axial von außen auf die Lageranordnung wirkende Kräfte von den Lagern aufgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest einem der wenigstens zwei Lager eine Dichtungseinrichtung zugeordnet. Falls nur einem der wenigstens zwei Lager die Dichtungseinrichtung zugeordnet ist, ist diese bevorzugt an dem felgennahen Lager vorzusehen. Bevorzugt weist jedoch jedes der wenigstens zwei Lager die Dichtungseinrichtung auf. Dadurch kann der Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor von Verunreinigungen frei gehalten werden, welche eine Funktionsfähigkeit der elektrischen Maschine beeinträchtigen können.
Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Dichtungseinrichtung wenigstens ein umfangsseitig umlaufendes, der Lageraufnahme zugeordnetes Abweiselement umfasst. Das Abweiselement kann hierbei insbesondere als ein sich radial von der Lageraufnahme weg erstreckendes Schutzblech oder dergleichen ausgebildet sein. Durch das Abweiselement ist insbesondere ein Fernhalten von vergleichsweise großen Schmutzpartikeln von einem Inneren der elektrischen Maschine ermöglicht.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn eines der Abweiselemente statorseitig und ein weiteres der Abweiselemente rotorseitig an der Lageraufnahme festgelegt ist, wobei zwischen den Abweiselementen ein Spalt ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders hohe Stabilität der Abweiselemente gegeben, da eine jeweilige radiale Erstreckung der Abweiselemente vergleichsweise gering gehalten werden kann. Des Weiteren ist der ringförmige Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator im Bereich der Lageraufnahme bevorzugt besonders eng ausgebildet, um ein Eindringen von Schmutz in einen den Lageraufnahme zugeordneten Bereich der elektrischen Maschine wirksam zu verhindern.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Dichtungseinrichtung ein lagernahes, insbesondere in das Lager integriertes, bevorzugt als Dichtungsring ausgebildetes, Dichtungselement umfasst, welches einseitig an der Lageraufnahme oder an dem Lager festgelegt ist. Ist das Dichtungselement ergänzend zu dem Abweiselement vorgesehen, so ist das Dichtungselement bevorzugt lagernäher als das Abweiselement angeordnet.
Das einseitig an der Lageraufnahme oder an dem Lager festgelegte Dichtungselement, ist hierbei bevorzugt so ausgebildet, dass es beim Bewegen des Rotors relativ zu dem Stator einen minimalen statorseitigen Schleifkontakt ausbildet. Dadurch ist ein besonders gutes Abdichten des Lagers gegen Verunreinigungen aus einer Umgebung der elektrischen Maschine ermöglicht. Eine besonders kompakte Bauform ist erreichbar, wenn das Dichtungselement bereits in das Lager integriert ist.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Dichtungseinrichtung axial außerhalb des Lagers angeordnet ist. Dadurch ist ein Eindringen von Schmutz von außerhalb des Lagers besonders sicher vermieden.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die elektrische Maschine als Außenläufermaschine ausgebildet ist, wobei der Stator, und/oder der Rotor hohlzylindrisch ausgebildet sind. Dadurch ist einerseits ein besonders großer Durchmesser des Rotors geschaffen, welcher ein besonders leistungsfähiges Antreiben des Rades mittels der elektrischen Maschine ermöglicht. Des Weiteren ist so innerhalb des hohlzylindrisch ausgebildeten Stators ein vergleichsweise großer Bauraum zum Anordnen einer Bremseinrichtung in der in dem Radraum zwischen der Radnabe und der Felge geschaffen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Radbaugruppe für ein Kraftfahrzeug in Richtung einer Radachse, wobei in einem Radraum zwischen einer Radnabe und einer Felge eine elektrische Maschine angeordnet ist, welche einen innenliegenden Stator und einen als Außenläufer ausgebildeten Rotor umfasst, wobei der Rotor an dem Stator mittels zweier axial außerhalb des Stators angeordneter Lager beweglich gelagert ist, welche in zwei zueinander axial beabstandeten Lageraufnahmen aufgenommen sind; und
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der zwei Lageraufnahmen gemäß Fig. 1 , wobei jedem der zwei Lager eine axial außerhalb des Lagers angeordnete Dichtungseinrichtung zugeordnet ist.
Fig. 1 zeigt eine obere Hälfte einer Radbaugruppe 10 für ein Kraftfahrzeug in einer entlang einer Radachse A geschnittenen Ansicht. In einem Radraum zwischen einer Radnabe 12 und einer Felge 14 ist eine elektrische Maschine 16 angeordnet. Die elektrische Maschine 16 ist vorliegend als Außenläufermaschine ausgebildet, wobei ein hohlzylindrisch ausgebildeter Rotor 18 einen ebenfalls hohlzylindrisch ausgebildeten Stator 20 außenumfangseitig umgibt. Die elektrische Maschine 16 ist zum Antreiben eines Rades des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Zwischen dem Rotor 18 und dem Stator 20 ist gemäß Fig. 1 ein Luftspalt 22 ausgebildet. Der Rotor 18 ist in einem rotorseitigen Gehäuseteil 24 aufgenommen. Dem rotorseitigen Gehäuseteil 24 sind zwei axial außerhalb des Stators 20 angeordnete Lageraufnahmen 26 zugeordnet. In jeder der Lageraufnahmen 26 ist ein vorliegend als Dünnringlager ausgebildetes Lager 28 aufgenommen.
Ein Durchmesser der zwei axial beabstandeten, axial außerhalb des Stators 20 angeordneten, in den Lageraufnahmen 26 aufgenommenen Lager 28 entspricht vorliegend etwa einem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Stators 20 der elektrischen Maschine 16. Durch das vergleichsweise rotornahe Anordnen der Lager 28 ist ein besonders gutes Abstützen des Rotors 18 an einem statorseitigen Gehäuseteil 30 gegeben. Ebenso ist durch die als Dünnringlager ausgebildeten Lager 28 ein hochpräzises, und geräuscharmes Bewegen des Rotors 18 relativ zu dem Stator 20 ermöglicht. Hierbei kann insbesondere der Luftspalt 22 zwischen dem Rotor 18 und dem Stator 20 auf einer gesamten Länge des Rotors 18 besonders präzise eingestellt werden.
Aus Fig. 1 ist des Weiteren erkennbar, dass das statorseitige Gehäuseteil 30 mittels eines an dem statorseitigen Gehäuseteil 30 festgelegten Anschlusselement 32 an einem drehfesten Fahrzeugteil 34 festgelegt ist. Das Anschlusselement 32 weist hierbei einen Lochkranz auf, welcher axial innenseitig einer in dem Radraum zwischen der Nabe 12 und der Felge 14 angeordneten Bremseinrichtung 36 mittel Befestigungsschrauben 38 an dem drehfesten Fahrzeugteil 34 festgelegt ist.
Die vorliegend als Scheibenbremse ausgebildete Bremseinrichtung 36 umfasst eine Bremsscheibe 40 und einen Bremssattel 42. Selbstverständlich kann in alternativen Ausführungsformen der Radbaugruppe 10 die Bremseinrichtung 36 als Trommelbremse oder dergleichen mechanische Bremseinrichtung 36 ausgebildet sein. Durch das Anordnen der Lageraufnahmen 26 axial außerhalb des Stators 20, in welchen die Lager 28 mit ihrem dem Innendurchmesser des Stators 20 im Wesentlichen entsprechenden Durchmesser aufgenommen sind, sowie durch die Ausbildung des Anschlusselements 32 ist erreicht, dass die Lager 28 radial lediglich ein Eigengewicht des rotorseitigen Gehäuseteils 24 mit dem Rotor 18 tragen müssen.
Hauptlasten, welche als Kräfte und von einer Fahrbahn auf die Radbaugruppe 10 übertragene Stöße auftreten können, werden demgegenüber von der Felge 14 aufgenommen. Des Weiteren ist durch die Ausbildung des Anschlusselements 32 ein Warten und Wechseln der Bremseinrichtung 36 und/oder ihrer Komponenten ermöglicht, ohne dass die elektrische Maschine 16 demontiert werden muss.
Aus Fig. 1 ist des Weiteren erkennbar, dass ein formschlüssiges Verbinden des rotorseitigen Gehäuseteils 24 mit der Felge 14 mittels radial über das rotorseitige Gehäuseteil 24 überstehender Zähne 44 erfolgt. Hierbei sind die Zähne 44 mit felgenseitigen, korrespondierenden Zähnen 46 in Anlage gebracht, welche vorliegend einstückig mit der Felge 14 ausgebildet sind. Aufgrund des formschlüssigen Verbindens des rotorseitigen Gehäuseteils 24 mit der Felge 14 mittels der als Mitnehmereinrichtung wirkenden Zähne 44, 46 ist ein besonders einfaches Wechseln der Felge 14 ermöglicht, ohne dass hierfür die elektrische Maschine 16 demontiert werden muss.
Fig. 2 zeigt die in den Lageraufnahmen 26 aufgenommenen Lager 28 in einer vergrößerten Detailansicht. Die Lager 28 bilden vorliegend eine angestellte O-Lagerung. Dadurch sind durch die Lager 28 nicht nur radiale, sondern auch axiale Kräfte besonders gut aufzunehmen. Ein Innenring der als Dünnringlager ausgebildeten Lager 28 ist hierbei an der dem statorseitigen Gehäuseteil 30 zugeordneten Lageraufnahme 26 festgelegt.
Des Weiteren ist insbesondere aus Fig. 2 erkennbar, dass jedem der zwei Lager 28 eine Dichtungseinrichtung zugeordnet ist. Die Dichtungseinrichtung umfasst gemäß Fig. 2 ein statorseitig an der Lageraufnahme 26 festgelegtes Abweiselement 48, welches als umfangseitig umlaufendes Schutzblech ausgebildet ist. Das statorseitige Abweiselement 48 erstreckt sich hierbei von dem die Lageraufnahme 26 bildenden Bereich des statorseitigen Gehäuseteils 30 radial in Richtung des Rotors 18. Ein weiteres, rotorseitiges Abweiselement 50 ist ebenfalls der Lageraufnahme 26 zugeordnet und erstreckt sich von dieser umfangseitig umlaufend radial in Richtung des Stators 20. Die als Schutzbleche ausgebildeten Abweiselemente 48, 50 sind axial außerhalb der Lager 28 angeordnet und verhindern so ein Eindringen von insbesondere groben Schmutzpartikeln in die elektrische Maschine 16 von außen. Zwischen den Abweiselementen 48, 50 ist ein ebenfalls umlaufender Spalt 52 ausgebildet.
Die Dichtungseinrichtung umfasst des Weiteren ein lagernahes Dichtungselement 54, welches vorliegend als Dichtungsring ausgebildet ist. Die jedem der zwei Lager 28 zugeordneten Dichtungsringe tragen zu einem Abhalten insbesondere feiner Schmutzpartikel von den Lagern 28 besonders wirksam bei. Die Dichtungselemente 54 werden von den Abweiselementen 50, 48 dabei entlastet, insbesondere den Luftspalt 22 zwischen dem Rotor 18 und dem Stator 20 von Verunreinigungen aus der Umgebung der elektrischen Maschine 16 freizuhalten.
Das als Dichtungsring ausgebildete Dichtungselement 54 ist vorliegend zwischen den Abweiselementen 48, 50 und den Lagern 28 angeordnet. Die Dichtungsringe sind vorliegend fest mit den Lageraufnahmen 26 des rotorseitigen Gehäuseteils 24 verbunden, wobei zwischen den Dichtungsringen und dem statorseitigen Gehäuseteil 30 beim Bewegen des Rotors 18 gegenüber dem Stator 20 ein Schleifkontakt besteht. Die Dichtungsringe gleiten beim Bewegen des Rotors 18 besonders reibungsarm auf dem statorseitigen Gehäuseteil 30.
Durch die vorliegend beschriebene Dichtungseinrichtung ist die elektrische Maschine 16 besonders sicher vor einem Eindringen von Schmutz aus der Umgebung geschützt.
In alternativen Ausführungsformen kann es vorgesehen sein, das Dichtungselement 54 in das Lager 28 integriert auszubilden. Durch das lagernah oder in das Lager 28 integriert ausgebildete Dichtungselement 54 ist ein Warten der Bremseinrichtung 36 ermöglicht, ohne die elektrische Maschine 16 demontieren zu müssen. Durch ein Anordnen der Lager 28 und der Dichtungseinrichtungen in verhältnismäßig großer Entfernung von der Radachse A ist ein Umströmen der elektrischen Maschine 16 von kühlender Luft erleichtert, wodurch ein besonders effizientes Kühlen der elektrischen Maschine 16 ermöglicht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Lageranordnung zum beweglichen Lagern eines Rotors (18) an einem Stator (20) mittels wenigstens zweier voneinander axial beabstandeter Lager (28), wobei der Rotor (18) und der Stator (20) einer elektrischen Maschine (16) zugeordnet sind, welche in einem Radraum zwischen einer Radnabe (12) und einer Felge (14) eines Rades für ein Kraftfahrzeug angeordnet ist, und wobei ein Durchmesser der wenigstens zwei axial beabstandeten Lager (28) zumindest etwa einem Innendurchmesser der elektrischen Maschine (16) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufnehmen der wenigstens zwei Lager (28) zwei voneinander axial beabstandete Lageraufnahmen (26) vorgesehen sind, welche axial außerhalb des Stators (20) angeordnet sind.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Lager (28) als Dünnringlager ausgebildet sind.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Lager (28) eine angestellte O-Lagerung bilden.
4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem der wenigstens zwei Lager (28) eine Dichtungseinrichtung zugeordnet ist.
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung wenigstens ein umfangsseitig umlaufendes, der Lageraufnahme zugeordnetes Abweiselement (48, 50) umfasst.
6. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Abweiselemente (48) statorseitig und ein weiteres der Abweiselemente (50) rotorseitig an der Lageraufnahme (26) festgelegt ist, wobei zwischen den Abweiselementen (48, 50) ein Spalt (52) ausgebildet ist.
7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung ein lagernahes, insbesondere in das Lager (28) integriertes, bevorzugt als Dichtungsring ausgebildetes, Dichtungselement (54) umfasst, welches einseitig an der Lageraufnahme (26) oder an dem Lager (28) festgelegt ist.
8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung axial außerhalb des Lagers (28) angeordnet ist.
9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (16) als Außenläufermaschine ausgebildet ist, wobei der Stator (20) und/oder der Rotor (18) hohlzylindrisch ausgebildet sind.
PCT/EP2008/010674 2008-01-12 2008-12-16 Lageranordnung WO2009086886A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810004085 DE102008004085A1 (de) 2008-01-12 2008-01-12 Lageranordnung
DE102008004085.1 2008-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009086886A1 true WO2009086886A1 (de) 2009-07-16

Family

ID=40330321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/010674 WO2009086886A1 (de) 2008-01-12 2008-12-16 Lageranordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008004085A1 (de)
WO (1) WO2009086886A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853871B2 (en) 2012-02-06 2014-10-07 Innova Patent Gmbh Roller, in particular track roller or carrying roller for cableway systems

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204790B4 (de) * 2012-03-26 2014-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem mit dynamischer Bremsraumdichtung und Abschirmeinrichtung für ein Antriebssystem
SI24101A (sl) * 2012-05-29 2013-12-31 ELAPHE pogonske tehnologije, d.o.o. Mehanska konstrukcija enostavno in natančno sestavljivega kolesnega elektromotorja
DE102013213439A1 (de) 2013-07-09 2015-01-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Radantriebsvorrichtung für ein Fahrzeug
ITMI20132161A1 (it) * 2013-12-20 2015-06-21 Freni Brembo Spa Assieme di ruota con motore di un veicolo
DE102014210416A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsrad
CN105620264B (zh) * 2015-12-28 2018-01-16 江苏大学 一种基于双转子电机的轮边动力驱动系统及其控制方法
DE102016214269A1 (de) 2016-08-02 2018-02-08 Ziehl-Abegg Automotive Gmbh & Co. Kg Radnabenantrieb
WO2019063095A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 HELLA GmbH & Co. KGaA BEARING, COMPRISING AN INTERNAL RING, AN EXTERNAL RING AND A SENSOR, AND SYSTEM COMPRISING SUCH A BEARING
NL2024835B1 (en) * 2020-02-05 2021-09-13 Atlas Technologies Holding Bv Improved in-wheel motor.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4312364A1 (de) * 1993-04-16 1994-10-20 Schaeffler Waelzlager Kg Radialwälzlager
EP1380459A1 (de) * 2001-04-16 2004-01-14 Kabushiki Kaisha Bridgestone Befestigungsverfahren für im rad eingebauten motor und im rad eingebautes motorsystem
DE10342132A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-07 Ina-Schaeffler Kg Dünnringlager

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19948224C1 (de) 1999-10-07 2001-06-07 Daimler Chrysler Ag Fahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4312364A1 (de) * 1993-04-16 1994-10-20 Schaeffler Waelzlager Kg Radialwälzlager
EP1380459A1 (de) * 2001-04-16 2004-01-14 Kabushiki Kaisha Bridgestone Befestigungsverfahren für im rad eingebauten motor und im rad eingebautes motorsystem
DE10342132A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-07 Ina-Schaeffler Kg Dünnringlager

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Reali-SlimŸ Dünnringlager", RODRIGUEZ CATALOGUE, 2001, XP002520860, Retrieved from the Internet <URL:http://www.rodriguez.de/downloads/kataloge/reali_slim_duennringlager.pdf> [retrieved on 20090324] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8853871B2 (en) 2012-02-06 2014-10-07 Innova Patent Gmbh Roller, in particular track roller or carrying roller for cableway systems

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008004085A1 (de) 2009-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009086886A1 (de) Lageranordnung
DE10237644B4 (de) Federträger mit einem höhenverstellbaren Federteller
DE112009003757B4 (de) Radantriebsvorrichtung
DE102011081119B4 (de) Dichtungshalteelement für eine Dichtung eines Antriebssystems
DE60026335T2 (de) Einheit von flugzeugrad, bremse und achse für ein rein elektrisches flugzeugbremssystem
EP2013508B1 (de) Bremsscheibe
DE102008004081A1 (de) Radbaugruppe
EP2633605B1 (de) Bremse
DE9414054U1 (de) Elektrischer Energiesparantrieb für Kleinfahrzeuge
DE102009035176A1 (de) Radnabenantrieb
WO2015044034A2 (de) Elektrische maschine und verbindungseinheit für elektrische maschine
DE102018211376A1 (de) Rotorträger für eine elektrische Maschine
EP2856616A2 (de) Elektromotorischer antrieb, insbesondere gebläseantrieb
EP2914470A1 (de) Getriebebaueinheit und antriebsstrang mit einer getriebebaueinheit
DE102017007429A1 (de) Vorrichtung zum Sammeln von magnetischen Bremsabriebspartikeln einer Scheibenbremsanlage
EP2493058B1 (de) Getriebemotor
EP2467606B1 (de) Entkopplung eines antriebsmotors
EP2195176B1 (de) Radlagerung eines flugzeugfahrwerks
WO2018024295A1 (de) Radnabenantrieb
DE102004040357A1 (de) Elektrische Maschine für ein Fahrzeug
EP3911544B1 (de) Elektrische achsantriebseinheit mit integrierter bremseinrichtung mit axial beweglichem bremsscheibenelement
DE102007024433A1 (de) Mehrstufige Kegelgebläse-Motor-Baugruppe
DE4019658A1 (de) Achszapfen-motor
EP1071188B1 (de) Elektromotor
EP4226485A1 (de) Elektrische maschine mit einer lagerung einer mit einem rotor verbundenen verbindungswelle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08870179

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08870179

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1