WO2018028912A1 - Elektrische maschine - Google Patents

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WO2018028912A1
WO2018028912A1 PCT/EP2017/067379 EP2017067379W WO2018028912A1 WO 2018028912 A1 WO2018028912 A1 WO 2018028912A1 EP 2017067379 W EP2017067379 W EP 2017067379W WO 2018028912 A1 WO2018028912 A1 WO 2018028912A1
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WO
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ribs
housing
electric machine
wall
machine according
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Application number
PCT/EP2017/067379
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard BUCHBERGER
Markus PANHUBER
Original Assignee
Magna powertrain gmbh & co kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Magna powertrain gmbh & co kg filed Critical Magna powertrain gmbh & co kg
Publication of WO2018028912A1 publication Critical patent/WO2018028912A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present invention relates to an electric machine, in particular an electric motor for a motor vehicle, having a housing which encloses a wall, on which a rib arrangement of a plurality of stiffening ribs is arranged.
  • Electrical machines serve as energy converters in electrical energy technology and are increasingly being installed in motor vehicles.
  • electric motors are used in hybrid vehicles or electric vehicles as a drive source. If necessary, an electric motor can also be operated as an electric generator.
  • electric machines have a stator and a rotor rotatable about a rotation axis relative to the stator, which are housed in the housing.
  • the rib assembly has at least two longitudinal ribs extending at least substantially in an axial direction of the housing, the rib assembly further comprising at least two transverse ribs crossing the longitudinal ribs, and wherein the ribs of the rib assembly are non-uniform while avoiding formation of a regular pattern are distributed over the wall. It is thus targeted at the distribution of the stiffening ribs a form of "disorder", although this runs counter to the common design principles.
  • the stiffening ribs may be stochastically distributed. Due to the uneven distribution of the stiffening ribs, different areas of the housing have different natural frequencies and are not vibrated at the same time, so that the housing oscillates less overall. The noise during the operation of the electric machine can thus be considerably reduced in a simple manner.
  • the stiffening ribs may be formed integrally with the wall or be designed as separate, attached to the wall components.
  • the longitudinal direction of the housing can coincide with or run parallel to the axis of rotation defined by the rotor of the electric machine.
  • the rib arrangement comprises at least 3 and preferably at least 5 longitudinal ribs extending at least substantially parallel, the distances between two adjacent longitudinal ribs pen, in particular of all longitudinal ribs, each being different and / or that the rib arrangement comprises at least 3 and preferably at least 5 at least substantially parallel transverse ribs, wherein the distances between two adjacent transverse ribs, in particular of all transverse ribs, are each different.
  • the differently far spaced stiffening ribs divide the housing into different sized and therefore different stiff sections, which accordingly have different natural frequencies.
  • the transverse ribs and the longitudinal ribs of the rib arrangement intersect at an intersection angle, the amount of which differs by at least 2 °, preferably by at least 5 °, from 90 °.
  • At least two longitudinal ribs and / or at least two transverse ribs of the rib arrangement can run at an angle to one another. That is to say that the longitudinal ribs and / or the transverse ribs with one another can-as an alternative or in addition to a generally oblique crossing angle-not run parallel to one another and not at right angles to one another.
  • the mixture of different stiffnesses can be further increased in this way. Under the course of a stiffening rib is here and below to understand the course relative to a surface of the wall.
  • all adjacent longitudinal ribs and / or all adjacent transverse ribs of the rib arrangement run obliquely to one another in order to achieve the highest possible degree of disordered distribution.
  • a further embodiment of the invention provides that the intersecting longitudinal ribs and transverse ribs of the rib arrangement divide the wall of the housing into individual wall fields, wherein at least 75% and preferably at least 90% of the wall panels formed are of different sizes. The more differently sized wall fields are present, the stronger the simultaneous stimulation of vibrations in different housing sections and thus the noise emission is suppressed.
  • the longitudinal ribs of the rib arrangement preferably continuously, substantially from a first axial end portion of the housing extend to an opposite second axial end portion of the housing and / or that the transverse ribs of the rib assembly, preferably continuously, substantially in extend a circumferential direction of the housing.
  • the longitudinal ribs extend substantially exclusively in the axial direction.
  • a partial extent in the circumferential direction is also possible, especially at an oblique course.
  • the transverse ribs preferably extend essentially exclusively in the circumferential direction, but a partial extent in the axial direction is also possible.
  • an electric machine in particular an electric motor for a motor vehicle, comprising a housing having a wall on which a rib arrangement of a plurality of stiffening ribs is arranged, at least substantially in an axial direction or in extend a circumferential direction of the housing, wherein at least two stiffening ribs of the rib arrangement extend obliquely to each other.
  • At least two stiffening ribs of the rib arrangement may have a different height and / or a different thickness or width. As a result, the mixture of different natural frequencies can be further improved and the noise can be further reduced.
  • At least two stiffening ribs of the rib assembly may have a different cross-sectional shape.
  • stiffening ribs of the rib arrangement are made at least in sections from a material of different stiffness.
  • the wall comprises at least two and preferably at least four wall sections which have a different wall thickness. These wall sections have - regardless of their associated stiffening ribs - on their own different stiffness and are therefore not stimulated simultaneously to vibrate.
  • the rib arrangement is provided on an outer side of the wall, as this is manufacturing technology advantageous.
  • the stiffening ribs can also serve for cooling except for stiffening.
  • the fin arrangement extend over at least 50%, and preferably over at least 70%, of the surface area of the housing to ensure the greatest possible stiffening effect.
  • FIG. 2 shows a distribution of stiffening ribs of an electric machine according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows a distribution of stiffening ribs of an electric machine according to an alternative embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a distribution of stiffening ribs of an electrical machine according to a further alternative embodiment of the invention.
  • the illustrated in Fig. 1 electric machine 1 1 can be operated as an electric motor or as an electric generator and comprises in a basically known manner a stator and a relative to the stator about a rotation axis R rotatable rotor.
  • the stator and the rotor are not visible in FIG. 1 because they are housed in a housing 13.
  • An output shaft 16 connected in a rotationally effective manner to the rotor is led out of the housing 13.
  • the housing 13 comprises a flat wall 17, for example made of metal. This can have as shown a cylindrical basic shape, but this shape is not mandatory.
  • the wall 17 has a lateral surface 14 and two end faces 15 (more complex Designs are quite possible).
  • a rib arrangement 20 of a plurality of stiffening ribs 25, 26 is arranged on the outer side 19 of the lateral surface 14.
  • the ribs 25, 26 extend / rise from the wall 14 in a substantially radial direction. For example, they are web-like and integral part of the housing 13.
  • the stiffening ribs 25, 26 are shown in Fig. 1 for the sake of simplicity only as lines.
  • the rib arrangement 20 comprises a plurality of longitudinal ribs 25, which extend at least substantially in an axial direction of the housing 13, that is, at least substantially parallel to the axis of rotation R.
  • the rib arrangement 20 comprises a plurality of transverse ribs 26, which intersect the longitudinal ribs 25, thus extending at least substantially in a circumferential direction of the lateral surface 14.
  • Fig. 1 only three transverse ribs 26 are shown by way of example. However, it is preferred that at least five longitudinal ribs 25 and at least five transverse ribs 26 are provided.
  • FIG. 2 shows a development of the lateral surface 14 on which a rib arrangement 20 designed according to an embodiment of the invention is located. All longitudinal ribs 25 of the rib assembly 20 are parallel to each other.
  • all transverse ribs 26 of the rib arrangement 20 extend parallel to one another.
  • the distances between the longitudinal ribs 25 are different from each other.
  • the distances between the transverse ribs 26 to each other are also different.
  • the lateral surface 14 is thus divided into a plurality of different sized wall panels 27.
  • the wall panels 27 have different stiffness and consequently different natural frequencies. They are therefore not stimulated to vibrate at the same time, which counteracts the formation of noise.
  • the rib arrangement 20 could also extend over one or both end faces 15 (FIG. 1) of the housing 13.
  • the longitudinal ribs 25 and the transverse ribs 26 extend parallel to one another, as in the embodiment shown in FIG.
  • the longitudinal ribs 25 and the transverse ribs 26 intersect at a crossing angle W of approximately 75 °, that is to say the longitudinal ribs 25 and the transverse ribs 26 do not intersect at right angles. The degree of unequal distribution of rigidity is thereby further increased.
  • the rib arrangement 20 "shown in Fig. 4 differs from the rib arrangement 20 'shown in Fig. 3 in that all the transverse ribs 26 extend obliquely to one another, thus resulting in a multiplicity of different crossing angles W.
  • the pattern avoidance is thereby particularly pronounced
  • the longitudinal ribs 25 could also run obliquely relative to one another
  • Longitudinal ribs 25 and / or at least two of the transverse ribs 26 have a different height and / or a different thickness or width.
  • at least two of the longitudinal ribs 25 and / or at least two of the transverse ribs 26 could have a different cross-sectional shape.
  • at least two of the longitudinal ribs 25 and / or at least two of the transverse ribs 26 are made at least in sections from a material of different stiffness.
  • the wall 17 may have a plurality of wall sections, each having different wall thicknesses.
  • only longitudinal ribs 25 or only transverse ribs 26 are provided, of which at least two extend obliquely to each other. This form of unequal distribution may be sufficient in certain applications for a desired suppression of noise generation.
  • the invention enables in a simple way an improved NVH behavior of electrical machines of different types.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Eine elektrische Maschine weist ein Gehäuse mit einer Wandung auf, an der eine Rippenanordnung von mehreren Versteifungsrippen angeordnet ist. Die Rippenanordnung weist wenigstens zwei Längsrippen auf, welche sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses erstrecken. Die Rippenanordnung weist ferner wenigstens zwei Querrippen auf, welche die Längsrippen kreuzen. Die Versteifungsrippen der Rippenanordnung sind unter Vermeidung der Ausbildung eines regelmäßigen Musters ungleichmäßig über die Wandung verteilt.

Description

Elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, das eine Wandung um- fasst, an der eine Rippenanordnung von mehreren Versteifungsrippen angeordnet ist. Elektrische Maschinen dienen als Energiewandler in der elektrischen Energietechnik und werden in zunehmendem Maße in Kraftfahrzeugen verbaut. Beispielsweise werden Elektromotoren in Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen als Antriebsquelle verwendet. Bei Bedarf kann ein Elektromotor auch als elektrischer Generator betrieben werden. Üblicherweise weisen elektrische Maschinen einen Stator und einen gegenüber dem Stator um eine Rotationsachse drehbaren Rotor auf, die in dem Gehäuse untergebracht sind.
Während des Betriebs einer elektrischen Maschine werden pulsierende Kräfte auf das Gehäuse übertragen. Diese können das Gehäuse zu Schwingungen anregen, die mit einer unerwünschten Geräuschentwicklung einhergehen. Die an der Wandung des Gehäuses vorgesehenen Versteifungsrippen mindern durch ihre versteifende Wirkung die Schwingungserzeugung. Auch kann durch separate Einhau- sungen oder Akustikmatten eine Geräuschminderung bewirkt werden. Entsprechende Maßnahmen sind jedoch kostspielig. Insbesondere in der Kraftfahrzeug- technik besteht das Bedürfnis nach einer weitergehenden Verringerung der
Schallabstrahlung elektrischer Maschinen bei gleichzeitiger Kostenminimierung. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige elektrische Maschine anzugeben, die sich durch einen besonders leisen Betrieb und eine ausgeprägte Laufruhe auszeichnet. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Erfindungsgemäß weist die Rippenanordnung wenigstens zwei Längsrippen auf, welche sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses erstrecken, wobei die Rippenanordnung ferner wenigstens zwei Querrippen aufweist, welche die Längsrippen kreuzen, und wobei die Versteifungsrippen der Rippenanordnung unter Vermeidung der Ausbildung eines regelmäßigen Musters ungleichmäßig über die Wandung verteilt sind. Es wird also bei der Verteilung der Versteifungsrippen gezielt eine Form von "Unordnung" gewählt, obwohl dies den gängigen Konstruktionsprinzipien zuwiderläuft. Insbesondere können die Versteifungsrippen stochastisch verteilt sein. Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Versteifungsrippen weisen verschiedene Areale des Gehäuses unterschiedliche Eigenfrequenzen auf und werden nicht gleichzeitig zum Schwingen gebracht, sodass das Gehäuse insgesamt weniger schwingt. Die Geräuschentwicklung wäh- rend des Betriebs der elektrischen Maschine kann somit auf einfache Weise beträchtlich gesenkt werden.
Die Versteifungsrippen können einstückig mit der Wandung ausgebildet sein oder als separate, an der Wandung angebrachte Bauteile ausgeführt sein. Die Längs- richtung des Gehäuses kann mit der durch den Rotor der elektrischen Maschine definierten Rotationsachse zusammenfallen oder parallel zu dieser verlaufen.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rippenanordnung wenigstens 3 und vorzugsweise wenigstens 5 zumindest im Wesentlichen parallel verlaufende Längsrippen umfasst, wobei die Abstände zweier benachbarter Längsrip- pen, insbesondere aller Längsrippen, jeweils unterschiedlich sind und/oder dass die Rippenanordnung wenigstens 3 und vorzugsweise wenigstens 5 zumindest im Wesentlichen parallel verlaufende Querrippen umfasst, wobei die Abstände zweier benachbarter Querrippen, insbesondere aller Querrippen, jeweils unterschiedlich sind. Die unterschiedlich weit voneinander beabstandeten Versteifungsrippen unterteilen das Gehäuse in unterschiedlich große und daher unterschiedlich steife Abschnitte, die demgemäß unterschiedlich große Eigenfrequenzen aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass sich die Querrippen und die Längsrippen der Rip- penanordnung unter einem Kreuzungswinkel kreuzen, dessen Betrag um wenigstens 2°, vorzugsweise um wenigstens 5°, von 90° abweicht. Dadurch kann die Anzahl unterschiedlich steifer Gehäuseabschnitte weiter erhöht und in der Folge die Geräuscherzeugung weiter vermindert werden. Wenigstens zwei Längsrippen und/oder wenigstens zwei Querrippen der Rippenanordnung können schräg zueinander verlaufen. Das heißt die Längsrippen und/oder die Querrippen untereinander können - alternativ oder zusätzlich zu einem generell schiefen Kreuzungswinkel - nicht parallel und nicht rechtwinklig zueinander verlaufen. Die Mischung unterschiedlicher Steifigkeiten kann auf diese Weise weiter erhöht werden. Unter dem Verlauf einer Versteifungsrippe ist hier und im Folgenden der Verlauf bezogen auf eine Oberfläche der Wandung zu verstehen.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung verlaufen alle benachbarten Längsrippen und/oder alle benachbarten Querrippen der Rippenanordnung schräg zueinander, um ein möglichst hohes Maß an ungeordneter Verteilung zu erzielen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die sich kreuzenden Längsrippen und Querrippen der Rippenanordnung die Wandung des Gehäuses in einzelne Wandfelder unterteilen, wobei wenigstens 75% und vorzugsweise we- nigstens 90% der gebildeten Wandfelder unterschiedlich groß sind. Je mehr unterschiedlich große Wandfelder vorhanden sind, umso stärker wird das gleichzeitige Anregen von Schwingungen in verschiedenen Gehäuseabschnitten und somit die Schallemission unterdrückt.
Es kann vorgesehen sein, dass sich die Längsrippen der Rippenanordnung, vorzugsweise durchgehend, im Wesentlichen von einem ersten axialen Endabschnitt des Gehäuses bis zu einem entgegengesetzten zweiten axialen Endabschnitt des Gehäuses erstrecken und/oder dass sich die Querrippen der Rippenanordnung, vorzugsweise durchgehend, im Wesentlichen in einer Umfangsrichtung des Gehäuses erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Längsrippen im Wesentlichen ausschließlich in axialer Richtung. Eine teilweise Erstreckung in Umfangsrichtung ist aber ebenfalls möglich, insbesondere bei schrägem Verlauf. Die Querrippen erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen ausschließlich in Umfangs- richtung, wobei aber eine teilweise Erstreckung in axialer Richtung auch möglich ist.
Die Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe erfolgt auch durch eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, das eine Wandung umfasst, an der eine Rippenanordnung von mehreren Versteifungsrippen angeordnet ist, die sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung oder in einer Umfangsrichtung des Gehäuses erstrecken, wobei wenigstens zwei Versteifungsrippen der Rippenanordnung schräg zueinander verlaufen.
Aufgrund des schrägen Verlaufs bilden sich zwischen den Versteifungsrippen unterschiedlich geformte und somit unterschiedlich steife Wandungsstreifen aus. Diese weisen unterschiedliche Eigenfrequenzen auf und werden daher nicht gleichzeitig zum Schwingen angeregt. Die Geräuschentwicklung der elektrischen Maschine wird auf diese Weise bedeutend verringert. Ein schräger Verlauf der Versteifungsrippen ist daher trotz des ungewohnten optischen Erscheinungsbilds von Vorteil.
Wenigstens zwei Versteifungsrippen der Rippenanordnung können eine unter- schiedliche Höhe und/oder eine unterschiedliche Dicke oder Breite aufweisen. Dadurch kann die Mischung unterschiedlicher Eigenfrequenzen weiter verbessert und die Geräuschentwicklung weiter verringert werden.
Alternativ oder zusätzlich können wenigstens zwei Versteifungsrippen der Rip- penanordnung eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen.
Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der Vielfalt an Einzelsteifigkeiten besteht darin, dass wenigstens zwei Versteifungsrippen der Rippenanordnung zumindest abschnittsweise aus einem unterschiedlich steifen Material gefertigt sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Wandung wenigstens zwei und vorzugsweise wenigstens vier Wandabschnitte, die eine unterschiedliche Wandstärke aufweisen. Diese Wandabschnitte weisen - unabhängig von ihnen zugeordneten Versteifungsrippen - schon von sich aus verschiedene Steifigkeiten auf und werden daher nicht gleichzeitig zum Schwingen angeregt.
Vorzugsweise ist die Rippenanordnung an einer Außenseite der Wandung vorgesehen, da dies herstellungstechnisch von Vorteil ist. Die Versteifungsrippen können außer zur Versteifung auch zur Kühlung dienen.
Es ist bevorzugt, dass sich die Rippenanordnung über wenigstens 50% und vorzugsweise über wenigstens 70% der Oberfläche des Gehäuses erstreckt, um eine möglichst große Versteifungswirkung zu gewährleisten. Weiterbildungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Be Schreibung sowie der beigefügten Zeichnung angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführung formen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung beschrieben. ist eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer erfindungs gemäßen elektrischen Maschine. Fig. 2 zeigt eine Verteilung von Versteifungsrippen einer elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Verteilung von Versteifungsrippen einer elektrischen Maschine gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Verteilung von Versteifungsrippen einer elektrischen Maschine gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung. Die in Fig. 1 dargestellte elektrische Maschine 1 1 kann als Elektromotor oder als elektrischer Generator betrieben werden und umfasst in grundsätzlich bekannter Weise einen Stator und einen gegenüber dem Stator um eine Rotationsachse R drehbaren Rotor. Der Stator und der Rotor sind in Fig. 1 nicht sichtbar, da sie in einem Gehäuse 13 untergebracht sind. Eine mit dem Rotor drehwirksam verbun- dene Ausgangswelle 16 ist aus dem Gehäuse 13 herausgeführt.
Das Gehäuse 13 umfasst eine flächige Wandung 17, beispielsweise aus Metall. Diese kann wie dargestellt eine zylindrische Grundform aufweisen, wobei diese Formgebung jedoch nicht zwingend ist. Bei dem gezeigten Beispiel weist die Wandung 17 eine Mantelfläche 14 sowie zwei Stirnflächen 15 auf (komplexere Bauformen sind durchaus denkbar). An der Außenseite 19 der Mantelfläche 14 ist eine Rippenanordnung 20 von mehreren Versteifungsrippen 25, 26 angeordnet. Die Rippen 25, 26 erstrecken/erheben sich von der Wandung 14 in im Wesentlichen radialer Richtung. Beispielsweise sind sie stegartig ausgebildet und integra- ler Bestandteil des Gehäuses 13.
Die Versteifungsrippen 25, 26 sind in Fig. 1 der Einfachheit halber lediglich als Linien dargestellt. Die Rippenanordnung 20 umfasst mehrere Längsrippen 25, welche sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses 13, das heißt zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse R, erstrecken. Weiterhin umfasst die Rippenanordnung 20 mehrere Querrippen 26, welche die Längsrippen 25 kreuzen, sich also zumindest im Wesentlichen in einer Um- fangsrichtung der Mantelfläche 14 erstrecken. In Fig. 1 sind lediglich beispielhaft drei Querrippen 26 gezeigt. Es ist jedoch bevorzugt, dass wenigstens fünf Längs- rippen 25 und wenigstens fünf Querrippen 26 vorgesehen sind. Die Versteifungsrippen 25, 26 der Rippenanordnung 20 sind unter Vermeidung der Ausbildung eines regelmäßigen Musters ungleichmäßig über die Wandung 17 verteilt, wie nachfolgend näher ausgeführt wird. Fig. 2 zeigt eine Abwicklung der Mantelfläche 14, auf welcher sich eine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gestaltete Rippenanordnung 20 befindet. Alle Längsrippen 25 der Rippenanordnung 20 verlaufen parallel zueinander.
Ebenso verlaufen alle Querrippen 26 der Rippenanordnung 20 parallel zueinander. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Abstände der Längsrippen 25 zueinan- der jeweils unterschiedlich. Die Abstände der Querrippen 26 zueinander sind ebenfalls jeweils unterschiedlich. Die Mantelfläche 14 ist somit in eine Vielzahl unterschiedlich großer Wandfelder 27 unterteilt. Die Wandfelder 27 weisen unterschiedliche Steifigkeiten und demzufolge unterschiedliche Eigenfrequenzen auf. Sie werden daher nicht gleichzeitig zum Schwingen angeregt, was der Geräusch- bildung entgegenwirkt. Grundsätzlich könnte sich die Rippenanordnung 20 auch über eine oder beide Stirnflächen 15 (Fig. 1 ) des Gehäuses 13 erstrecken. Bei der in Fig. 3 gezeigten Rippenanordnung 20' verlaufen die Längsrippen 25 und die Querrippen 26 wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform jeweils parallel zueinander. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 2 kreuzen sich aber die Längsrippen 25 und die Querrippen 26 unter einem Kreuzungswinkel W von etwa 75°, das heißt die Längsrippen 25 und die Querrippen 26 kreuzen sich nicht im rechten Winkel. Das Ausmaß an Ungleichverteilung der Steifigkeit wird hierdurch weiter gesteigert.
Die in Fig. 4 gezeigte Rippenanordnung 20" unterscheidet sich von der in Fig. 3 gezeigten Rippenanordnung 20' insofern, als alle Querrippen 26 schräg zueinan- der verlaufen. Es ergeben sich somit eine Vielzahl unterschiedlicher Kreuzungswinkel W. Die Mustervermeidung ist hierdurch besonders stark ausgeprägt. Prinzipiell könnten auch (oder alternativ) die Längsrippen 25 schräg zueinander verlaufen. Als weitere Maßnahme zur Mustervermeidung können wenigstens zwei der
Längsrippen 25 und/oder wenigstens zwei der Querrippen 26 eine unterschiedliche Höhe und/oder eine unterschiedliche Dicke oder Breite aufweisen. Außerdem könnten wenigstens zwei der Längsrippen 25 und/oder wenigstens zwei der Querrippen 26 eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen. Es kann auch vorge- sehen sein, dass wenigstens zwei der Längsrippen 25 und/oder wenigstens zwei der Querrippen 26 zumindest abschnittsweise aus einem unterschiedlich steifen Material gefertigt sind. Ferner kann die Wandung 17 mehrere Wandabschnitte mit jeweils unterschiedlichen Wandstärken aufweisen. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ausschließlich Längsrippen 25 oder ausschließlich Querrippen 26 vorgesehen, von denen wenigstens zwei schräg zueinander verlaufen. Diese Form der Ungleichverteilung kann in bestimmten Anwendungen für eine erwünschte Unterdrückung der Geräu- scherzeugung ausreichen.
Die Erfindung ermöglicht auf einfache Weise ein verbessertes NVH-Verhalten von elektrischen Maschinen unterschiedlicher Art.
Bezuqszeichenl iste:
1 1 elektrische Maschine
13 Gehäuse
14 Mantelfläche
15 Stirnfläche
16 Ausgangswelle
17 Wandung
19 Außenseite
20, 20', 20" Rippenanordnung
25 Längsrippe
26 Querrippe
27 Wandfeld
W Kreuzungswinkel

Claims

Patentansprüche
Elektnsche Maschine (1 1 ), insbesondere Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (13), das eine Wandung (17) umfasst, an der eine Rippenanordnung (20, 20', 20") von mehreren Versteifungsrippen (25, 26) angeordnet ist, wobei die Rippenanordnung (20, 20', 20") wenigstens zwei Längsrippen (25) aufweist, welche sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses (13) erstrecken, und wobei die Rippenanordnung (20, 20', 20") ferner wenigstens zwei Querrippen (26) aufweist, welche die Längsrippen (25) kreuzen, wobei die Versteifungsrippen (25, 26) der Rippenanordnung (20, 20', 20") unter Vermeidung der Ausbildung eines regelmäßigen Musters ungleichmäßig über die Wandung (17) verteilt sind.
Elektrische Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Rippenanordnung (20, 20', 20") wenigstens 3 und vorzugsweise wenigstens 5 zumindest im Wesentlichen parallel verlaufende Längsrippen (25) umfasst, wobei die Abstände zweier benachbarter Längsrippen (25), insbesondere alle Längsrippen, jeweils unterschiedlich sind und/oder dass die Rippenanordnung (20, 20', 20") wenigstens 3 und vorzugsweise wenigstens 5 zumindest im Wesentlichen parallel verlaufende Querrippen (26) umfasst, wobei die Abstände zweier benachbarter Querrippen (26), insbesondere aller Querrippen, jeweils unterschiedlich sind.
Elektnsche Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich die Querrippen (26) und die Längsrippen (25) der Rippenanordnung (20') unter einem Kreuzungswinkel (W) kreuzen, dessen Betrag um wenigstens 2°, vorzugsweise um wenigstens 5°, von 90° abweicht.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens zwei Längsrippen (25) und/oder wenigstens zwei Querrippen (26) der Rippenanordnung (20', 20") schräg zueinander verlaufen.
Elektrische Maschine nach Anspruch 4,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
alle benachbarten Längsrippen (25) und/oder alle benachbarten Querrippen (26) der Rippenanordnung (20', 20") schräg zueinander verlaufen.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die sich kreuzenden Längsrippen (25) und Querrippen (26) der Rippenanordnung (20, 20', 20") die Wandung (17) des Gehäuses (13) in einzelne Wandfelder (27) unterteilen, wobei wenigstens 75% und vorzugsweise wenigstens 90% der gebildeten Wandfelder (27) unterschiedlich groß sind.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich die Längsrippen (25) der Rippenanordnung (20, 20', 20"), vorzugsweise durchgehend, im Wesentlichen von einem ersten axialen Endabschnitt des Gehäuses (13) bis zu einem entgegengesetzten zweiten axialen Endabschnitt des Gehäuses (13) erstrecken und/oder dass sich die Querrippen (26) der Rippenanordnung (20, 20', 20"), vorzugsweise durchgehend, im Wesentlichen in einer Umfangsrichtung des Gehäuses (13) erstrecken.
Elektrische Maschine (11 ), insbesondere Elektromotor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (13), das eine Wandung (17) umfasst, an der eine Rippenanordnung (20", 20") von mehreren Versteifungsrippen (25, 26) angeordnet ist, die sich zumindest im Wesentlichen in einer axialen Richtung oder in einer Umfangsrichtung des Gehäuses (13) erstrecken, wobei wenigstens zwei Versteifungsrippen (25, 26) der Rippenanordnung (20', 20") schräg zueinander verlaufen.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens zwei Versteifungsrippen (25, 26) der Rippenanordnung (20, 20', 20") eine unterschiedliche Höhe und/oder eine unterschiedliche Dicke oder Breite aufweisen.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens zwei Versteifungsrippen (25, 26) der Rippenanordnung (20, 20', 20") eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen.
Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
wenigstens zwei Versteifungsrippen (25, 26) der Rippenanordnung (20, 20', 20") zumindest abschnittsweise aus einem unterschiedlich steifen Material gefertigt sind.
12. Elektnsche Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Wandung (17) wenigstens zwei und vorzugsweise wenigstens vier Wandabschnitte umfasst, die eine unterschiedliche Wandstärke aufweisen.
13. Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Rippenanordnung (20, 20', 20") an einer Außenseite (19) der Wandung (17) vorgesehen ist.
14. Elektrische Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich die Rippenanordnung (20, 20', 20") über wenigstens 50% und vorzugsweise über wenigstens 70% der Oberfläche des Gehäuses (13) erstreckt.
PCT/EP2017/067379 2016-08-10 2017-07-11 Elektrische maschine WO2018028912A1 (de)

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DE102016214890.7A DE102016214890A1 (de) 2016-08-10 2016-08-10 Elektrische Maschine
DE102016214890.7 2016-08-10

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WO2018028912A1 true WO2018028912A1 (de) 2018-02-15

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