WO2017009123A1 - Elektrische maschine - Google Patents

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WO2017009123A1
WO2017009123A1 PCT/EP2016/065910 EP2016065910W WO2017009123A1 WO 2017009123 A1 WO2017009123 A1 WO 2017009123A1 EP 2016065910 W EP2016065910 W EP 2016065910W WO 2017009123 A1 WO2017009123 A1 WO 2017009123A1
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WO
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stator
housing
region
axial direction
electric motor
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Application number
PCT/EP2016/065910
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English (en)
French (fr)
Inventor
Maurad Berkouk
Eric PLAGENS
Heiko REUTER
Eugen Hermann
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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Publication date
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
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    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
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    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1677—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
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    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means 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
    • H02K5/1737—Means 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 rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine with a housing and a stator arranged therein.
  • electrical machine for example, a generator is understood, but in particular an electric motor, such as a brushless DC motor or a permanent magnet synchronous motor (PMSM).
  • the electric motor is for example a component of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a heating / Klimagebläse a motor vehicle, with an electric motor.
  • HVAC heating / air conditioning blower
  • the heating / Klimagebläse includes a fan, which is driven by an electric motor.
  • the fan is connected to a shaft of the electric motor, which is fixed against rotation on a rotor.
  • the rotor itself is driven in operation by means of a stator which, if the electric motor is designed as a brushless DC motor or as a permanent magnet synchronous motor, comprises a number of electromagnets which are suitably interconnected.
  • the electromagnets are formed by means of electrical coils which are placed or wound on teeth of a laminated core of the stator.
  • the stator is usually arranged within a housing. On the housing usually bearings are connected, by means of which the shaft is rotatably mounted. The rotor connected to the shaft is surrounded on the circumference by means of the stator to form an air gap. To allow proper operation, it is necessary for the stator to be stabilized with respect to the housing. A comparatively inexpensive and secure attachment takes place by means of pressing the stator into the at least partially pot-shaped housing. In other words, the stator is made with an oversize. As a result, the stator is peripherally frictionally against the housing. Thus, a radial movement of the stator is excluded, so that even with a vibration of the electric motor, a contact of the stator is avoided with the rotor.
  • the mechanical air gap between the rotor and the stator is not constant, which causes a magnetic imbalance.
  • the mechanical deformation of the stator with respect to the air gap can be oval or triangular, which can lead to significant radial forces.
  • the electric motor is mounted by means of a damping system, that is not rigidly attached to other components of the motor vehicle.
  • the damping system usually comprises damping elements made of a rubber or of an elastic plastic, by means of which the vibrations arising in this way are damped.
  • the invention has for its object to provide a particularly suitable electrical machine, in particular a motor vehicle, as well as a particularly suitable heating / Klimagebläse a motor vehicle, wherein expediently improved an acoustic impression and / or preferably manufacturing costs are reduced.
  • the electric machine is for example a generator.
  • the electric machine is an electric motor, such as a synchronous motor.
  • the electric motor is a collector motor, and thus has a number, but at least one, brushes that stroke in operation on slats of a commutator.
  • the electric motor is brushless (brushless electric motor) or a permanent magnet synchronous motor (PMSM).
  • the electric motor is in particular a brushless, for example multi-phase, preferably three-phase, DC motor (BLDC).
  • the electric motor has a rated power between 0.2 W and 500 W, in particular between 0.5 W and 200 W, preferably between 1 W and 100 W and, for example, between 5 W and 50 W.
  • the electric motor is suitably a component of a motor vehicle and preferably a component of an accessory of the motor vehicle. In other words, the electric motor does not serve the drive of the motor vehicle train as such.
  • the electric motor is in particular a component of a heating / Klimagebläses, which is used for example for controlling the temperature of an interior. In operation, heated or cooled air is preferably conveyed or circulated into an interior region of the motor vehicle by means of the heating / air conditioning blower.
  • the electric motor is moreover provided and adapted in particular to be received in a motor mount (outer housing), that is to say arranged, fastened or integrated therein.
  • the engine mount is expediently used as a mechanical interface between the electric motor and a vehicle part, for example in the region of a center console or the like in the motor vehicle.
  • the electric motor is suitably seated in the engine mount, which in particular represents or is provided (provided and / or set up) a (mechanical) interface between the electric motor and a vehicle structure, for example one or in a center console of the vehicle.
  • the electric machine comprises a stator, which is designed in particular substantially hollow cylindrical.
  • the stator has, for example, a number of electromagnets, in particular in suitable combinations with each other (connected in series or parallel) and / or in star or Delta circuit are interconnected.
  • electromagnet is a number of electromagnets, in particular in suitable combinations with each other (connected in series or parallel) and / or in star or Delta circuit are interconnected.
  • Stator winding formed, wherein the stator winding is suitably multi-phase, in particular three-phase.
  • the stator winding is suitably multi-phase, in particular three-phase.
  • three connections or phase connections are provided on the stator side.
  • the connections are preferably arranged on the front side of the stator.
  • Each electromagnet is created, for example, by means of an electrical coil, which is applied in each case to an associated stator tooth of the stator.
  • a press fit is realized here.
  • Each stator tooth is arranged radially, for example, so that in particular a star-shaped structure is provided by means of the stator teeth.
  • Each stator tooth is connected in particular to a yoke (magnetic return), which is circumferentially closed. The stator teeth are in particular connected to the yoke, this being done for example by means of a force and / or positive connection.
  • the stator tooth is arranged radially, for example, so that in particular a star-shaped structure is provided by means of the stator teeth.
  • Each stator tooth is connected in particular to a yoke (magnetic return), which is circumferentially closed.
  • the stator teeth are in particular connected to the yoke, this being done for example by means of a force and / or positive connection.
  • the yoke
  • Statorzähne formed on the yoke. Between each adjacent
  • Statorzähnen is preferably formed in each case a stator.
  • the composite of the yoke and the stator teeth is created by means of a laminated core, each sheet having both the yoke and the stator teeth forming portion.
  • the individual, stacked in an axial direction, sheets are made in particular of a soft magnetic material such. As electric sheet, and against each other electrically isolated.
  • Statorblechwoven (Statorgrund Sciences) is suitably carried out in a closed ring shape.
  • the electric machine comprises a housing, wherein the stator is arranged within the housing.
  • the stator has a first area and a second area on the circumference.
  • a part of the circumference of the stator is formed by means of the first area and another part of the circumference by means of the second area.
  • the circumference of the stator that is to say its, in particular the outside, radial boundary, is formed only by means of the first or second region.
  • the peripheral surface of the stator is assigned to either the first or the second region.
  • Insbesonde- Re has the laminated core, if it is present, the first and the second area.
  • the stator is frictionally against the housing by means of the first region.
  • the stator is in direct mechanical contact with the housing by means of the first region, wherein the contact is substantially full-surface.
  • a press fit between the stator and the housing is created by means of the first region.
  • the second area is spaced from the housing.
  • the stator is not in direct mechanical contact with the housing in the second area.
  • no further component is arranged between the second region and the housing, and in particular an air gap is formed.
  • the second area is thus investment-free.
  • the second region does not constitute a contact region on an inner wall of the housing.
  • the second region thus forms a non-contact region of the stator on the housing.
  • the second region on the outer circumference of the stator does not come into contact or contact with the inner wall of the housing and thus with this itself.
  • a secure seat of the stator is ensured within the housing, wherein due to the second region during assembly no excessive deformation of the housing / stator takes place.
  • a formation of vibrations for example due to an unwanted resonance, avoided or at least reduced.
  • the acoustic and / or vibration behavior of the electrical machine is improved. Due to the absence of such vibrations, no excessive damping is required, so that manufacturing costs are reduced. Also, a component tolerance / manufacturing tolerance can be selected larger, which further reduces manufacturing costs.
  • the electric machine comprises, in particular, a rotor which, on the circumference, is expediently at least partially surrounded by the stator.
  • the electric machine is an internal rotor.
  • the rotor is expediently enclosed completely by the stator, in particular by any stator laminated core, with the formation of a gap.
  • the rotor is suitably provided or equipped with permanent magnets, in particular in a star-shaped arrangement.
  • the permanent magnets are buried, in particular in a laminated core of the rotor, or are on the circumferential side of this, in particular on the laminated core of the rotor.
  • the rotor itself is connected to a shaft which is suitably supported by means of one, for example two bearings, rotatable about an axis of rotation, which are preferably connected to the housing.
  • the bearing is in particular a ball bearing or a plain bearing.
  • the second region is between two adjacent ones
  • the second region is provided and / or formed in the region of one of the stator slots.
  • the stator teeth are directed radially inward, and the second region at least partially forms the outer circumference of the yoke in the region of the stator groove.
  • the yoke is bounded in this area in the radial direction on the outside by means of the second region and on the inside by means of the stator groove.
  • the portion of the yoke between the stator teeth is mechanically comparatively weak and / or less mechanically stable than the portion in / at which the stator teeth are located. Since this section has the second region, it is exposed during assembly and also in the assembled state comparatively small forces, so that deformation is substantially avoided.
  • the length of the first region in the axial direction is equal to the length of the stator in the axial direction.
  • the first area extends substantially over the entire height of the stator, provided that it is designed as a hollow cylinder, but at least over the complete height of the laminated core, if this is present. Consequently, in the first region of the stator / laminated core over its entire length in the axial direction of the housing. In this way, a comparatively stable seat of the stator is realized within the housing.
  • the country ge of the second region in the axial direction equal to the length of the stator in the axial direction.
  • the length of the first region in the axial direction is equal to the length of the second region in the axial direction.
  • the first region is preferably formed axially and / or azimuthally limited and / or defined.
  • the second region is in particular formed axially and / or azimuthally limited and / or defined.
  • the first region is formed by means of a radially outwardly projecting web.
  • the second region is formed by means of a plane that is radially inwardly offset relative to the first region.
  • the second area is created by means of a flattening.
  • the stator on the outside preferably the yoke of the stator, the flattening to create the second area.
  • the plane is in this case in particular parallel to the axial direction.
  • the second area is thus a tangential area of the stator.
  • the second region has a rectangular shape.
  • the plane is created after manufacture of the stator, in particular by means of grinding.
  • the stator is already made with the flattening, for which example, the individual sheets are already punched out with such a flattening, if the stator comprises the laminated core.
  • the stator comprises a number of first and second regions which are alternately arranged in the tangential direction.
  • the number of first regions is preferably equal to the number of second regions.
  • the stator has a number of defined abutment areas on the housing, which are spaced from each other by means of the second areas. In this way, a deformation is comparatively small or at least symmetrical, as rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation. In particular exists the circumference of the stator only from the number of the first and second areas.
  • the number of first and second regions preferably corresponds to the number of stator teeth, if present.
  • every second area is located between two adjacent stator teeth, and each first area is preferably offset only radially outward relative to one of the stator teeth.
  • each first region is located on the outer side of the yoke opposite an associated stator tooth.
  • the stator has an outer cross-section perpendicular to the axial direction substantially a polygon.
  • one of the first regions is provided by means of each of the corners of the polygon, that is to say the edges of the stator forming the corners of the cross section.
  • every second area is realized by means of material removal in relation to a round cross-section.
  • the polygon frictionally engages the stator at the corners.
  • the corners are rounded or at least shaped according to the housing, so that the first area has an enlarged area.
  • the polygon is convex. Consequently, all interior angles of the polynomial are less than or equal to 180 °.
  • the polynomial is regular. Thus, all angles and all edge lengths of the polynomial are the same.
  • the polynomial is rotationally symmetric with respect to the axis of rotation.
  • the housing is closed circumferentially. Consequently, the stator is peripherally completely surrounded by the housing.
  • the housing is also closed on its end faces, with the exception of any opening for the shaft, if present.
  • at least one of the end faces has an opening, by means of which, in particular, a cooling of the stator can take place.
  • the housing has a substantially round cross section, wherein the cross section is perpendicular to the axial direction.
  • the housing has radially outward or inwardly directed projections.
  • the cross-section is round, that is formed by means of a circle whose center lies in particular on the axis of rotation of the rotor. If the outer cross section of the stator is a polygon, the cross section of the housing expediently forms the circumference thereof.
  • the housing has a hollow-cylindrical section, and consists in particular of this.
  • the hollow cylindrical portion is closed, for example, the front side by means of a bearing plate, suitably on both sides.
  • the housing comprises a cup-shaped bearing plate on which the stator rests by means of the first region.
  • the stator is applied to the pot wall.
  • the stator is positioned within the pot-shaped end shield.
  • the stator is located on the front side of the pot bottom or is spaced therefrom.
  • the bearing is connected, which is for example a ball bearing, by means of which the shaft is rotatably mounted, if it is present.
  • the end shield is an A-side end shield.
  • the end shield faces a component which is driven by the electric machine or which drives the electric machine. At least, however, protrudes through the A-side end shield, a portion of the shaft to which this component is connected in the assembled state.
  • the cup-shaped bearing plate forms in particular a first housing part.
  • the housing comprises a further bearing plate, which is suitably the B-side end plate.
  • the stator is arranged in the axial direction between the two end shields.
  • the further end shield forms in particular a second housing part.
  • the further end shield is configured, for example, in the shape of a cap or cup.
  • the shape of the two end shields is the same, so that identical parts can be used in the production.
  • the housing consists of the two end shields, which are suitably fastened to each other, such as by means of welding, screwing or clinching. At least one of the end shields, in particular both, is made of a metal, expediently in a deep-drawing process.
  • the housing and a first component and the stator preferably have a second component corresponding thereto, wherein a coding is provided by means of the two components. Due to the coding, the mounting of the stator within the housing is only possible in a specific, defined position or a number of specific, defined position.
  • the first component is a spring and the second component is a groove.
  • the housing has a groove extending in the axial direction, by means of which the first component is provided in particular.
  • the groove is directed radially outward.
  • the stator comprises a spring, which is expediently also directed radially outward.
  • the spring is designed in the manner of a web.
  • the spring in particular, the second component is provided. Consequently, the spring corresponds to the groove. In the assembled state, the spring is arranged in the groove, that is in the groove.
  • a positive connection or a clearance fit is created between the groove and the spring.
  • an air gap is formed in the assembled state between the spring and the groove.
  • the cross-section of the housing is perpendicular to the axial direction.
  • the housing in particular the cup-shaped bearing plate, if present, has at least three such grooves.
  • the grooves are arranged rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation.
  • the housing has an axially extending joining pocket (projection), which is arranged in the radial direction with respect to the second region of the stator.
  • the bag is free of components of the stator.
  • the joining pocket is offset in the radial direction with respect to a stator slot.
  • the joining pocket is arranged between two grooves of the housing, within each of which a spring of the stator is arranged.
  • the grooves and pockets are arranged alternately in the tangential direction and / or identical.
  • the number of grooves and pockets is at least 6 and at most equal to the number of stator / stator teeth.
  • the electric machine 12 includes stator slots / stator teeth such that the number of slots and pockets together is at most equal to 12.
  • the rotor expediently has ten permanent magnets.
  • the number of grooves and pockets together is a multiple of three, and the grooves and pockets are structurally identical and arranged rotationally symmetrical, in particular with respect to the axis of rotation, wherein between adjacent grooves, for example, an angle of 120 ° is formed.
  • the electric machine has eight or six magnets (or 12, 9 teeth / slots), and the minimum number of slots is six or four.
  • the stator comprises eight and the rotor six magnets, and there are at least four grooves.
  • the electric machine comprises at least six grooves and the rotor has nine or ten magnets (permanent magnets) and the stator 12 magnets (electromagnets)
  • the heating / air conditioning blower is part of a motor vehicle. Under Walker- / Klimagebläse is understood in particular a fan, by means of which, for example, heated and / or cooled air during operation in an interior, such as a passenger compartment, the motor vehicle is transported. alternative or in combination with this air is circulated in the interior by means of the heating / air conditioning blower.
  • the heating / air conditioning blower is preferably part of an air conditioning system.
  • the heating / air conditioning blower itself includes an electric motor.
  • the electric motor has a housing and a stator arranged therein.
  • the stator is peripherally non-positively by means of a first region of the housing. In other words, the stator has the first region, which is in particular in direct mechanical contact with the stator.
  • the stator further has a second area on the circumference of the housing
  • the stator comprises a laminated core having the first and the second region.
  • the air conditioning fan comprises a fan wheel connected to a shaft of the electric motor, such as a radial fan.
  • a rotor is preferably connected, which is driven in operation by means of the stator.
  • FIG. 1 is a perspective view of a heating / Klimagebläse a motor vehicle, with an electric motor,
  • FIG. 4 shows a perspective view of a stator of the electric motor arranged within a housing
  • FIG. 7 shows a perspective view of a third embodiment of the
  • FIG. 8 according to FIG. 5 the stator of the third embodiment, FIG.
  • Fig. 10 is a partial plan view of the electric motor of the third
  • a fan 2 of a heating or air conditioning system of a motor vehicle is shown in perspective.
  • the blower 2 comprises a fan 4, which as
  • Radial fan is designed.
  • the fan 4 is connected to a motor shaft 6 of an electric motor 8, which is peripherally surrounded by an outer housing 10.
  • an electronics compartment lid 1 2 having electronics 14 is further attached. Electrical or electronic components of the electronics 14 are surrounded by the electronics compartment cover 12 and the outer housing 10.
  • the electronics 14 is on the
  • Fan 4 positioned opposite side of the outer housing 10.
  • the outer housing 10 is disposed between the fan 14 and the electronics 18.
  • the electronics compartment lid 1 2 is by means of a
  • the electronics 14 further includes a terminal 18 for electrical contact with an electrical line or a cable.
  • the outer housing 10, the electronics 14 and the electric motor 8 are components of a drive 20 of the blower 12.
  • the outer housing 10 is substantially annular and / or cylindrical and takes the electric motor 8 suitably practically completely.
  • the outer housing 10 has in the exemplary embodiment three circumferentially evenly distributed arranged (perforated) mounting brackets 22 for mounting or attachment of the electric motor 8 and the outer housing 10 in the motor vehicle.
  • the outer housing 10 thus virtually forms the mechanical interface between the electric motor 8 and a mounting structure, for example in the region of the center console of a motor vehicle.
  • the electric motor 8 has a housing 24 with a first housing part forming A-side end plate 26 and a second housing part forming B-side end plate 28.
  • the A-side end plate 26 is pot-shaped made of a housing plate by deep drawing.
  • the B-side end plate 28 is like a lid and / or also at least slightly pot-like.
  • the B-side end shield 28 faces the electronics 14.
  • the two bearing plates 26, 28 expediently have flange-like projections 30, via which the bearing plates 26, 28 are connected to one another, for example screwed, punched or joined together in other ways.
  • the housing 24 is circumferentially closed. In other words, no wall of the end plates 26, 28 has an opening or other recess.
  • the electric motor 8 comprises a rotor 32, which is positioned within the housing 24, which is formed in particular by means of the two end shields 26, 28.
  • the rotor 32 comprises a laminated core 34, which is constructed of individual sectors stamped in the manner of a sector of a circle. In this case, formed recesses between the circular sectors (circular cut-outs) form pocket-like receptacles 36 in the sheet metal stack, ie in the axial direction (axial direction) A and in the radial direction (radial direction) R star-shaped magnetic pockets for receiving permanent magnet 38 of the rotor 32.
  • An A -side and a B-side bearing 40 and 42 respectively, for supporting the motor shaft 6 and the fixed, shaft-fixed rotor 32 inside the housing 24.
  • the A-side bearing 40 is on the A-side end shield 26 and the B-side bearing 42 attached to the B-side end plate 26.
  • the electric motor further has a stator 44, which is arranged with gap formation from the rotor 32 in the radial direction R together with this in the housing 24.
  • the stator 44 includes a closed annular laminated core 46 having a number of radially inwardly facing stator teeth 48 and stator slots 50 formed therebetween.
  • the stator teeth 48 (pole shoes of the stator 44) are connected to each other via a ring-like yoke (magnetic yoke) 52.
  • the stator 44 furthermore preferably comprises a B-side connection, installation, guide and / or interlocking ring 54.
  • three phase connections 56 preferably as plug-in parts, are provided in the interconnection ring 54.
  • the phase terminals 56 are not in close proximity Her manner provided and arranged to be contacted with the electronics 14 for energizing the electric motor 8 or contacted.
  • the phase terminals 56 are further electrically connected to coil or coil ends of a stator or motor winding 58 wound on the stator teeth 42.
  • the motor winding 58 comprises a number of interconnected electrical coils 60, each of which is wound on an associated coil support 62.
  • Each bobbin 62 is attached to an associated stator tooth 42.
  • Each electrical coil 60 and the respectively associated stator tooth 42 are part of an electromagnet 64.
  • the stator 44 suitably further has an A-side (end-side) stator ring 66.
  • the electric motor 8 further includes a damping concept 68 for vibration decoupling and / or decoupled retainer in the outer housing 10.
  • the damping concept 68 includes damping elements 70, which consist of a flexible, elastic plastic material and / or rubber, and which are preferably formed cap-like.
  • the laminated core 46 of the stator 44 has three radially outwardly projecting and extending in the axial direction A supporting or joining contours 72, wherein each of the supporting or joining contours 18 72 one of the damping elements 70 is placed.
  • the damping elements 70 are arranged in the assembled state in each case an associated joining pocket 74, which are realized by means of a shell-side, local bulges of the A-side end plate 26.
  • the laminated core 46 of the stator 44 also has a radially outwardly projecting in the radial direction R and extending in the axial direction A spring 76, which extends at least over part of the axial height of the stator 44.
  • a groove 78 is introduced, within which the spring 76 of the stator 44 rests.
  • the stator and housing-side structures 76, 78 serve to code the stator 44 within the housing 24 and the A-side end shield 26, in particular in the course of Assembly or assembly of the electric motor 8.
  • the cross section of the end plates 26, 28 perpendicular to the axial direction A round. In other words, the cross section is circular and is offset only radially due to the pockets 74 and the groove 78 at defined areas to the outside.
  • the stator laminated core 46 which is positioned within the A-side end shield 26, is shown in perspective detail, and in a plan view in a perspective view in FIG.
  • the laminated core 46 is made of a number of stacked sheet metal layers, which are electrically isolated from each other.
  • the circumference of the laminated core 46 is formed by means of a number of first regions 80 and a number of second regions 82, which are arranged alternately in the tangential direction T.
  • the first regions 80 are offset radially outward in comparison to the stator teeth 48, whereas the second regions are offset radially outward in comparison to the stator grooves 50.
  • the second regions 82 are located between two adjacent stator teeth 48, that is to say in the region of the stator slots 50, and are offset from them only radially outward.
  • the second regions 82 are each formed by means of a plane which is parallel to the axial direction A. As a result, the boundary edges of the second regions 82 are parallel to the axial direction A.
  • the first areas 80 are curved and shaped according to the inner contour of the A-side end plate 26.
  • the mutually adjacent regions 80, 82 abut each other by means of the edges running in the axial direction A. Consequently, the cross section of the laminated core 46 substantially corresponds to the cross section of the A-side end shield 26, wherein the second regions 82 are formed by means of radially inwardly offset secants.
  • the length of the first and second regions 80, 82 in the axial direction A is equal to the length of the stator 44 in the axial direction A. In other words, the circumference of the stator 44 over its entire length in the axial direction A either in the first or in the divided second area 80, 82.
  • Each second of the second regions 82 in this case has one of the springs 76.
  • the stator 44 is frictionally against the housing 24 by means of the first regions 80, so that a press fit is created between them.
  • the radially inwardly offset second regions 82 are spaced apart from the housing 24, so that an air gap 84 is formed between the second regions 82 and the housing 24.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the electric motor 8 is shown schematically simplified in a sectional view perpendicular to the axial direction A.
  • the housing 24 includes the cup-shaped A-side end plate 26 which includes the groove 78, within which the spring 76 of the stator 44 rests.
  • the stator 44 is modified and has a smaller number of stator teeth 48 and consequently also on stator slots 50.
  • the outer cross section of the stator 44 is a regular polygon with the exception of the spring 76, wherein the inner angles are smaller than 180 °.
  • the polygon includes eight corners 86, each of which is offset radially outward with respect to the eight stator teeth 48. In other words, in a radial projection of the corners 86 radially inwardly each corner 86 of one of the stator teeth 48 is covered.
  • the first region 80 are formed.
  • the second regions 82 are formed, which are thus spaced from the housing 24 to form the air gap 84.
  • the edges forming the corners 86 of the cross-section are non-positively attached to the housing 24.
  • the first areas 80 are thus made comparatively narrow, whereas in the variant shown in the previous figures, a comparatively secure seat of the stator 44 is realized within the housing 24.
  • the two embodiments differed due to the configuration of the corners 86, which are rounded in the previous example.
  • FIG. 7 a third embodiment of the electric motor 8 is shown in perspective, which substantially corresponds to the first embodiment. Also, the embodiment shown here has the B-side bearing plate 28, which is not shown.
  • the A-side bearing plate 26 shown in perspective in FIG. 9 in turn has three grooves 78 and three joining pockets 74, which, however, are made less pronounced in the radial direction R than in the first embodiment. In other words, the pockets 74 have a smaller radial extent than the previously illustrated embodiment and are shaped substantially equal to the grooves 78. In another, not shown here alternative, the pockets 74 completely eliminated. By means of the grooves 78 and pockets 74, unwanted vibrations of the A-side end shield 26 are avoided during operation.
  • the stator 44 is arranged, wherein only the laminated core 46 is shown.
  • the laminated core 46 surrounds the rotor 32, which in turn has the laminated core 34 as well as the spoke or star-shaped arranged around the motor shaft 6 permanent magnets 38.
  • the stator 44 is modified.
  • the laminated core 46 is changed, which is shown in perspective in Figure 8.
  • the other components of the stator 44 are left substantially unchanged.
  • the laminated core 46 has the radially inwardly facing stator teeth 48 and the stator grooves 50 formed therebetween.
  • the circumference of the laminated core 46 is in turn essentially formed by means of the first regions 80, which alternate in the tangential direction T, and second regions 80, the second regions 82 each being between two adjacent ones
  • Stator teeth 48 are located.
  • the second regions 82 are each in turn formed by means of a respective plane parallel to the axial direction A.
  • the second regions 82 are abradings, wherein the individual sheets of the laminated core 46 are already suitably created by means of the secants forming the abrasions. In particular, each of the sheets is punched out with these secants.
  • the first areas 80 are curved or bent according to the inner circumference of the A-side bearing plate 26.
  • Each of the springs 76 of the laminated core 46 has a bore 88 which extends in the axial direction A. In each of these holes 88 engages in each case one shown in FIGS. 2 and 3 fastening pin 90 of the Verschaltungsrings 54, which is thus stabilized.
  • the laminated core 46 frictionally abuts against the A-side end shield 26 by means of the first regions 80 and is spaced from the A-side end shield 26 in the radial direction by means of the second regions 82, each forming an air gap 84.
  • the springs 76 are in the corresponding grooves 78 and thus serve in mounting the coding.
  • No component of the stator 44 is arranged within the joining pockets 74, so that an air gap 84 enlarged in the radial direction R is formed here between the second region 82 positioned there and the A-side end shield 26.
  • the rotor 32 has ten permanent magnets 38, and the stator 44 includes twelve stator teeth 48. There are a total of six pockets 74 / grooves 78 available.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (8), insbesondere Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (24) und einem hierin angeordneten Stator (44). Der Stator (44) liegt umfangsseitig kraftschlüssig mittels eines ersten Bereichs an dem Gehäuse (24) an und weist umfangsseitig einen zweiten Bereich auf, der von dem Gehäuse (24) beabstandet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Heiz-/Klimagebläse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor (8).

Description

Beschreibung
Elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse und einem hierin angeordneten Stator. Unter elektrischer Maschine wird beispielsweise ein Generator verstanden, insbesondere jedoch ein Elektromotor, wie ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM). Der Elektromotor ist zum Beispiel ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Heiz-/Klimagebläse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor.
Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise ein Heiz-/Klimagebläse (HVAC) auf, mittels dessen erwärmte oder abgekühlte Luft in einen Innenbereich des Kraftfahrzeugs befördert oder umgewälzt wird. Hierfür umfasst das Heiz-/Klimagebläse ein Lüfterrad, das mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Das Lüfterrad ist an einer Welle des Elektromotors angebunden, welche rotationsfest an einem Rotor befestigt ist. Der Rotor selbst wird bei Betrieb mittels eines Stators angetrieben, der, sofern der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor oder als Permanentmagnet-Synchronmotor ausgestaltet ist, eine Anzahl von Elektromagneten umfasst, die geeignet miteinander verschaltet sind. Die Elektromagneten sind mittels elektrischer Spulen gebildet, die auf Zähnen eines Blechpakets des Stators aufgesetzt oder gewickelt sind.
Der Stator ist meist innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. An dem Gehäuse sind meist Lager angebunden, mittels derer die Welle drehbar gelagert ist. Der an der Welle angebundene Rotor ist umfangsseitig mittels des Stators unter Ausbildung eines Luftspalts umgeben. Um eine ordnungsgemäßen Betrieb zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass der Stator bezüglich des Gehäuses stabilisiert ist. Eine vergleichsweise kostengünstige und sichere Befestigung erfolgt mittels Einpressen des Stators in das zumindest teilweise topfförmige Gehäuse. Mit anderen Worten wird der Stator mit einem Übermaß gefertigt. Infolgedessen liegt der Stator umfangsseitig kraftschlüssig an dem Gehäuse an. Somit ist eine radiale Bewegung des Stators ausgeschlossen, so dass auch bei einer Erschütterung des Elektromotors ein Kontakt des Stators mit dem Rotor vermieden ist.
Aufgrund des Einpressens erfolgt eine meist geringfügige Verformung des Gehäuses und/oder des Stators, wobei ein etwaiger Ausrichtungsfehler für die vollständige Verwendungszeit des Elektromotors bestehen bleibt. Der mechanische Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator ist hierbei nicht konstant, was eine magnetische Unwucht bedingt. Die mechanische Verformung des Stators hinsichtlich des Luftspalts kann oval oder dreieckig sein, was zu signifikanten radialen Kräften führen kann. Infolgedessen ist eine Ausbildung von ungewollten Schwingungen bei Betrieb möglich, was zu einer ungewünschten Ausbildung von akustischen Signalen führt. Um dies zu vermeiden, ist der Elektromotor mittels eines Dämpfungssystems gelagert, also nicht starr an weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs befestigt. Das Dämpfungssystem umfasst üblicherweise aus einem Gummi oder aus einem elastischen Kunststoff gefertigte Dämpfungselemente, mittels derer die auf diese Weise entstehenden Schwingungen gedämpft werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie ein besonders geeignetes Heiz-/Klimagebläse eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei zweckmäßigerweise ein akustischer Eindruck verbessert und/oder vorzugsweise Herstellungskosten verringert sind.
Hinsichtlich der elektrischen Maschine wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Heiz-/Klimagebläses durch die Merkmale des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Die elektrische Maschine ist beispielsweise ein Generator. Bevorzugt jedoch ist die elektrische Maschine ein Elektromotor, wie ein Synchronmotor. Beispielsweise ist der Elektromotor ein Kollektormotor, und weist folglich eine Anzahl, zumindest jedoch eine, Bürsten auf, die bei Betrieb über Lamellen eines Kommutators streichen. Bevorzugt jedoch ist der Elektromotor bürstenlos (bürstenloser Elektromotor) oder ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM). Der Elektromotor ist insbesondere ein bürstenloser, beispielsweise mehrphasiger, vorzugsweise dreiphasiger, Gleichstrommotor (BLDC). Zweckmäßigerweise weist der Elektromotor eine Nennleistung zwischen 0,2W und 500W auf, insbesondere zwischen 0,5 W und 200W, vorzugsweise zwischen 1 W und 100W und beispielsweise zwischen 5W und 50 W.
Der Elektromotor ist geeigneterweise ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und vorzugsweise ein Bestandteil eines Nebenaggregats des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten dient der Elektromotor nicht dem Antrieb des Kraftfahrzugs als solchem. Der Elektromotor ist insbesondere ein Bestandteil eines Heiz- /Klimagebläses, welches beispielsweise zur Temperierung eines Innenraums herangezogen wird. Bei Betrieb wird mittels des Heiz-/Klimagebläses vorzugsweise erwärmte oder abgekühlte Luft in einen Innenbereich des Kraftfahrzeugs befördert oder umgewälzt. Der Elektromotor ist zudem insbesondere dazu vorgesehen und eingerichtet, in einen Motorträger (Außengehäuse) aufgenommen zu werden, das heißt darin angeordnet, befestigt oder integriert zu sein. Der Motorträger dient zweckmäßigerweise als mechanische Schnittstelle zwischen dem Elektromotor und einem Fahrzeugteil, beispielsweise im Bereich einer Mittelkonsole oder dergleichen im Kraftfahrzeug. Der Elektromotor sitzt geeigneterweise in dem Motorträger, der insbesondere eine (mechanische) Schnittstelle zwischen dem Elektromotor und einer Fahrzeugstruktur, beispielsweise einer oder in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs, darstellt oder hierzu dient (vorgesehen und/oder eingerichtet ist).
Die elektrische Maschine umfasst einen Stator, der insbesondere im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet ist. Der Stator weist beispielsweise eine Anzahl an Elektromagneten auf, die insbesondere in geeigneten Kombinationen miteinander (in Reihen- oder Parallelschaltung) verbunden und/oder in Stern- oder Dreieckschaltung verschaltet sind. Mittels der Elektromagneten ist eine
Statorwicklung gebildet, wobei die Statorwicklung geeigneterweise mehrphasig ist, insbesondere dreiphasig. Bei dreiphasiger Statorwicklung sind statorseitig drei Anschlüsse oder Phasenanschlüsse vorgesehen. Die Anschlüsse sind vorzugsweise stirnseitig des Stators angeordnet.
Jeder Elektromagnet ist beispielsweise mittels einer elektrischen Spule erstellt, die auf jeweils einen zugeordneten Statorzahn des Stators aufgebracht ist. Beispielsweise ist hierbei eine Presspassung realisiert. Jeder Statorzahn ist beispielsweise radial angeordnet, so dass mittels der Statorzähne insbesondere eine sternförmige Struktur bereitgestellt ist. Jeder Statorzahn ist insbesondere an einem Joch (Magnetrückschluss) angebunden, das umfangsseitig geschlossenen ist. Die Statorzähne sind insbesondere mit dem Joch verbunden, wobei dies beispielsweise mittels einer Kraft- und/oder Formschluss erfolgt. Alternativ sind die
Statorzähne an dem Joch angeformt. Zwischen jeweils benachbarten
Statorzähnen ist vorzugsweise jeweils eine Statornut gebildet. Zweckmäßigerweise ist der Verbund des Jochs und der Statorzähne mittels eins Blechpakets erstellt, wobei jedes Blech sowohl einen das Joch als auch die Statorzähne bildenden Abschnitt aufweist. Die einzelnen, in einer axialen Richtung aufeinander gestapelten, Bleche sind insbesondere aus einem weichmagnetischen Material erstellt, wie z. B. Elektroblech, und gegeneinander elektrisch isoliert. Das
Statorblechpaket (Statorgrundkörper) ist geeigneterweise in geschlossener Ringform ausgeführt.
Ferner umfasst die elektrische Maschine ein Gehäuse, wobei der Stator innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Stator weist umfangsseitig einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Mit anderen Worten ist ein Teil des Umfangs des Stators mittels des ersten Bereichs und ein weiterer Teil des Umfangs mittels des zweiten Bereichs gebildet. Insbesondere ist der Umfang des Stators, also dessen, insbesondere außenseitige, radiale Begrenzung, lediglich mittels des ersten oder zweiten Bereichs gebildet. Mit anderen Worten ist die Umfangsfläche des Stators entweder dem ersten oder dem zweiten Bereich zugeordnet. Insbesonde- re weist das Blechpaket, sofern dieses vorhanden ist, den ersten und den zweiten Bereich auf.
Der Stator liegt mittels des ersten Bereichs kraftschlüssig an dem Gehäuse an. Mit anderen Worten ist der Stator mittels des ersten Bereichs in direktem mechanischem Kontakt mit dem Gehäuse, wobei der Kontakt im Wesentlichen vollflächig ist. Insbesondere ist mittels des ersten Bereichs eine Presspassung zwischen dem Stator und dem Gehäuse erstellt. Der zweite Bereich ist von dem Gehäuse beabstandet. Mit anderen Worten ist der Stator im zweiten Bereich nicht in direktem mechanischem Kontakt mit dem Gehäuse. Zweckmäßigerweise ist zwischen dem zweiten Bereich und dem Gehäuse kein weiteres Bauteil angeordnet und insbesondere ein Luftspalt gebildet. Zusammenfassend ist der der zweite Bereich somit anlagefrei. Mit anderen Worten stellt der zweite Bereich keinen Anlagebereich an einer Innenwandung des Gehäuses dar. Mit nochmals anderen Worten bildet der zweite Bereich also einen anlagefreien Bereich des Stators am Gehäuse. Vorzugsweise kommt der zweite Bereich am Außenumfang des Stators daher nicht in Berührung oder Kontakt mit der Innenwandung des Gehäuses und somit mit diesem selbst.
Aufgrund des ersten Bereichs ist ein sicherer Sitz des Stators innerhalb des Gehäuses gewährleistet, wobei aufgrund des zweiten Bereichs bei der Montage keine übermäßige Verformung des Gehäuses/Stators erfolgt. Auf diese Weise ist bei Betrieb eine Ausbildung von Schwingungen, beispielsweise aufgrund einer ungewollten Resonanz, vermieden oder aber zumindest reduziert. Infolgedessen ist das akustische und/oder vibrationstechnische Verhalten der elektrischen Maschine verbessert. Aufgrund der Abwesenheit derartiger Schwingungen ist keine übermäßige Dämpfung erforderlich, so dass Herstellungskosten gesenkt sind. Auch kann eine Bauteiltoleranz/Fertigungstoleranz größer gewählt werden, was Herstellungskosten weiter reduziert.
Die elektrische Maschine umfasst insbesondere einen Rotor, der umfangsseitig zweckmäßigerweise zumindest teilweise von dem Stator umgeben ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei der elektrischen Maschine um einen Innenläufer. Hierbei ist der Rotor zweckmäßigerweise vom Stator, insbesondere von einem etwaigen Statorblechpaket, unter Spaltbildung vollumfänglich umschlossen. Der Rotor ist geeigneterweise mit Permanentmagneten, insbesondere in sternförmiger Anordnung, versehen oder bestückt. Beispielsweise sind die Permanentmagneten vergraben, insbesondere in einem Blechpaket des Rotors, oder befinden sich um- fangsseitig an diesem, insbesondere an dem Blechpaket des Rotors. Der Rotor selbst ist an einer Welle angebunden, die geeigneterweise mittels eines, beispielsweise zweier Lager, drehbar um eine Rotationsachse gelagert ist, das bzw. die vorzugsweise an dem Gehäuse angebunden sind. Das Lager ist insbesondere ein Kugellager oder ein Gleitlager.
Bevorzugt befindet sich der zweite Bereich zwischen zwei benachbarten
Statorzähnen, sofern diese vorhanden sind. Mit anderen Worten ist der zweite Bereich im Bereich einer der Statornuten vorgesehen und/oder ausgebildet. Insbesondere sind die Statorzähne radial nach innen gerichtet, und der zweite Bereich bildet zumindest teilweise den Außenumfang des Jochs im Bereich der Statornut. Mit anderen Worten ist das Joch in diesem Bereich in radialer Richtung außen mittels des zweiten Bereichs und innen mittels der Statornut begrenzt. Der Abschnitt des Jochs zwischen den Statorzähnen ist mechanisch vergleichsweise schwach und/oder weniger mechanisch tragfähig als derjenige Abschnitt, in/an denen sich die Statorzähne befinden. Da dieser Abschnitt den zweiten Bereich aufweist, wird dieser bei der Montage und auch im montierten Zustand vergleichsweise geringen Kräften ausgesetzt, sodass eine Verformung im Wesentlichen vermieden ist.
Beispielsweise ist die Länge des ersten Bereichs in axialer Richtung gleich der Länge des Stators in axialer Richtung. Mit anderen Worten erstreckt sich der erste Bereich im Wesentlichen über die vollständige Höhe des Stators, sofern dieser hohlzylindrisch ausgestaltet ist, zumindest jedoch über die vollständige Höhe des Blechpakets, sofern dieses vorhanden ist. Folglich liegt im ersten Bereich der Stator/Blechpaket über dessen vollständige Länge in axialer Richtung an dem Gehäuse an. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise stabiler Sitz des Stators innerhalb des Gehäuses realisiert. Alternativ oder in Kombination hierzu ist die Län- ge des zweiten Bereichs in axialer Richtung gleich der Länge des Stators in axialer Richtung. Somit liegt im zweiten Bereich der Stator/Blechpaket über dessen vollständige Länge in axialer Richtung nicht an dem Gehäuse an und ist somit von diesem beabstandet. Dies führt zu einer vergleichsweise geringen Verformung und geringen mechanischen Spannungen im montierten Zustand. Beispielsweise ist die Länge des ersten Bereichs in axialer Richtung gleich der Länge des zweiten Bereichs in axialer Richtung. Auf diese Weise ist einerseits eine Fertigung des Stators und andererseits eine Montage des Stators innerhalb des Gehäuses vereinfacht. Der erste Bereich ist vorzugsweise axial und/oder azimutal begrenzt und/oder definiert ausgebildet. Der zweite Bereich ist insbesondere axial und/oder azimuthal begrenzt und/oder definiert ausgebildet.
Beispielsweise ist der erste Bereich mittels eines in radialer Richtung nach außen vorspringenden Stegs gebildet. Besonders bevorzugt jedoch ist der zweite Bereich mittels einer im Vergleich zum ersten Bereich radial nach innenversetzten Ebene gebildet. Mit anderen Worten ist der zweite Bereich mittels einer Abflachung erstellt. Insbesondere weist der Stator außenseitig, vorzugsweise das Joch des Stators, die Abflachung zur Erstellung des zweiten Bereichs auf. Die Ebene ist hierbei insbesondere parallel zur axialen Richtung. Der zweite Bereich ist somit ein tangentialer Flächenbereich des Stators. Zweckmäßigerweise weist der zweite Bereich eine Rechteckform auf. Beispielsweise wird die Ebene nach Fertigung des Stators erstellt, insbesondere mittels Abschleifen. Alternativ wird der Stator bereits mit der Abflachung gefertigt, wofür beispielsweise die einzelnen Bleche bereits mit einer derartigen Abflachung ausgestanzt werden, sofern der Stator das Blechpaket umfasst.
Vorzugsweise umfasst der Stator eine Anzahl erster und zweiter Bereiche, die in tangentialer Richtung abwechselnd angeordnet sind. Die Anzahl der ersten Bereiche ist vorzugsweise gleich der Anzahl der zweiten Bereiche. Mit anderen Worten weist der Stator eine Anzahl von definierten Anlagebereichen an dem Gehäuse auf, die voneinander mittels der zweiten Bereiche beabstandet sind. Auf diese Weise ist eine Verformung vergleichsweise gering oder aber zumindest symmetrisch, wie drehsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse. Insbesondere besteht der Umfang des Stators lediglich aus der Anzahl der ersten und zweiten Bereiche. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der ersten und zweiten Bereiche der Anzahl der Statorzähne, sofern diese vorhanden sind. Hierbei befindet sich zweckmäßigerweise jeder zweite Bereich zwischen zwei benachbarten Statorzähnen, und jeder erste Bereich ist vorzugsweise lediglich radial nach außen bezüglich eines der Statorzähne versetzt. Insbesondere befindet sich jeder erste Bereich an der jeweils einem zugeordneten Statorzahn gegenüberliegenden Außenseite des Jochs. Somit ist ein vergleichsweise sicherer Sitz des Stators realisiert, wobei eine Verformung bei der Montage verringert ist.
Vorzugsweise weist der Stator als Außenquerschnitt senkrecht zur axialen Richtung im Wesentlichen ein Polygon auf. Mittels jeder der Ecken des Polygons, also der die Ecken des Querschnitts bildenden Kanten des Stators, ist hierbei einer der ersten Bereiche bereitgestellt. Mit anderen Worten ist jeder zweite Bereich mittels Materialabtragung gegenüber einem runden Querschnitt realisiert. Folglich liegt das Polygon an den Ecken kraftschlüssig an dem Stator an. Beispielsweise sind die Ecken abgerundet oder aber zumindest entsprechend des Gehäuses geformt, sodass der erste Bereich eine vergrößerte Fläche aufweist. Insbesondere ist das Polygon konvex. Folglich sind sämtliche Innenwinkel des Polynoms kleiner oder gleich 180°. Besonders bevorzugt ist das Polynom regelmäßig. Somit sind sämtliche Winkel und sämtliche Kantenlängen des Polynoms gleich. Zweckmäßigerweise ist das Polynom drehsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse.
Vorzugsweise ist das Gehäuse umfangsseitig geschlossen. Folglich ist der Stator umfangsseitig vollständig mittels des Gehäuses umgeben. Beispielsweise ist das Gehäuse auch an dessen Stirnseiten, mit Ausnahme einer etwaigen Öffnung für die Welle, sofern diese vorhanden ist, geschlossen. Alternativ hierzu weist zumindest eine der Stirnseiten eine Öffnung auf, mittels derer insbesondere eine Kühlung des Stators erfolgen kann. Bevorzugt weist das Gehäuse einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf, wobei der Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung ist. Beispielsweise weist das Gehäuse hierbei radial nach außen oder innen gerichtet Vorsprünge auf. Mit Ausnahme dieser Bestandteile, deren Winkelausdehnung (Breite in tangentialer Richtung) vorzugsweise kleiner als 15°, 10° oder 5°, jedoch insbesondere größer als 1 ° ist, ist der Querschnitt rund, also mittels eines Kreises gebildet, dessen Mittelpunkt insbesondere auf der Rotationsachse des Rotors liegt. Sofern der Außenquerschnitt des Stators ein Polygon ist, bildet der Querschnitt des Gehäuses zweckmäßigerweise den Umkreis hiervon.
Beispielsweise weist das Gehäuse einen hohlzylindrischen Abschnitt auf, und besteht insbesondere hieraus. Der hohlzylindrische Abschnitt ist zum Beispiel stirnseitig mittels eines Lagerschilds verschlossen, geeigneterweise beidseitig. Besonders bevorzugt jedoch umfasst das Gehäuse ein topfförmiges Lagerschild, an dem der Stator mittels des ersten Bereichs anliegt. Hierbei liegt der Stator an der Topfwand an. Mit anderen Worten ist der Stator innerhalb des topfförmigen Lagerschilds positioniert. Beispielsweise liegt der Stator stirnseitig an dem Topfboden an oder ist von diesem beabstandet. An dem Topfboden ist insbesondere das Lager angebunden, welches zum Beispiel ein Kugellager ist, mittels dessen die Welle drehbar gelagert ist, sofern diese vorhanden ist. Zweckmäßigerweise ist das Lagerschild ein A-seitiges Lagerschild. Mit anderen Worten ist das Lagerschild einem Bauteil zugewandt, welches mittels der elektrischen Maschine angetrieben wird, oder welches die elektrische Maschine antreibt. Zumindest jedoch ragt durch das A-seitige Lagerschild ein Abschnitt der Welle, an dem dieses Bauteil im Montagezustand angebunden ist.
Das topfförmige Lagerschild bildet insbesondere ein erstes Gehäuseteil. Vorzugsweise umfasst das Gehäuse ein weiteres Lagerschild, das zweckmäßigerweise das B-seitige Lagerschild ist. Der Stator ist in axialer Richtung zwischen den beiden Lagerschilden angeordnet. Das weitere Lagerschild bildet insbesondere ein zweites Gehäuseteil. Das weitere Lagerschild ist beispielsweise deckeiförmig oder topfförmig ausgestaltet. Insbesondere ist die Form der beiden Lagerschilde gleich, sodass bei der Herstellung Gleichteile verwendet werden können. Vorzugsweise besteht das Gehäuse aus den beiden Lagerschilden, die zweckmäßigerweise aneinander befestigt sind, wie beispielsweise mittels Schweißen, Schrauben oder Durchsetzfügen (clinching). Zumindest eines der Lagerschilde, insbesondere beide, ist aus einem Metall hergestellt, zweckmäßigerweise in einem Tiefziehverfahren. Vorzugsweise weist das Gehäuse und ein erstes Bauteil und der Stator ein hierzu korrespondierendes zweites Bauteil auf, wobei mittels der beiden Bauteile eine Kodierung bereitgestellt ist. Aufgrund der Kodierung ist die Montage des Stators innerhalb des Gehäuses lediglich in einer bestimmten, definierten Position oder aber einer Anzahl von bestimmten, definierten Position ermöglicht. Beispielsweise ist das erste Bauteil eine Feder und das zweite Bauteil eine Nut. Besonders bevorzugt jedoch weist das Gehäuse eine in axialer Richtung verlaufende Nut auf, mittels derer das erste Bauteil insbesondere bereitgestellt ist. Vorzugsweise ist die Nut radial nach außen gerichtet. Zweckmäßigerweise umfasst der Stator eine Feder, die zweckmäßigerweise ebenfalls radial nach außen gerichtet ist. Insbesondere ist die Feder nach Art eines Stegs ausgebildet. Mittels der Feder ist insbesondere das zweite Bauteil bereitgestellt. Folglich korrespondiert die Feder zu der Nut. Im Montagezustand ist die Feder in der Nut angeordnet, liegt also in der Nut ein.
Beispielsweise ist zwischen der Nut und der Feder ein Formschluss oder eine Spielpassung erstellt. Beispielsweise ist im Montagezustand zwischen der Feder und der Nut ein Luftspalt gebildet. Mittels der Feder und der Nut ist somit die Montage des Stators innerhalb des Gehäuses lediglich in einer bestimmten, definierten Position ermöglicht. Somit kann eine Lage des Stators innerhalb des Gehäuses ausgeschlossen werden, bei der beispielsweise eine Kontaktierung der Elektromagneten mit einer Elektronik nicht möglich ist, sofern diese vorhanden sind, oder bei der aufgrund baulicher Gegebenheiten ein sicherer Betrieb der elektrischen Maschine nicht sichergestellt werden kann. Beispielsweise umfasst das Gehäuse eine Anzahl an Nuten und der Stator insbesondere eine korrespondierende Anzahl an Federn, sodass eine Anzahl an bestimmten, definierten Positionen zur Montage realisiert ist. Mit Ausnahme der Nuten ist geeigneterweise der Querschnitt des Gehäuses senkrecht zur axialen Richtung rund. Um eine symmetrische Festigkeit in radialer Richtung zu erlangen, weist das Gehäuse, insbesondere das topfförmigen Lagerschild, sofern dieses vorhanden ist, mindestens drei derartige Nuten auf. Bevorzugt ist der Abstand benachbarter Nuten zueinander in tangentialer Richtung gleich. Geeigneterweise sind die Nuten drehsymmetrisch bezüglich der Rotationsachse angeordnet.
Alternativ oder in Kombination hierzu weist das Gehäuse eine in axialer Richtung verlaufende Fügetasche (Vorsprung) auf, die in radialer Richtung bezüglich des zweiten Bereichs des Stators angeordnet ist. Insbesondere ist die Fügetasche frei von Bestandteilen des Stators. Vorzugsweise ist die Fügetasche bezüglich einer Statornut in radialer Richtung versetzt. Mittels der Fügetasche ist eine Stabilität des Gehäuses erhöht. Zudem wird eine Verformung und/oder ein Ausbreiten einer mechanischen Schwingung bei Betrieb verhindert/reduziert. Insbesondere ist die Fügetasche zwischen zwei Nuten des Gehäuses angeordnet, innerhalb derer jeweils eine Feder des Stators angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Nuten und Fügetaschen in tangentialer Richtung abwechselnd angeordnet und/oder baugleich. Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Nuten und Fügetaschen mindestens 6 und höchstens gleich der Anzahl an Statornuten/Statorzähnen. Vorzugsweise umfasst die elektrische Maschine 12 Statornuten/Statorzähne, sodass die Anzahl der Nuten und Fügetaschen zusammen maximal gleich 12 ist. Der Rotor weist zweckmäßigerweise zehn Permanentmagnete auf. Geeigneterweise ist die Anzahl der Nuten und Fügetaschen zusammen ein Vielfaches von drei, und die Nuten und Fügetaschen sind baugleich und drehsymmetrisch angeordnet, insbesondere bezüglich der Rotationsachse, wobei zwischen benachbarten Nuten beispielsweise ein Winkel von 120° gebildet ist. Insbesondere weist die elektrische Maschine acht oder sechs Magnete (beziehungsweise 12, 9 Zähne/Schlitze) auf, und die minimale Anzahl der Nuten ist hierbei sechs bzw. vier. Insbesondere umfasst der Stator acht und der Rotor sechs Magnete, und es sind mindestens vier Nuten vorhanden. Beispielsweise umfasst die elektrische Maschine mindestens sechs Nuten und der Rotor weis neun oder zehn Magnete (Permanentmagnete) und der Stator 12 Magnete (Elektromagnete)
Das Heiz-/Klimagebläse ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. Unter Heiz- /Klimagebläse wird insbesondere ein Gebläse verstanden, mittels dessen bei Betrieb beispielsweise erwärmte und/oder abgekühlte Luft in einen Innenraum, beispielsweise einen Insassenraum, des Kraftfahrzeugs befördert wird. Alternativ oder in Kombination hierzu wird mittels des Heiz-/Klimagebläses Luft in dem Innenraum umgewälzt. Das Heiz-/Klimagebläse ist vorzugsweise ein Bestandteil einer Klimaanlage. Das Heiz-/Klimagebläse selbst umfasst einen Elektromotor. Der Elektromotor weist ein Gehäuse und ein hierin angeordneten Stator auf. Der Stator liegt umfangsseitig kraftschlüssig mittels eines ersten Bereichs an dem Gehäuse an. Mit anderen Worten weist der Stator den ersten Bereich auf, der insbesondere in direktem mechanischem Kontakt mit dem Stator ist. Der Stator weist ferner umfangsseitig einen zweiten Bereich auf, der von dem Gehäuse
beabstandet ist. Zweckmäßigerweise umfasst der Stator ein Blechpaket, das den ersten und den zweiten Bereich aufweist. Vorzugsweise umfasst das Heiz- /Klimagebläse ein Lüfterrad, das an einer Welle des Elektromotors angebunden ist, wie ein Radiallüfterrad. An der Welle ist bevorzugt ein Rotor angebunden, der bei Betrieb mittels des Stators angertrieben ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 perspektivisch ein Heiz-/Klimagebläse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor,
Fig. 2, 3 jeweils in einer Explosionsdarstellung den Elektromotor,
Fig. 4 ausschnittsweise perspektivisch einen innerhalb eines Gehäuses angeordneten Stator des Elektromotors,
Fig 5 perspektivisch den Stator,
Fig 6 vereinfacht in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform des Stators und des Gehäuses,
Fig 7 ausschnittsweise perspektivisch eine dritte Ausführungsform des
Elektromotors,
Fig 8 gemäß Fig. 5 den Stator der dritten Ausführungsform,
Fig 9 perspektivisch das Gehäuse der dritten Ausführungsform, und
Fig 10 in einer Draufsicht ausschnittsweise den Elektromotor der dritten
Ausführungsform. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist ein Gebläse 2 einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs perspektivisch dargestellt. Das Gebläse 2 umfasst ein Lüfterrad 4, das als
Radiallüfterrad ausgestaltet ist. Das Lüfterrad 4 ist an einer Motorwelle 6 eines Elektromotors 8 angebunden, der umfangsseitig von einem Außengehäuse 10 umgeben ist. An dem Außengehäuse (Motorträger) 10 ist ferner eine einen Elektronikfachdeckel 1 2 aufweisende Elektronik 14 befestigt. Elektrische bzw. elektronische Bauelemente der Elektronik 14 sind mittels des Elektronikfachdeckels 12 sowie des Außengehäuses 10 umgeben. Die Elektronik 14 ist auf der dem
Lüfterrad 4 gegenüberliegenden Seite des Außengehäuses 10 positioniert. Mit anderen Worten ist das Außengehäuse 10 zwischen dem Lüfterrad 14 und der Elektronik 18 angeordnet. Der Elektronikfachdeckel 1 2 ist mittels einer
Clipsverbindung 1 6 an dem Außengehäuse 10 gehalten. Die Elektronik 14 weist ferner einen Anschluss 18 zur elektrischen Kontaktierung mit einer elektrischen Leitung oder einem Kabel auf. Das Außengehäuse 10, die Elektronik 14 sowie der Elektromotor 8 sind Bestandteile eines Antriebs 20 des Gebläses 12.
Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils in einer Explosionsdarstellung den Elektromotor 8 mit bzw. ohne Außengehäuse 10. Das Außengehäuse 10 ist im Wesentlichen ring- und/oder zylinderförmig und nimmt den Elektromotor 8 geeigneterweise praktisch vollständig auf. Das Außengehäuse 10 weist im Ausführungsbeispiel drei umfangsseitig gleichmäßig verteilt angeordnete (gelochte) Montagelaschen 22 zur Halterung bzw. Befestigung des Elektromotors 8 sowie des Außengehäuse 10 in dem Kraftfahrzeug auf. Das Außengehäuse 10 bildet somit quasi die mechanische Schnittstelle zwischen dem Elektromotor 8 und einer Montagestruktur, beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs.
Der Elektromotor 8 weist ein Gehäuse 24 mit einem ein erstes Gehäuseteil bildenden A-seitiges Lagerschild 26 und einem ein zweites Gehäuseteil bildenden B- seitigem Lagerschild 28 auf. Das A-seitige Lagerschild 26 ist topfartig aus einem Gehäuseblech im Tiefziehverfahren hergestellt. Im Montagezustand ragt die Mo- torwelle 6 durch das A-seitige Lagerschild 26, welches dem Lüfterrad 4 zugewandt ist. Das B-seitige Lagerschild 28 ist deckelartig und/oder ebenfalls zumindest geringfügig topfartig. Das B-seitige Lagerschild 28 ist der Elektronik 14 zugewandt. Die beiden Lagerschilde 26, 28 weisen zweckmäßigerweise flanschartige Auskragungen 30 auf, über welche die Lagerschilde 26, 28 miteinander verbunden sind, beispielsweise verschraubt, verstanzt oder auf andere Art und Weise miteinander gefügt. Im montierten Zustand ist das Gehäuse 24 umfangsseitig geschlossen. Mit anderen Worten weist keine Wandung der Lagerschilde 26, 28 eine Öffnung oder sonstige Aussparung auf.
Der Elektromotor 8 umfasst einen Rotor 32, der innerhalb des Gehäuses 24 positioniert ist, das insbesondere mittels der beiden Lagerschilde 26, 28 gebildet ist. Der Rotor 32 umfasst ein Blechpaket 34, welches aus kreissektorartig gestanzten Einzelblechen aufgebaut ist. Dabei gebildete Aussparungen zwischen den Kreissektoren (Kreisausschnitten) bilden im Blech paketstapel taschenartige Aufnahmen 36, das heißt sich in axialer Richtung (Axialrichtung) A erstreckende und in radialer Richtung (Radialrichtung) R sternförmig verlaufende Magnettaschen zur Aufnahme von Permanentmagneten 38 des Rotors 32. Ein A-seitiges und ein B- seitiges Lager 40 bzw. 42 dient zur Lagerung der Motorwelle 6 und des hieran befestigten, wellenfesten Rotors 32 innerhalb des Gehäuses 24. Das A-seitige Lager 40 ist am A-seitigen Lagerschild 26 und das B-seitige Lager 42 am B- seitigen Lagerschild 26 befestigt.
Der Elektromotor weist ferner einen Stator 44 auf, der unter Spaltbildung vom Rotor 32 in radialer Richtung R zusammen mit diesem im Gehäuse 24 angeordnet ist. Der Stator 44 umfasst ein geschlossen ringförmig ausgeführtes Blechpaket 46, das eine Anzahl von radial nach innen weisende Statorzähne 48 und dazwischen gebildete Statornuten 50 aufweist. Die Statorzähne 48 (Polschuhe des Stators 44) sind über ein ringartiges Joch (magnetischer Rückschluss) 52 miteinander verbunden. Der Stator 44 umfasst weiterhin vorzugsweise einen B-seitigen Verbin- dungs-, Verlege-, Führungs- und/oder Verschaltungsring 54. In dem Verschal- tungsring 54 sind im Ausführungsbeispiel drei Phasenanschlüsse 56, vorzugsweise als Steckteile, vorgesehen. Die Phasenanschlüsse 56 sind in nicht nä- her dargestellter Art und Weise dazu vorgesehen und eingerichtet, mit der Elektronik 14 zur Bestromung des Elektromotors 8 kontaktiert zu werden oder kontaktiert zu sein.
Die Phasenanschlüsse 56 sind ferner mit Spulen- oder Wicklungsenden einer auf die Statorzähne 42 gewickelten Stator- oder Motorwicklung 58 elektrisch leitend verbunden. Die Motorwicklung 58 umfasst eine Anzahl an miteinander verschalteten elektrischen Spulen 60, von denen jede auf jeweils einen zugeordneten Spulenträger 62 gewickelt ist. Jeder Spulenträger 62 ist auf jeweils einen zugeordneten Statorzahn 42 aufgesteckt. Jede elektrische Spulen 60 und der jeweils zugeordnete Statorzahn 42 sind Bestandteil eines Elektromagneten 64. Der Stator 44 weist geeigneterweise weiterhin einen A-seitigen (stirnseitigen) Statorring 66 auf.
Der Elektromotor 8 umfasst ferner ein Dämpfungskonzept 68 zur Schwingungsentkopplung und/oder zur schwindungsentkoppelten Halterung im Außengehäuse 10. Das Dämpfungskonzept 68 umfasst Dämpfungselemente 70, die aus einem flexiblen, elastischen Kunststoff material und/oder aus Gummi bestehen, und die vorzugsweise kappenartig ausgebildet sind. Das Blechpaket 46 des Stators 44 weist drei radial nach außen vorspringende und in axialer Richtung A verlaufende Trag- oder Fügekonturen 72 auf, wobei auf jede der Trag- oder Fügekonturen 18 72 eines der Dämpfungselemente 70 aufgesetzt ist. Die Dämpfungselemente 70 sind im Montagezustand in jeweils einer zugeordneten Fügetasche 74 angeordnet, die mittels einer mantelseitigen, lokale Auswölbungen des A-seitigen Lagerschilds 26 realisiert sind.
Das Blechpaket 46 des Stators 44 weist ferner eine in radialer Richtung R nach außen vorspringende und in axialer Richtung A verlaufende Feder 76 auf, die sich zumindest über einen Teil der axialen Höhe des Stators 44 erstreckt. In das A- seitigen Lagerschilds 26 ist eine in axialer Richtung A verlaufende Nut 78 eingebracht, innerhalb derer die Feder 76 des Stators 44 einliegt. Die Stator- und gehäuseseitigen Strukturen 76, 78 dienen der Kodierung des Stators 44 innerhalb des Gehäuses 24 bzw. des A-seitigen Lagerschilds 26, insbesondere im Zuge der Montage bzw. des Zusammenbaus des Elektromotors 8. Mit Ausnahme Fügetaschen 74 und der Nut 78 ist der Querschnitt der Lagerschilde 26, 28 senkrecht zur axialen Richtung A rund. Mit anderen Worten ist der Querschnitt kreisrund und ist lediglich aufgrund der Fügetaschen 74 und der Nut 78 an definierten Bereichen radial nach außen versetzt.
In Figur 4 ist perspektivisch ausschnittsweise das Statorblechpaket 46, das innerhalb des A-seitigen Lagerschilds 26 positioniert ist, und in Figur 5 perspektivisch in einer Draufsicht dargestellt. Das Blechpaket 46 ist aus einer Anzahl an übereinander gestapelten Blechlagen erstellt, die gegeneinander elektrisch isoliert sind. Der Umfang des Blechpakets 46 wird mittels einer Anzahl an ersten Bereichen 80 und einer Anzahl an zweiten Bereichen 82 gebildet, die in tangentialer Richtung T abwechselnd angeordnet sind. Hierbei befindet sich die ersten Bereiche 80 im Vergleich zu den Statorzähnen 48 radial nach außen versetzt, wohingegen die zweiten Bereiche im Vergleich zu den Statornuten 50 radial nach außen versetzt sind. Mit anderen Worten befinden sich die zweiten Bereiche 82 zwischen zwei benachbarten Statorzähnen 48, also im Bereich der Statornuten 50 und sind zu diesen lediglich radial nach außen versetzt. Die zweiten Bereiche 82 sind jeweils mittels einer Ebene gebildet, die zur axialen Richtung A parallel ist. Folglich verlaufen die begrenzenden Kanten der zweiten Bereiche 82 parallel zur axialen Richtung A.
Die ersten Bereiche 80 hingegen sind gewölbt und entsprechend der Innenkontur des A-seitigen Lagerschilds 26 geformt. Hierbei stoßen die jeweils zueinander benachbarten Bereiche 80, 82 mittels der in axialer Richtung A verlaufenden Kanten aneinander. Folglich entspricht der Querschnitt des Blechpakets 46 im Wesentlichen dem Querschnitt des A-seitigen Lagerschilds 26, wobei die zweiten Bereiche 82 mittels radial nach innen versetzter Sekanten gebildet sind. Die Länge der ersten und zweiten Bereiche 80, 82 in axialer Richtung A ist gleich der Länge des Stators 44 in axialer Richtung A. Mit anderen Worten wird der Umfang des Stators 44 über dessen kompletten Länge in axialer Richtung A entweder in die ersten oder in die zweiten Bereich 80, 82 aufgeteilt. Jeder Zweite der zweiten Bereiche 82 weist hierbei eine der Federn 76. Im Montagezustand liegt der Stator 44 mittels der ersten Bereiche 80 kraftschlüssig an dem Gehäuse 24 an, sodass zwischen diesen eine Presspassung erstellt ist. Die radial nach innen versetzten zweiten Bereiche 82 hingegen sind von dem Gehäuse 24 beabstandet, sodass zwischen dem zweiten Bereichen 82 und dem Gehäuse 24 jeweils ein Luftspalt 84 gebildet ist.
In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform des Elektromotors 8 schematisch vereinfacht in einer Schnittdarstellung senkrecht zur axialen Richtung A dargestellt. Auch hier umfasst das Gehäuse 24 das topfförmige A-seitige Lagerschild 26, das die Nut 78 umfasst, innerhalb derer die Feder 76 des Stators 44 einliegt. Der Stator 44 ist abgewandelt und weist eine geringere Anzahl an Statorzähnen 48 und folglich auch an Statornuten 50 auf. Der Außenquerschnitt des Stators 44 ist mit Ausnahme der Feder 76 ein regelmäßiges Polygon, wobei die Innenwinkel kleiner als 180° sind. Beispielsweise umfasst das Polygon acht Ecken 86, von denen jede bezüglich der acht Statorzähne 48 radial nach außen versetzt ist. Mit anderen Worten ist bei einer radialen Projektion der Ecken 86 radial nach innen jede Ecke 86 von einem der Statorzähne 48 überdeckt.
Mittels der Ecken 86 sind die ersten Bereich 80 gebildet. Mittels der dazwischen liegenden Kanten sind die zweiten Bereiche 82 gebildet, die folglich unter Bildung des Luftspalts 84 von dem Gehäuse 24 beabstandet sind. Die die Ecken 86 des Querschnitts bildenden Kanten hingegen liegen kraftschlüssig an dem Gehäuse 24 an. Die ersten Bereiche 80 sind somit vergleichsweise schmal ausgeführt, wohingegen bei der in den vorherigen Figuren gezeigten Variante ein vergleichsweise sicherer Sitz des Stators 44 innerhalb des Gehäuses 24 realisiert ist. Mit anderen Worten unterschieden sich die beiden Ausführungsformen aufgrund der Ausgestaltung der Ecken 86, die im vorhergehenden Beispiel abgerundet sind. Aufgrund des vergleichsweise geringen, definierten Kontakts des Stators 24 in Um- fangsseite zu dem Gehäuse 24 erfolgt eine vergleichsweise geringe Verformung beim Einsetzen des Stators 44 in das Gehäuse 24, sodass eine Ausbildung von Schwingungen beim Betrieb verhindert oder zumindest reduziert ist. In Figur 7 ist perspektivisch eine dritte Ausgestaltung des Elektromotors 8 gezeigt, die im Wesentlichen der ersten Ausgestaltung entspricht. Auch die hier dargestellte Ausführungsform weist das B-Seitige Lageschild 28 auf, das jedoch nicht gezeigt ist. Das perspektivisch in Figur 9 gezeigte A-Seitige Lagerschild 26 weist wiederum drei Nuten 78 sowie drei Fügetaschen 74 auf, die jedoch im Vergleich zur ersten Ausführungsform in radialer Richtung R weniger ausgeprägt ausgestaltet sind. Mit anderen Worten weisen die Fügetaschen 74 eine geringere radiale Ausdehnung als zur vorher dargestellten Ausführungsform auf und sind im Wesentlichen gleich der Nuten 78 geformt. In einer weiteren, hier jedoch nicht gezeigten Alternative entfallen die Fügetaschen 74 vollständig. Mittels der Nuten 78 und Fügetaschen 74 werden bei Betrieb ungewollte Schwingungen des A-Seitige Lagerschilds 26 vermieden.
Innerhalb des A-Seitigen Lagerschilds 26, das ansonsten der ersten Ausführungsform entspricht, ist der Stator 44 angeordnet, wobei lediglich das Blechpaket 46 gezeigt ist. Das Blechpaket 46 umgibt den Rotor 32, der wiederum das Blechpaket 34 sowie die Speichen- bzw. sternförmig um die Motorwelle 6 angeordneten Permanentmagnete 38 aufweist.
Im Vergleich zur vorhergehenden Ausführungsform ist der Stator 44 abgewandelt. Hierbei ist das Blechpaket 46 verändert, das perspektivisch in Figur 8 dargestellt ist. Die weiteren Bestandteile des Stators 44 sind im Wesentlichen unverändert belassen. Auch hier weist das Blechpaket 46 die radial nach innen weisenden Statorzähne 48 sowie die dazwischen gebildeten Statornuten 50 auf. Der Umfang des Blechpakets 46 ist wiederum im Wesentlichen mittels der in tangentialer Richtung T alternierenden ersten Bereiche 80 sowie zweiten Bereiche 80 gebildet, wobei sich die zweiten Bereiche 82 jeweils zwischen zwei benachbarten
Statorzähnen 48, jedoch radial nach außen versetzt, befinden. Die zweiten Bereiche 82 sind jeweils wiederum mittels jeweils einer zur Axialrichtung A parallelen Ebene gebildet. Mit anderen Worten sind die zweiten Bereiche 82 Abschliffe, wobei die einzelnen Bleche des Blechpakets 46 bereits geeigneterweise mittels der die Abschliffe bildenden Sekanten erstellt werden. Insbesondere wird jedes der Bleche mit diesen Sekanten ausgestanzt. Die ersten Bereiche 80 hingegen sind entsprechend des Innenumfangs des A-Seitigen Lagerschilds 26 gewölbt bzw. gebogen. Jede der Federn 76 des Blechpakets 46 weist eine Bohrung 88 auf, die in axialer Richtung A verläuft. In jede dieser Bohrungen 88 greift jeweils ein in Fig. 2 und 3 gezeigter Befestigungszapfen 90 des Verschaltungsrings 54 ein, der somit stabilisiert wird.
Wie in Figur 10 gezeigt, liegt das Blechpaket 46 mittels der ersten Bereiche 80 kraftschlüssig an dem A-Seitigen Lagerschild 26 an und ist mittels der zweiten Bereiche 82 unter jeweils Bildung eines Luftspalts 84 von dem A-Seitigen Lagerschild 26 in radialer Richtung beabstandet. Auch bei dieser Ausgestaltungsform liegen die Federn 76 in den korrespondierenden Nuten 78 ein und dienen folglich bei Montage der Kodierung. Innerhalb der Fügetaschen 74 ist kein Bauteil des Stators 44 angeordnet, sodass hier zwischen dem dort positionierten zweiten Bereich 82 und dem A-Seitigen Lagerschild 26 ein in radialer Richtung R vergrößerter Luftspalt 84 gebildet ist. Der Rotor 32 weist zehn Permanentmagneten 38 auf, und der Stator 44 umfasst zwölf Statorzähne 48. Es sind insgesamt sechs Fügetaschen 74 / Nuten 78 vorhanden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch anderer Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf anderer Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Gebläse
4 Lüfterrad
6 Motorwelle
8 Elektromotor
10 Außengehäuse
12 Elektronikfachdeckel
14 Elektronik
1 6 Clipsverbindung
18 Anschluss
20 Antrieb
22 Montagelasche
24 Gehäuse
26 A-seitiges Lagerschild
28 B-seitiges Lagerschild
30 Auskragung
32 Rotor
34 Blechpaket des Rotors
36 Aufnahme
38 Permanentmagnet
40 A-seitiges Lager
42 B-seitiges Lager
44 Stator
46 Blechpaket des Stators
48 Statorzahn
50 Statornut
52 Joch
54 Verschaltungsring
56 Phasenanschluss
58 Motorwicklung
60 elektrische Spule
62 Spulenträger 64 Elektromagnet
66 A-seitiger Statorring
68 Dämpfungskonzept
70 Dämpfungselement
72 Trag- oder Fügekontur
74 Fügetasche
76 Feder
78 Nut
80 erster Bereich
82 zweiter Bereich
84 Luftspalt
86 Ecke
88 Bohrung
90 Befestigungszapfen
A axiale Richtung R radiale Richtung T tangentiale Richtung

Claims

Ansprüche
Elektrische Maschine (8), insbesondere Elektromotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (24) und einem hierin angeordneten Stator (44), der umfangsseitig kraftschlüssig mittels eines ersten Bereichs (80) an dem Gehäuse (24) anliegt, und der umfangsseitig einen zweiten Bereich (82) aufweist, der von dem Gehäuse (24) beabstandet ist.
Elektrische Maschine (8) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der zweite Bereich (82) zwischen zwei benachbarten
Statorzähnen (48) befindet.
Elektrische Maschine (8) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge des ersten und/oder zweiten Bereichs (80, 82) in axialer Richtung (A) gleich der Länge des Stators (44) in axialer Richtung (A) ist.
Elektrische Maschine (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Bereich (82) mittels einer zur axialen Richtung (A) parallelen Ebene gebildet ist.
Elektrische Maschine (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch
eine Anzahl erster und zweiter Bereiche (82), die in tangentialer Richtung (T) abwechselnd angeordnet sind.
Elektrische Maschine (8) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stator (44) als Außenquerschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) im Wesentlichen ein, insbesondere regelmäßiges, Polygon aufweist, wobei die ersten Bereiche (80) mittels der Ecken (86) gebildet sind.
7. Elektrische Maschine (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24) umfangsseitig geschlossen ist, und/oder dass das Gehäuse (24) einen im Wesentlichen runden Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) aufweist.
8. Elektrische Maschine (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24) einen topfförmigen Lagerschild (26), insbesondere A-seitigen Lagerschild, aufweist, an dem der Stator (44) anliegt, und das mittels eines weiteren Lagerschilds (28) verschlossen ist, und hieraus insbesondere besteht.
9. Elektrische Maschine (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24) eine in axialer Richtung (A) verlaufende Nut (78) aufweist, innerhalb derer eine Feder (76) des Stators (44) angeordnet ist, und/oder dass das Gehäuse (24) eine in axialer Richtung (A) verlaufende Fügetasche (74) aufweist, die in radialer Richtung (R) bezüglich des zweiten Bereichs (82) angeordnet ist.
10. Heiz-/Klimagebläse (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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