WO2019110410A1 - Electric motor - Google Patents

Electric motor Download PDF

Info

Publication number
WO2019110410A1
WO2019110410A1 PCT/EP2018/082970 EP2018082970W WO2019110410A1 WO 2019110410 A1 WO2019110410 A1 WO 2019110410A1 EP 2018082970 W EP2018082970 W EP 2018082970W WO 2019110410 A1 WO2019110410 A1 WO 2019110410A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric motor
rotor
motor shaft
contacting element
nonwoven fabric
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/082970
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lakshmi Narayanan MUTHU
Uwe Roessler
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2019110410A1 publication Critical patent/WO2019110410A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1737Means 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/08Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with two or more rows of balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30Electric properties; Magnetic properties
    • F16C2202/32Conductivity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/30Fluoropolymers
    • F16C2208/32Polytetrafluorethylene [PTFE]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2212/00Natural materials, i.e. based on animal or plant products such as leather, wood or cotton or extracted therefrom, e.g. lignin
    • F16C2212/08Woven, unwoven fabrics, e.g. felt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/70Diameters; Radii
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00Electrical apparatus
    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063Fixing them on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067Fixing them in a housing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference

Definitions

  • the invention relates to an electric motor according to the preamble of the independent claim.
  • Electromechanical commutation of motors produces electromagnetic waves that are emitted into the environment. These occurring electromagnetic waves should be reduced.
  • the motor shaft is connected via an electrically conductive connecting element
  • connecting element acts on the end face of the motor shaft and on
  • the invention relates to an electric motor, in particular an external rotor motor, with a rotor, a stator and a motor shaft, wherein the motor shaft is associated with the stator or the rotor and a Has axis of rotation about which rotor and stator to each other by means of at least one rolling bearing, which has at least one end face, are rotatably mounted, and wherein the motor shaft a
  • Contacting element is arranged, which is in contact with the at least one roller bearing and on the lateral surface of the motor shaft and, alternatively or additionally, the end face of the rolling bearing to this movable, in particular rotatably applied. It is proposed that the contacting element is at least partially formed from an electrically conductive nonwoven fabric.
  • Claim has the advantage that the contacting element can be installed in a particularly space-saving and easy.
  • a Kunststoffierlementes which is at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric, also undesirable squeaking noise can be further minimized in an advantageous manner.
  • the nonwoven fabric according to the invention is optimized with respect to its sliding properties and at the same time has good electrical conductivity. Even with a radial
  • nonwoven may in the present case a
  • Spun fibers or filaments and / or fibers with a degree of slimming that is with a ratio of fiber length in mm to
  • Fiber diameter in mm of at least 300 can be.
  • the fibers are interconnected in the nonwoven fabric by entanglement and / or cohesion and / or adhesion, wherein the character-determining fibers can be oriented in the nonwoven fabric and / or arranged confused.
  • the fibers are oriented in such a way that they form a brush-like structure.
  • Axis to which a body, in particular the rotor, in the
  • motor shaft understood an objective machine element
  • Rolling the surface of the rolling bearing are understood, which extends in a plane perpendicular or substantially perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft.
  • the End face limits the rolling bearing axially along the axis of rotation.
  • the term end face is not limited to a flat surface, but the end face can be any
  • Outer surface of the motor shaft that surface of the motor shaft are understood, which extends circumferentially in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation.
  • the term lateral surface is not limited to a cylindrical surface, but the
  • Jacket surface projections and recesses include.
  • the rotor and stator are connected to one another by means of at least one
  • Motor support or stator be firmly clamped, so that the rotor in operation to the
  • the electric motor is designed such that the contacting element is stationary, that is not co-rotated during operation of the electric motor. In this way, the nonwoven fabric is exposed to lower shear loads.
  • the electric motor is designed such that the contacting element is stationary, that is not co-rotated during operation of the electric motor. In this way, the nonwoven fabric is exposed to lower shear loads.
  • the electric motor is designed as an external rotor motor.
  • the shielding effect of the rotor itself can be used to improve the electromagnetic compatibility in an advantageous manner.
  • the contacting is rotatably connected to the at least one rolling bearing.
  • rotationally fixed is also to be understood that the smallest relative movements between the contacting element and the rolling bearing can occur in the region of the rotationally fixed connection.
  • the rolling bearing has an inner ring and an outer ring, wherein the contacting element is rotatably connected to the outer ring and movable on the inner ring, in particular rotatably.
  • the overarching distance can be kept low in an advantageous manner.
  • bearings have a plurality of electrically conductive
  • Such a grinding contact via the electrically conductive nonwoven fabric has the advantage that the frictional force and concomitantly the wear of the contacting element can be minimized.
  • the electrically conductive nonwoven material abrades both on the end face of the inner ring of the rolling bearing and on the lateral surface of the motor shaft.
  • Potential equalization can be done via the corresponding second sliding contact surface.
  • the contacting element is integrally formed from an electrically conductive nonwoven fabric.
  • Embodiment can be particularly easy to produce and assemble.
  • a particularly simple and cost-effective embodiment of the invention can be provided by the fact that the electrically conductive nonwoven fabric and the rolling bearing are bonded together.
  • the contacting element is formed at least in two parts and at least one support element and an insert element, wherein the T ragelement and the insert element connected to each other, in particular glued together.
  • Einlegeelement also provides a non-rotatable, stable
  • a support element can be understood as a support body which is stiffer with respect to the insertion element and thus assumes a supporting function for the insertion element according to the invention.
  • a support member may be formed, for example, of a metallic material.
  • the support element is formed from a plastic, insofar as it is suitable due to its material properties to provide a supporting effect for the insert element.
  • Insertion element to be understood a component which is arranged in or on the support member and at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric.
  • the invention is not limited to a recessed in the support element insert element. Rather, it can also be foreseen that the insert element the
  • T ragelement at least partially engages.
  • the invention is not limited to a one-piece insert element.
  • the insert element is designed in several parts. Essential to the invention here is only that the insert element forms the one component which is movable, or rotatably applied to rotating in operation components.
  • the insert element formed as an annular disc.
  • Such a flat disc can be provided in a space-saving manner under optimal utilization of the available space.
  • the contacting element has an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the motor shaft.
  • the inner diameter of the motor shaft is smaller than the outer diameter of the motor shaft.
  • the nonwoven fabric has a high lubricity and at the same time a small specific resistance, in particular a
  • Characteristics of balancing potential differences between the rotor and the stator are provided secured.
  • These advantageous material properties of the nonwoven fabric can be provided in particular in that the nonwoven fabric has a Teflon impregnation and is provided with metal particles, in particular with metal strips.
  • metal particles respectively Metal strips which are incorporated into the nonwoven fabric, the electrical conductivity can be improved in an advantageous manner.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a
  • FIG. 2 is a detail of the electric motor according to the invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a contacting element according to the invention according to FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 5 is a perspective view of a contacting element according to the invention according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a contacting element according to the invention in a perspective view.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an electric motor 10 embodied by way of example as an external rotor motor.
  • the electric motor can be used in particular as a fan motor in HVAC systems or for cooling an internal combustion engine in a vehicle or for driving a fan, a transmission, a pump or an actuator.
  • the electric motor 10 has a fixed part, the stator 12 and a rotating part, the rotor 14.
  • An electric motor 10 of the external rotor motor type as illustrated by way of example in FIG characterized by the fact that the radially inner part is fixed during operation, while the radially outer part rotates.
  • On the stator 12 a plurality of windings 16 is arranged.
  • the rotor 14 in turn has magnets 18. If the windings 16 are traversed by current, the magnetic field of the electric motor 10 is thereby generated.
  • the windings 16 of electric motors are fed in operation usually with pulse width modulated signals that can cause interference.
  • the electromagnetic interference radiation occurs at the windings 16 or the magnet 18.
  • the interference radiation can lead to disruption of other electronic systems and components which are arranged in the vicinity of the electric motor 10.
  • the electric motor 10 can in the reverse manner and interference from the
  • the electric motor 10 should therefore shield windings 16 and magnets 18 as possible in all directions.
  • a shield can be achieved inter alia by a rotor 14 arranged as close as possible to the stator 12.
  • the rotor 14 is formed substantially cup-shaped. This cup-shaped design of the rotor 14 in this case forms a shield for the windings 16 and magnets 18, which are arranged within the cup-shaped rotor 14.
  • the cup-shaped rotor 14 has for this purpose in the radial direction
  • first portion 20 of the rotor 14 forms the bottom of the cup-shaped rotor 14.
  • the rotor 14 has a second portion 22 which is disposed on the outer edge of the rotor 14 and a circumferentially extending, in the axial direction Side wall of the cup-shaped rotor 14 forms.
  • the open area of the rotor 14 opposite the bottom 20 of the cup-shaped rotor 14 is shielded by a motor carrier 24, as can be seen clearly in FIG.
  • the arrangement of the pot-shaped rotor 14 and the motor support 24 acting as a cover results in a substantially closed space, which is shielded in all directions by electrically conductive surfaces.
  • the motor shaft 26 is rotatably connected to the motor carrier 24 and thus associated with the stator 12. Such a rotationally fixed connection can be provided in particular by injecting the motor shaft 26 into the motor carrier 24.
  • the motor shaft 26 has a free end 30 and a rotation axis 32 about which the rotor 14 and the stator 12 are rotatably mounted to each other.
  • the motor shaft 26 has a peripheral circumferential surface 27 extending in the axial direction.
  • the invention is not limited to one shown here Embodiment with a rotationally fixed in the stator 12 arranged motor shaft 26 limited. Rather, it is also conceivable that the motor shaft 26 is rotatably clamped in the rotor 14 and correspondingly the motor shaft 26 is associated with the rotor 14.
  • the axis of rotation 32 extends in the sense of an infinitely extending imaginary straight line in particular centrally through the motor shaft 26 and corresponds to the central axis of the motor shaft 26.
  • the pot-shaped rotor 14 For rotatable mounting of the rotor 14 relative to the stator 12 about the axis of rotation 32 points the pot-shaped rotor 14 on its side facing the motor shaft 26 a bearing seat 36, which in axial
  • a bearing 38 is arranged inside the bearing seat 36 of the rotor 14. As shown in Figure 1, the bearing 38 has two rolling bearings 40, 42, wherein both roller bearings 40, 42 sit with their respective outer ring 44 in the bearing seat 36 of the rotor 14 and with its corresponding inner ring 46 on the motor shaft 26.
  • the rotor 14 In order to prevent the rotor 14 from assuming the function of a high-frequency antenna and possibly worsening the interference problem, the rotor 14 must be contacted with a ground potential 34. For this purpose, the rotor 14 must be electrically conductively connected to the motor shaft 26, which in turn is pressed into the motor carrier 24 and thus abuts the ground potential 34. Such a coupling between the rotor 14 and the motor shaft 26 can not be provided via the rolling bearings 40, 42 as a rule, since they have an oil-filled bearing gap, which has the consequence that no sufficiently stable ohmic connection can be provided.
  • an electrically conductive contacting element 48 is arranged between the stator 12 and the rotor 14.
  • Theêtierelement 48 causes the reduction of potential differences between the rotor 14 and stator 12 of the electric motor 10 and is
  • the nonwoven fabric 52 has fibers in a different orientation, so that they are arranged on a possible contact surface with different angles. In this way, despite a small radial contact force, a large contact surface can be built up.
  • the fixedly clamped end 28 of the motor shaft 26 facing rolling bearing is referred to as the first roller bearing 40 and the free end 30 of the motor shaft 26 associated rolling bearings as the second rolling bearing 42.
  • Rolling 40, 42 are only exemplified as a ball bearing. It is also conceivable that other basic forms of rolling bearings, such as cylindrical roller bearings, needle roller bearings or tapered roller bearings are used. However, all of these rolling bearing shapes have in common that rolling bodies between the inner ring 46 and an outer ring 44 reduce frictional resistance and because of lubrication or their nature they are unable to provide a sufficiently stable ohmic connection between the rotor 14 and the stator 12.
  • a contacting element 48 according to the invention which is formed at least partially from an electrically conductive nonwoven fabric 52 of the type in question, is used in an electric motor 10 which is mounted by means of at least one sliding bearing.
  • the contacting element according to the invention 48 rotatably connected to the at least one sliding bearing and on the lateral surface of the motor shaft and additionally or alternatively also on the end face of the sliding bearing to this movable, in particular rotatably rests.
  • the outer ring 44 of the first bearing 40 is clearly fixed in the axial direction in the embodiment shown here.
  • the outer ring 44 of the first roller bearing 40 is fixed at its free end 30 of the motor shaft 26 facing side via a spacer sleeve 49.
  • the second bearing 42 assumes the function of a fixed bearing, that is, it is capable of unambiguously positioning the motor shaft 26 in the axial direction.
  • the second bearing 42 must be able to absorb both radial and axial forces and guide it into the surrounding construction.
  • the inner ring 46 of the second bearing 42 is fixed for this purpose on its the free end 30 of the motor shaft 26 facing side via a locking ring 50 on the motor shaft 26.
  • an inventive electric motor 10 is not limited to an axial fixation of the inner ring 46 via a locking ring 50. It can also be provided other security elements, such as nuts or lock washers.
  • other security elements such as nuts or lock washers.
  • the contacting element 48 is integrally formed in the embodiment shown in Figure 1 from an electrically conductive nonwoven fabric 52 and rotatably connected to the outer ring 44 of the first rolling bearing 40. According to the one shown in FIG. 1
  • Outer ring 44 of the rolling bearing 40 is so large that a sufficiently stable ohmic connection between the outer ring 44 and the contacting element 48 can be provided.
  • an electrically conductive nonwoven fabric 52 annular disc in its inner region which is referred to as the second section 64, on the inner ring 46th and additionally or alternatively thereto on the lateral surface 27 to this movable, in particular rotatable and thus forms a sliding contact by the formation of the sliding contact of an electrically conductive nonwoven fabric 52, which according to the invention particularly good
  • the nonwoven fabric 52 has an electrical resistance which is less than 75 W.
  • a particularly stable contact can be provided in particular by the contacting element 48 abutting both on the inner ring 46 of the rolling bearing 40 and on the lateral surface 27 in a grinding manner.
  • Contacting element 48 is arranged on the second bearing 42. In such an embodiment, it is conceivable, for example,
  • the speed groove 51 assumes the function of the contact element 48 according to the invention in addition to its support function.
  • the contacting element 48 may be arranged on the end face 60 of the respective roller bearings 40, 42 facing away from the free end 30 of the motor shaft 26.
  • the invention is not limited to one Embodiment with only one contact element 48 limited.
  • a corresponding contacting element 48 to be arranged on both roller bearings 40, 42.
  • FIG. 2 shows a section of the electric motor 10 according to the invention analogous to Figure 1.
  • the motor shaft 26 is rotatably mounted in the stator 12.
  • a bearing seat 36 is formed on the rotor 14.
  • the inner ring 46 of the same bearing 40 is substantially non-rotatably connected to the motor shaft 26.
  • a contacting element 48 is provided, which is in contact with the roller bearing 40 and rests against the lateral surface 27 of the motor shaft 26.
  • Rolling, movable, in particular rotatably applied Furthermore, it can also be provided that such a contact element 49 simultaneously, in particular rotatably, rests on both the lateral surface 27 of the motor shaft 26 and on the end face 60 of the rolling bearing.
  • the end face 60 of the roller bearing 40 represents that surface which is essentially perpendicular to the imaginary axis of rotation 32.
  • the contact element 48 has a rotationally fixed manner to the rolling bearing 40 connected to the first section 62 and as
  • the contacting element 48 shown in the embodiment according to FIG. 2 is produced in one piece from an electrically conductive nonwoven fabric 52.
  • a nonwoven fabric 52 of the type in question here is preferably a material which with respect to its
  • nonwoven fabric 52 preferably has one
  • Such a nonwoven fabric 52 is thus advantageously capable of abrading against the lateral surface 27 of the motor shaft 26 and alternatively or additionally to abut against the end face 60 of the rolling bearing 40 without increased friction losses occur.
  • the contacting element 48 lies rotatably in the sense of a sliding contact both on the end face 60 of the roller bearing 40 and on the lateral surface 27 of the motor shaft 26.
  • the rotatable, axial contacting of the Mixieriatas 48 and the second portion 64 of the Mixieriatas 48 with the end face 60 of the rolling bearing 40 is referred to as the first sliding contact surface 66 and the rotatable, radial
  • FIGS. 1 and 2 having a contacting element 48 resting against both the first sliding contact surface 66 and the second sliding contact surface 68 has the advantage that, in the event of loss of contact with one of the two sliding contact surfaces 66, 68, the potential equalization over the
  • Slip contact surface 66 can often occur during operation by start-up or shaking loads, so that the corresponding radial contact can maintain the function of balancing the potential differences.
  • By such a two-sided contact on both sliding contact surfaces 66 and 68 can thus be advantageously increased the reliability. According to the present invention, it is also conceivable that the contacting element on the first
  • FIG. 3 shows the embodiment of the invention shown in FIG.
  • the contacting element 48 shown in FIG. 3 is formed in one piece from an electrically conductive nonwoven fabric and has a substantially planar annular shape with a first section 62 arranged in the outer region and a second section 64 arranged in the inner region. In the mounted state, the axially extending inner surface with the axial height 70 on the lateral surface 27 of the
  • the contacting element 48 in addition to such an essentially planar embodiment of the contacting element 48, it is also conceivable for the contacting element 48 to have an encircling collar in the region of the second section 64, which protrudes axially beyond the contour of the first section 62, so that the height 70 of the second sliding contact surface 68 and concomitantly the surface of the radial contact with the
  • Such Kunststoffierelement 48 with a circumferential collar has in particular with regard to the optimization of the target functions such as Size of the sliding contact surface and the contact pressure of the
  • Inner diameter 72 of the contacting element 48 is dimensioned so that in the assembled state, the contacting element 48 with a
  • FIG 4 shows a section of an electric motor 10 according to the invention according to Figure 2 with the difference that the inventive
  • Contacting element 48 has a support element 74 and an insert element 76.
  • the insert element 76 is formed from an electrically conductive nonwoven fabric 52.
  • a support element 74 of the type in question may be a metal support element. However, it is also conceivable that the support element 74 is formed of a different material. In this case, it is only essential to the invention that the support element 74 has sufficient bending stiffness and thus a supporting structure for the nonwoven fabric 52
  • Insert element 76 offers. According to a possible embodiment of the invention it is
  • the insert element 76 is first adhesively bonded to the support element 74 on the contact surface 80 that forms between these two components. Subsequently, the insert element 76 is pushed together with the support member 76 so far on the motor shaft 26 that the contact element 48 abuts with its support portion 58 on the outer ring 44 of the first bearing 40. Subsequently, the spacer sleeve 49 is pushed, which presses the first portion 62 of the Mixierettis 48 against the outer ring 44. Essential to the invention here is that the support area 58 is so large that a sufficiently stable ohmic connection between the outer ring 44 and the contact element 48 can be provided. Of course, it is also conceivable that the insert element 76 is merely clamped in the support member 74, so that the additional manufacturing step of the bonding can be omitted. Furthermore, it is also conceivable that such a two-part
  • FIG. 5 shows the embodiment of the invention shown in FIG.
  • Section 64 of the Kunststoffieriatas 48 that is, the portion which rotatably on the end face 60 of the rolling bearing 40, 42 and additionally or alternatively thereto abuts the outer surface 27 of the motor shaft is formed of an electrically conductive nonwoven fabric 52. Due to the
  • the width 78 of the insert 76 is reduced in the radial direction, so that only a small disc of the electrically conductive nonwoven fabric 52 is inserted into the support member 74.
  • Essential to the invention here is only that the support element 74 itself does not abrade against rotating components and here
  • the insert element 76 projects beyond the contour of the support element 74 in the axial direction and, alternatively or additionally, covers the entire width 80 of the support element 74.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a contacting element 48 according to the invention in a perspective illustration.
  • the contacting element 48 has an insertion element 76 and a
  • the electric motor 10 drives the electric motor 10 according to the invention.
  • the electric motor 10 can also be used in a pump, in particular a coolant pump, or an interior ventilation system of a vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to an electric motor (10), in particular an external rotor motor, having a rotor (14), a stator (12) and a motor shaft (26), wherein the motor shaft (26) is associated with the stator (12) or the rotor (14) and has an axis of rotation (32), the rotor (14) and stator (12) being mounted by means of at least one rolling bearing (40, 42), which has at least one end face (60), in such a way that they can rotate relative to each other about said axis of rotation, and wherein the motor shaft (26) has a lateral surface (27) and a contacting element (48) is arranged between the rotor (14) and the stator (12), said contacting element being in contact with the at least one rolling bearing (40, 42) and abutting the lateral surface (27) of the motor shaft (26) and/or the end face (60) of the rolling element bearing (40, 42) in such a way that it is movable, in particular rotatable, relative thereto. It is proposed that the contacting element (48) is formed at least in part from an electrically conductive nonwoven material (52).

Description

Titel  title
Elektromotor  electric motor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor nach Gattung des unabhängigen Anspruches. The invention relates to an electric motor according to the preamble of the independent claim.
Stand der Technik State of the art
Bei der elektromechanischen Kommutierung von Motoren entstehen elektromagnetische Wellen, welche in die Umgebung abgestrahlt werden. Diese auftretenden elektromagnetischen Wellen gilt es zu mindern. Electromechanical commutation of motors produces electromagnetic waves that are emitted into the environment. These occurring electromagnetic waves should be reduced.
Aus der DE 10 2012 201 545 Al ist eine Vorrichtung zum Abschirmen von elektromagnetischer Störstrahlung eines Elektromotors bekannt, welcher mittels From DE 10 2012 201 545 Al a device for shielding electromagnetic interference of an electric motor is known, which means
eines getakteten Signals angesteuert wird. Es ist vorgesehen, dass der Rotor mit a clocked signal is driven. It is envisaged that the rotor with
der Motorwelle über ein elektrisch leitendes Verbindungselement verbunden ist, the motor shaft is connected via an electrically conductive connecting element,
wobei das Verbindungselement an der Stirnseite der Motorwelle angreift und an wherein the connecting element acts on the end face of the motor shaft and on
der Stirnseite des Rotorbauteils befestigt ist. the end face of the rotor component is attached.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Disclosure of the Invention Advantages of the Invention
Die Erfindung geht aus von einem Elektromotor, insbesondere einem Außenläufermotor, mit einem Rotor, einem Stator und einer Motorwelle, wobei die Motorwelle dem Stator oder dem Rotor zugeordnet ist und eine Drehachse aufweist, um welche Rotor und Stator zueinander mittels wenigstens eines Wälzlagers, welches wenigstens eine Stirnfläche aufweist, drehbar gelagert sind, und wobei die Motorwelle eine The invention relates to an electric motor, in particular an external rotor motor, with a rotor, a stator and a motor shaft, wherein the motor shaft is associated with the stator or the rotor and a Has axis of rotation about which rotor and stator to each other by means of at least one rolling bearing, which has at least one end face, are rotatably mounted, and wherein the motor shaft a
Mantelfläche aufweist und zwischen Rotor und Stator ein Has lateral surface and between the rotor and a stator
Kontaktierelement angeordnet ist, welches in Kontakt mit dem wenigstens einen Wälzlager steht und an der Mantelfläche der Motorwelle und alternativ oder zusätzlich der Stirnfläche des Wälzlagers zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar, anliegt. Es wird vorgeschlagen, dass das Kontaktierelement zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff ausgebildet ist. Contacting element is arranged, which is in contact with the at least one roller bearing and on the lateral surface of the motor shaft and, alternatively or additionally, the end face of the rolling bearing to this movable, in particular rotatably applied. It is proposed that the contacting element is at least partially formed from an electrically conductive nonwoven fabric.
Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den Merkmalen des The electric motor according to the invention with the features of
unabhängigen independent
Anspruches hat den Vorteil, dass das Kontaktierungselement besonders platzsparend und einfach eingebaut werden kann. Durch den Einsatz eines Kontaktierlementes, welches zumindest teilweise aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff ausgebildet ist, können ferner in vorteilhafter Weise ungewollte Quietschgeräusche minimiert werden. Als besonders vorteilhaft ist es ferner anzusehen, dass der erfindungsgemäße Vliesstoff hinsichtlich seiner Gleiteigenschaften optimiert ist und gleichzeitig eine gute elektrische Leitfähigkeit innehat. Auch bei einer radialen  Claim has the advantage that the contacting element can be installed in a particularly space-saving and easy. By using a Kontaktierlementes, which is at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric, also undesirable squeaking noise can be further minimized in an advantageous manner. It is also to be regarded as particularly advantageous that the nonwoven fabric according to the invention is optimized with respect to its sliding properties and at the same time has good electrical conductivity. Even with a radial
Kontaktierung von sich drehenden Bauteilen kann durch ein derart ausgebildetes Kontaktierelement nunmehr in vorteilhafter Weise die Reibung minimiert werden und gleichzeitig eine stabile Ohmsche Contacting of rotating components can be minimized by a trained contacting element now advantageously the friction and at the same time a stable ohmic
Verbindung zum Ausgleich von Potentialunterschieden zwischen Rotor und Stator bereitgestellt werden. Eine solche Reibungsminimierung wirkt sich darüber hinaus vorteilhaft auf die Wärmeentwicklungen und den Verschleiß eines solchen Kontaktierelementes aus. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Kontaktierelement aufgrund seiner geringen Baugröße ohne zusätzliche Anpassungen des Elektromotors in bereits bestehenden Systemen integriert oder sogar nachgerüstet werden. Unter dem Begriff„Vliesstoff“ kann im vorliegenden Fall ein Compound be provided to compensate for potential differences between the rotor and stator. Such minimization of friction also has an advantageous effect on the heat development and the wear of such a contacting element. In addition, the contact element according to the invention can be integrated into existing systems due to its small size without additional adjustments of the electric motor or even retrofitted. The term "nonwoven" may in the present case a
Flächengebilde verstanden werden, welches ganz oder zu einem wesentlichen Teil aus Fasern besteht, wobei diese Fasern sowohl Be understood, which consists entirely or substantially of fibers, these fibers both
Spinnfasern oder Filamente und/oder Fasern mit einem Schlankheitsgrad, das heißt mit einem Verhältnis von Faserlänge in mm zu Spun fibers or filaments and / or fibers with a degree of slimming, that is with a ratio of fiber length in mm to
Faserdurchmesser in mm, von mindestens 300 sein können. Ferner ist es denkbar, dass die Fasern untereinander im Vliesstoff durch Verschlingung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion miteinander verbunden sind, wobei die charakterbestimmenden Fasern im Vliesstoff orientiert und/oder wirr angeordnet sein können. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Fasern derart ausgerichtet sind, dass diese bürstenartige Struktur ausbilden. Fiber diameter in mm, of at least 300 can be. Further, it is conceivable that the fibers are interconnected in the nonwoven fabric by entanglement and / or cohesion and / or adhesion, wherein the character-determining fibers can be oriented in the nonwoven fabric and / or arranged confused. Moreover, it is also conceivable that the fibers are oriented in such a way that they form a brush-like structure.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer Drehachse eine gedachte In the context of the present invention, an imaginary one can be imagined under a rotation axis
Achse verstanden werden, um welche ein Körper, insbesondere der Rotor, im  Axis, to which a body, in particular the rotor, in the
Sinne einer Rotationsachse rotiert. Im Unterschied zur Drehachse, welche eine  Rotates sense of a rotation axis. In contrast to the rotation axis, which one
rein gedachte Achse darstellt, kann in Bezug auf die vorliegende purely imaginary axis can, in relation to the present
Erfindung unter Invention under
dem Begriff Motorwelle ein gegenständliches Maschinenelement verstanden the term motor shaft understood an objective machine element
werden. become.
Ferner kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer Furthermore, in the context of the present invention under a
Stirnfläche des Face of the
Wälzlagers diejenige Oberfläche des Wälzlagers verstanden werden, welche sich in einer Ebene senkrecht beziehungsweise im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Motorwelle erstreckt. Mit anderen Worten die Stirnfläche begrenzt das Wälzlager axial entlang der Drehachse. Der Begriff Stirnfläche ist hierbei nicht auf eine ebene Oberfläche begrenzt, vielmehr kann die Stirnfläche jegliche Rolling the surface of the rolling bearing are understood, which extends in a plane perpendicular or substantially perpendicular to the axis of rotation of the motor shaft. In other words the End face limits the rolling bearing axially along the axis of rotation. The term end face is not limited to a flat surface, but the end face can be any
Oberflächenkontur aufweisen. Have surface contour.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann überdies unter einer In the context of the present invention, moreover, under a
Mantelfläche der Motorwelle diejenige Oberfläche der Motorwelle verstanden werden, welche sich in Axialrichtung, das heißt in Richtung der Drehachse umlaufend erstreckt. Der Begriff Mantelfläche ist hierbei nicht auf eine zylindrisch ebene Oberfläche begrenzt, vielmehr kann die Outer surface of the motor shaft that surface of the motor shaft are understood, which extends circumferentially in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation. The term lateral surface is not limited to a cylindrical surface, but the
Mantelfläche Vorsprünge und Ausnehmungen umfassen. Jacket surface projections and recesses include.
Erfindungsgemäß sind Rotor und Stator zueinander mittels wenigstens eines According to the invention, the rotor and stator are connected to one another by means of at least one
Lagers drehbar gelagert. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Motorwelle im  Bearings rotatably mounted. For this purpose, for example, the motor shaft in
Motorträger oder Stator fest eingespannt sein, sodass der Rotor im Betrieb um die  Motor support or stator be firmly clamped, so that the rotor in operation to the
Motorwelle rotiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Motorwelle selbst im Rotor  Motor shaft rotates. However, it is also conceivable that the motor shaft itself in the rotor
eingespannt ist und gemeinsam mit dem Rotor im Stator beziehungsweise Motorblock drehbar gelagert ist. is clamped and is rotatably mounted together with the rotor in the stator or engine block.
Bevorzugterweise ist der Elektromotor derart ausgebildet, dass das Kontaktierelement feststehend ausgebildet ist, das heißt im Betrieb des Elektromotors nicht mitrotiert. Auf diese Weise ist der Vliesstoff geringeren Scherbelastungen ausgesetzt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Preferably, the electric motor is designed such that the contacting element is stationary, that is not co-rotated during operation of the electric motor. In this way, the nonwoven fabric is exposed to lower shear loads. According to another preferred
Ausführungsform der Erfindung ist der Elektromotor als Außenläufermotor ausgebildet. Bei einer solchen Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise die abschirmende Wirkung des Rotors selbst zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit genutzt werden. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den Embodiment of the invention, the electric motor is designed as an external rotor motor. In such an embodiment, the shielding effect of the rotor itself can be used to improve the electromagnetic compatibility in an advantageous manner. The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements in the
unabhängigen independent
Ansprüchen gegebenen Merkmale.  Claims given characteristics.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kontaktierelement drehfest mit dem wenigstens einen Wälzlager verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist der Begriff „drehfest“ auch so zu verstehen, dass kleinste Relativbewegungen zwischen dem Kontaktierelement und dem Wälzlager im Bereich der drehfesten Verbindung auftreten können. Insbesondere bei einem According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the contacting is rotatably connected to the at least one rolling bearing. In this context, the term "rotationally fixed" is also to be understood that the smallest relative movements between the contacting element and the rolling bearing can occur in the region of the rotationally fixed connection. Especially with a
Anlaufen des Elektromotors kann es demnach sein, dass zwischen dem Kontaktierelement und dem Wälzlager an der drehfesten Verbindung solche minimalen Relativbewegungen auftreten. Starting the electric motor, it may therefore be that such minimum relative movements occur between the contacting and the rolling bearing on the non-rotatable connection.
Bevorzugt weist das Wälzlager einen Innenring und einen Außenring auf, wobei das Kontaktierelement drehfest mit dem Außenring verbunden ist und an dem Innenring bewegbar, insbesondere drehbar anliegt. Durch die elektrische Preferably, the rolling bearing has an inner ring and an outer ring, wherein the contacting element is rotatably connected to the outer ring and movable on the inner ring, in particular rotatably. By the electric
Überbrückung zwischen dem Innenring und dem Außenring kann die zu übergreifende Strecke in vorteilhafter Weise gering gehalten werden. Zwar weisen solche Wälzlager eine Vielzahl an elektrisch leitenden  Bridging between the inner ring and the outer ring, the overarching distance can be kept low in an advantageous manner. Although such bearings have a plurality of electrically conductive
Komponenten auf, welche grundsätzlich dazu geeignet sind Components on which are basically suitable
Potentialunterschiede auszugleichen, bedingt durch die Schmierung der Lager eignen sich diese jedoch nicht eine lückenlose elektrische Leitung sicher einzuhalten, wodurch sich eine Kombination eines solchen To compensate for potential differences, due to the lubrication of the bearings, however, these are not a complete electrical line safely comply, creating a combination of such
Wälzlagers mit einem erfindungsgemäßen Kontaktierelement zum Rolling with a contact element according to the invention for
Ausgleichen von Potentialunterschieden als besonders vorteilhaft erweist. Ferner unterliegt ein solches Kontaktierelement geringen Compensating potential differences proves to be particularly advantageous. Furthermore, such a contact element is low
Relativgeschwindigkeiten, was sich vorteilhaft auf die Belastung des Kontaktierelementes und damit einhergehend auf seine Lebensdauer auswirkt. Relative speeds, which is beneficial to the burden of Kontaktierelementes and concomitantly affects its life.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt das das According to advantageous embodiment of the invention that is the
Kontaktierelement mit dem elektrisch leitfähigen Vliesstoff an der Kontaktierelement with the electrically conductive nonwoven fabric on the
Stirnfläche des Innenrings des Wälzlagers und zusätzlich oder alternativ an der Mantelfläche der Motorwelle schleifend an. End face of the inner ring of the rolling bearing and additionally or alternatively on the lateral surface of the motor shaft grinding.
In diesem Kontext kann analog zur Stirnfläche des Wälzlagers unter der Stirnfläche des Innenrings des Wälzlagers diejenige Oberfläche des Wälzlagers verstanden werden, welche sich in einer Ebene senkrecht beziehungsweise im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der In this context, analogous to the end face of the rolling bearing under the end face of the inner ring of the rolling bearing that surface of the rolling bearing can be understood, which in a plane perpendicular or substantially perpendicular to the axis of rotation of the
Motorwelle erstreckt. Eine solche schleifende Kontaktierung über den elektrisch leitfähigen Vliesstoff hat den Vorteil, dass die Reibkraft und damit einhergehend der Verschleiß des Kontaktierelementes minimiert werden kann. Motor shaft extends. Such a grinding contact via the electrically conductive nonwoven fabric has the advantage that the frictional force and concomitantly the wear of the contacting element can be minimized.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt der elektrisch leitfähige Vliesstoff sowohl an der Stirnfläche des Innenrings des Wälzlagers als auch an der Mantelfläche der Motorwelle schleifend an. Eine solche Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass bei einem Verlust der Kontaktierung einer der beiden Schleifkontaktflächen der According to an advantageous embodiment of the invention, the electrically conductive nonwoven material abrades both on the end face of the inner ring of the rolling bearing and on the lateral surface of the motor shaft. Such an embodiment has the advantage that in case of loss of contact with one of the two sliding contact surfaces of the
Potentialausgleich über die entsprechende zweite Schleifkontaktfläche erfolgen kann. Insbesondere ein leichtes Abheben des Potential equalization can be done via the corresponding second sliding contact surface. In particular, a slight lifting of the
Kontaktierelementes von der Stirnfläche des Innenrings des Wälzlagers kann im Betrieb durch Anlaufbewegungen des Elektromotors oder Kontaktierelementes of the end face of the inner ring of the bearing can during operation by start-up movements of the electric motor or
Schüttei belastungen auftreten, sodass über die entsprechende zweite Schleifkontaktfläche in vorteilhafter Weise die Funktion des Ausgleichs der Potentialunterschiede aufrechterhalten werden kann. Eine solche mehrseitige Schleifkontaktierung ermöglicht somit vorteilhaft die Erhöhung der Ausfallsicherheit des Potentialausgleichs. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Motorwelle drehfest im Stator Schüttei loads occur so that the function of the compensation of the potential differences can be maintained over the corresponding second sliding contact surface in an advantageous manner. Such a multi-sided sliding contact thus advantageously makes it possible to increase the reliability of the equipotential bonding. In an advantageous embodiment, the motor shaft is rotationally fixed in the stator
befestigt, der Innenring drehfest mit der Motorwelle verbunden und der Außenring attached, the inner ring rotatably connected to the motor shaft and the outer ring
liegt an einem Lagersitz an, wobei der Lagersitz am Rotor ausgebildet ist. abuts a bearing seat, wherein the bearing seat is formed on the rotor.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kontaktierelement einteilig aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff ausgebildet ist. Eine solche einteilige According to a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the contacting element is integrally formed from an electrically conductive nonwoven fabric. Such a one-piece
Ausführungsform lässt sich besonders einfach hersteilen und montieren. Embodiment can be particularly easy to produce and assemble.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausführungsform der Erfindung kann dadurch bereitgestellt werden, dass der elektrisch leitfähige Vliesstoff und das Wälzlager miteinander verklebt sind. A particularly simple and cost-effective embodiment of the invention can be provided by the fact that the electrically conductive nonwoven fabric and the rolling bearing are bonded together.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kontaktierelement zumindest zweiteilig ausgebildet ist und wenigstes ein Tragelement und ein Einlegeelement aufweist, wobei das T ragelement und das Einlegeelement miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt sind. Eine solche mehrteilige According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the contacting element is formed at least in two parts and at least one support element and an insert element, wherein the T ragelement and the insert element connected to each other, in particular glued together. Such a multipart
beziehungsweise zweiteilige Ausführungsform des Kontaktierelementes weist hinsichtlich der Nachrüstbarkeit von bereits bestehenden Systemen und der Flexibilität der Fertigung Vorteile auf, da ein solches mehrteiliges Kontaktierelement besonders einfach außerhalb des Elektromotors verklebt werden kann und anschließend als ein gemeinsames Bauteil im Elektromotor verbaut werden kann. Eine Verklebung zwischen dem or two-part embodiment of the Kontaktierelementes has regard to the retrofittability of existing systems and the flexibility of manufacturing advantages, since such a multi-part Kontaktierelement can be particularly easily glued outside the electric motor and then installed as a common component in the electric motor. A bond between the
Einlegeelement stellt darüber hinaus eine drehfeste, stabile und Einlegeelement also provides a non-rotatable, stable and
kostengünstige Verbindung zwischen dem Einlegeelement und dem Tragelement dar. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Tragelement ein Stützkörper verstanden werden, welcher bezogen auf das Einlegeelement steifer ausgebildet ist und somit eine stützende Funktion für das erfindungsgemäße Einlegeelement übernimmt. Ein solches Tragelement kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sein.inexpensive connection between the insert element and the support element. In the context of the present invention, a support element can be understood as a support body which is stiffer with respect to the insertion element and thus assumes a supporting function for the insertion element according to the invention. Such a support member may be formed, for example, of a metallic material.
Es ist auch denkbar, dass das Tragelement aus einem Kunststoff ausgebildet ist, insofern dieser aufgrund seiner Materialeigenschaften dazu geeignet ist eine stützende Wirkung für das Einlegeelement bereitzustellen. It is also conceivable that the support element is formed from a plastic, insofar as it is suitable due to its material properties to provide a supporting effect for the insert element.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ferner unter einem In the context of the present invention may further under a
Einlegeelement ein Bauteil verstanden werden, welches in oder auf dem Tragelement angeordnet ist und zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff ausgebildet ist. Dabei beschränkt sich die Erfindung nicht auf ein im Tragelement eingelassenes Einlegeelement. Vielmehr kann es auch vorhersehen sein, dass das Einlegeelement das Insertion element to be understood a component which is arranged in or on the support member and at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric. The invention is not limited to a recessed in the support element insert element. Rather, it can also be foreseen that the insert element the
T ragelement zumindest teilweise umgreift. T ragelement at least partially engages.
Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht auf ein einteilig ausgebildetes Einlegeelement. So kann es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das Einlegeelement mehrteilig ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass das Einlegeelement dasjenige Bauteil ausbildet, welches bewegbar, beziehungsweise drehbar an sich im Betrieb rotierenden Bauteilen anliegt. Eine vollständige Furthermore, the invention is not limited to a one-piece insert element. Thus, it may be provided according to the present invention that the insert element is designed in several parts. Essential to the invention here is only that the insert element forms the one component which is movable, or rotatably applied to rotating in operation components. A complete
Überdeckung zwischen dem Einlegeelement und der schleifend anliegenden Schleifkontaktfläche ist selbstverständlich nicht notwendig. Overlapping between the insert element and the abrading sliding contact surface is of course not necessary.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das In an advantageous embodiment of the invention that is
Kontaktierelement und zusätzlich oder alternativ auch das Einlegeelement als kreisringförmige Scheibe ausgebildet. Eine solche flache Scheibe kann besonders platzsparend unter optimaler Ausnutzung des verfügbaren Bauraumes bereitgestellt werden. Kontaktierelement and additionally or alternatively, the insert element formed as an annular disc. Such a flat disc can be provided in a space-saving manner under optimal utilization of the available space.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es According to an advantageous embodiment of the invention may
vorgesehen sein, dass das Kontaktierelement einen Innendurchmesser aufweist, welcher kleiner ausgebildet ist als der Außendurchmesser der Motorwelle. Mit anderen Worten der Innendurchmesser des be provided that the contacting element has an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the motor shaft. In other words, the inner diameter of the
Kontaktierelementes ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung so dimensioniert, dass zwischen dem Kontaktierelement und Motorwelle eine Presspassung ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die radiale Anpresskraft des Kontaktierelementes an die Mantelfläche der Motorwelle in vorteilhafter Weise erhöht werden und die Ausfallsicherheit entsprechend minimiert werden. Die optimierten Gleiteigenschaften des elektrisch leitfähigen Vliesstoffes ermöglichen eine solche vergrößerte Radialpressung ohne dass sich dies negativ auf die Reibungsverluste auswirkt. Kontaktierelementes is dimensioned according to an advantageous embodiment of the invention so that between the contacting and motor shaft, a press fit is formed. In this way, the radial contact pressure of the contacting can be increased to the lateral surface of the motor shaft in an advantageous manner and the reliability can be minimized accordingly. The optimized sliding properties of the electrically conductive nonwoven allow such increased radial pressure without this having a negative effect on the friction losses.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Vliesstoff eine hohe Gleitfähigkeit und gleichzeitig einen kleinen spezifischen Widerstand auf, insbesondere einen According to a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the nonwoven fabric has a high lubricity and at the same time a small specific resistance, in particular a
spezifischen Widerstand kleiner als 75 W auf. Ein derart ausgebildeter Werkstoff ermöglicht eine schleifende Kontaktierung von Bauteilen, welche im Betrieb mit sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten rotieren. resistivity less than 75W. Such a trained material allows a grinding contacting of components which rotate in operation at very high rotational speeds.
Gleichzeitig kann mittels eines Werkstoffes der oben genannten  At the same time can by means of a material of the above
Eigenschaften der Ausgleich von Potentialunterschieden zwischen dem Rotor und dem Stator gesichert bereitgestellt werden. Diese vorteilhaften Materialeigenschaften des Vliesstoffes können insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass der Vliesstoff eine Teflonimprägnierung aufweist und mit Metallpartikeln, insbesondere mit Metallstreifen versehen ist. Durch die Verwendung von Metallpartikeln beziehungsweise Metallstreifen, welche in den Vliesstoff eingearbeitet sind, kann die elektrische Leitfähigkeit in vorteilhafter Weise verbessert werden. Characteristics of balancing potential differences between the rotor and the stator are provided secured. These advantageous material properties of the nonwoven fabric can be provided in particular in that the nonwoven fabric has a Teflon impregnation and is provided with metal particles, in particular with metal strips. By the use of metal particles respectively Metal strips which are incorporated into the nonwoven fabric, the electrical conductivity can be improved in an advantageous manner.
Zeichnung drawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the figures and explained in more detail in the following description. Show it:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Figure 1 is a schematic sectional view of a
erfindungsgemäßen Elektromotors mit einem  Electric motor according to the invention with a
erfindungsgemäßen Kontaktierelement,  contacting element according to the invention,
Figur 2 eine Ausschnitt des erfindungsgemäßen Elektromotors  Figure 2 is a detail of the electric motor according to the invention
analog zu Figur 1 in vergrößerter Darstellung,  analogous to Figure 1 in an enlarged view,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kontaktierelementes gemäß der Figuren 1 und 2, FIG. 3 is a perspective view of a contacting element according to the invention according to FIGS. 1 and 2,
Figur 4 eine Ausschnitt des erfindungsgemäßen Elektromotors 4 shows a detail of the electric motor according to the invention
gemäß einer zweiten Ausführungsform,  according to a second embodiment,
Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kontaktierelementes gemäß Figur 3,  FIG. 5 is a perspective view of a contacting element according to the invention according to FIG. 3,
Figur 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kontaktierelementes in einer perspektivischen Darstellung.  6 shows a further embodiment of a contacting element according to the invention in a perspective view.
Beschreibung description
Figur 1 zeigt einen beispielhaft als Außenläufermotor ausgebildeten Elektromotor 10 in einer Schnittansicht. Der Elektromotor kann dabei insbesondere als Lüftermotor in HVAC-Systemen oder zur Kühlung eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug oder zum Antreiben eines Lüfters, eines Getriebes, einer Pumpe oder eines Stellantriebs eingesetzt werden. FIG. 1 shows a sectional view of an electric motor 10 embodied by way of example as an external rotor motor. The electric motor can be used in particular as a fan motor in HVAC systems or for cooling an internal combustion engine in a vehicle or for driving a fan, a transmission, a pump or an actuator.
Der Elektromotor 10 weist ein feststehendes Teil, den Stator 12 und ein umlaufendes Teil, den Rotor 14 auf. Ein Elektromotor 10 vom Typ eines Außenläufermotors, wie er beispielhaft in Figur 1 dargestellt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der radial innen liegende Teil im Betrieb fest steht, während der radial außen liegende Teil rotiert. Am Stator 12 ist eine Mehrzahl an Wicklungen 16 angeordnet Der Rotor 14 wiederum weist Magnete 18 auf. Werden die Wicklungen 16 von Strom durchflossen, so wird dadurch das magnetische Feld des Elektromotors 10 erzeugt. The electric motor 10 has a fixed part, the stator 12 and a rotating part, the rotor 14. An electric motor 10 of the external rotor motor type, as illustrated by way of example in FIG characterized by the fact that the radially inner part is fixed during operation, while the radially outer part rotates. On the stator 12, a plurality of windings 16 is arranged. The rotor 14 in turn has magnets 18. If the windings 16 are traversed by current, the magnetic field of the electric motor 10 is thereby generated.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 10 in Figur 1 nur schematisch dargestellt ist, da Aufbau und Funktionalität eines geeigneten Elektromotors hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit und Einfachheit der Beschreibung auf eine eingehende It should be noted that the electric motor 10 is shown only schematically in Figure 1, since the structure and functionality of a suitable electric motor sufficiently well known in the prior art, so here for the sake of conciseness and simplicity of the description to an in-depth
Beschreibung des Elektromotors 10 verzichtet wird. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 10 lediglich beispielhaft und nicht zur  Description of the electric motor 10 is omitted. Furthermore, it should be noted that the electric motor 10 merely by way of example and not for
Einschränkung der Erfindung als Außenläufermotor dargestellt ist, da die Erfindung auch bei einem Innenläufermotor Anwendung finden kann.  Restriction of the invention is shown as an external rotor motor, since the invention can also be applied to an internal rotor motor.
Die Wicklungen 16 von Elektromotoren werden im Betrieb in der Regel mit pulsweitenmodulierten Signalen gespeist, die Störfelder verursachen können. Die elektromagnetischen Störstrahlungen treten hierbei in der Regel an den Wicklungen 16 oder den Magneten 18 auf. Ausgehend von den Wicklungen 16 oder Magneten 18 können die Störstrahlungen zu einer Störung anderer elektronischer Systeme und Komponenten führen, welche in der Umgebung des Elektromotors 10 angeordnet sind. Neben der Beeinflussung der Umgebungskomponenten durch den Elektromotor 10, können in umgekehrter Weise auch Störstrahlungen aus der The windings 16 of electric motors are fed in operation usually with pulse width modulated signals that can cause interference. As a rule, the electromagnetic interference radiation occurs at the windings 16 or the magnet 18. Starting from the windings 16 or magnets 18, the interference radiation can lead to disruption of other electronic systems and components which are arranged in the vicinity of the electric motor 10. In addition to influencing the environmental components by the electric motor 10, can in the reverse manner and interference from the
Umgebung den Elektromotor 10 in seiner Funktionalität beeinträchtigen. Der erfindungsgemäße Elektromotor 10 sollte daher Wicklungen 16 und Magnete 18 möglichst in allen Richtungen abschirmen. Bei einem Elektromotor 10 vom Typ eines Außenläufers, wie er in Figur 1 dargestellt ist, kann eine solche Abschirmung unter anderem durch einen möglichst nahe am Stator 12 angeordneten Rotor 14 erzielt werden. Wie in Figur 1 deutlich zu erkennen ist, ist der Rotor 14 im Wesentlichen topfförmig ausgebildet. Diese topfförmige Ausführung des Rotors 14 bildet hierbei eine Abschirmung für die Wicklungen 16 und Magnete 18, welche Innerhalb des topfförmigen Rotors 14 angeordnet sind. Der topfförmige Rotor 14 weist zu diesem Zweck einen sich in radialer Richtung Environment affecting the electric motor 10 in its functionality. The electric motor 10 according to the invention should therefore shield windings 16 and magnets 18 as possible in all directions. In the case of an electric motor 10 of the external rotor type, as shown in FIG. 1, such a shield can be achieved inter alia by a rotor 14 arranged as close as possible to the stator 12. As can be clearly seen in Figure 1, the rotor 14 is formed substantially cup-shaped. This cup-shaped design of the rotor 14 in this case forms a shield for the windings 16 and magnets 18, which are arranged within the cup-shaped rotor 14. The cup-shaped rotor 14 has for this purpose in the radial direction
erstreckenden ersten Abschnitt 20 auf. Dieser erste Abschnitt 20 des Rotors 14 bildet den Boden des topfförmigen Rotors 14. Neben des ersten Abschnittes 20, weist der Rotor 14 einen zweiten Abschnitt 22 auf, welcher am äußeren Rand des Rotors 14 angeordnet ist und eine, sich in axialer Richtung erstreckende, umlaufende Seitenwand des topfförmigen Rotors 14 bildet. extending first section 20. This first portion 20 of the rotor 14 forms the bottom of the cup-shaped rotor 14. In addition to the first portion 20, the rotor 14 has a second portion 22 which is disposed on the outer edge of the rotor 14 and a circumferentially extending, in the axial direction Side wall of the cup-shaped rotor 14 forms.
Der dem Boden 20 des topfförmigen Rotors 14 gegenüberliegende, offene Bereich des Rotors 14 wird, wie in Figur 1 deutlich zu erkennen ist, durch einen Motorträger 24 abgeschirmt. Durch die Anordnung des topfförmigen Rotors 14 sowie des als Deckel fungierenden Motorträgers 24 ergibt sich ein im Wesentlichen abgeschlossener Raum, welcher in alle Richtungen durch elektrisch leitfähige Oberflächen abgeschirmt ist. The open area of the rotor 14 opposite the bottom 20 of the cup-shaped rotor 14 is shielded by a motor carrier 24, as can be seen clearly in FIG. The arrangement of the pot-shaped rotor 14 and the motor support 24 acting as a cover results in a substantially closed space, which is shielded in all directions by electrically conductive surfaces.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, ist die Motorwelle 26 drehfest mit dem Motorträger 24 verbunden und somit dem Stator 12 zugeordnet. Eine solche drehfeste Verbindung kann insbesondere durch Einspritzen der Motorwelle 26 in den Motorträger 24 bereitgestellt werden. Wie in Figur 1 dargestellt ist, weist die Motorwelle 26 ein freies Ende 30 und eine Drehachse 32 auf, um welche der Rotor 14 und der Stator 12 zueinander drehbar gelagert sind. Ferner weist die Motorwelle 26 eine sich in Axialrichtung erstreckende, umlaufende Mantelfläche 27 auf. Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht auf eine solche, hier dargestellte Ausführungsform mit einer drehfest im Stator 12 angeordneten Motorwelle 26 beschränkt. Vielmehr ist es auch denkbar, dass die Motorwelle 26 drehfest im Rotor 14 eingespannt ist und entsprechend die Motorwelle 26 dem Rotor 14 zugeordnet ist. In the embodiment shown in Figure 1, the motor shaft 26 is rotatably connected to the motor carrier 24 and thus associated with the stator 12. Such a rotationally fixed connection can be provided in particular by injecting the motor shaft 26 into the motor carrier 24. As shown in Figure 1, the motor shaft 26 has a free end 30 and a rotation axis 32 about which the rotor 14 and the stator 12 are rotatably mounted to each other. Furthermore, the motor shaft 26 has a peripheral circumferential surface 27 extending in the axial direction. As already mentioned, the invention is not limited to one shown here Embodiment with a rotationally fixed in the stator 12 arranged motor shaft 26 limited. Rather, it is also conceivable that the motor shaft 26 is rotatably clamped in the rotor 14 and correspondingly the motor shaft 26 is associated with the rotor 14.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, verläuft die Drehachse 32 im Sinne einer sich ins Unendliche erstreckenden, gedachten Gerade insbesondere mittig durch die Motorwelle 26 und entspricht der Mittelachse der Motorwelle 26. Zur drehbaren Lagerung des Rotors 14 gegenüber dem Stator 12 um die Drehachse 32 weist der topfförmige Rotor 14 an seiner der Motorwelle 26 zugewandten Seite einen Lagersitz 36 auf, welcher sich in axialer As shown in Figure 1, the axis of rotation 32 extends in the sense of an infinitely extending imaginary straight line in particular centrally through the motor shaft 26 and corresponds to the central axis of the motor shaft 26. For rotatable mounting of the rotor 14 relative to the stator 12 about the axis of rotation 32 points the pot-shaped rotor 14 on its side facing the motor shaft 26 a bearing seat 36, which in axial
Richtung erstreckt. Im Inneren des Lagersitzes 36 des Rotors 14 ist eine Lagerung 38 angeordnet. Wie in Figur 1 dargestellt ist, weist die Lagerung 38 zwei Wälzlager auf 40, 42 auf, wobei beide Wälzlager 40, 42 mit ihrem jeweiligen Außenring 44 im Lagersitz 36 des Rotors 14 und mit ihrem entsprechenden Innenring 46 auf der Motorwelle 26 sitzen. Direction extends. Inside the bearing seat 36 of the rotor 14, a bearing 38 is arranged. As shown in Figure 1, the bearing 38 has two rolling bearings 40, 42, wherein both roller bearings 40, 42 sit with their respective outer ring 44 in the bearing seat 36 of the rotor 14 and with its corresponding inner ring 46 on the motor shaft 26.
Um zu verhindern, dass der Rotor 14 die Funktion einen hochfrequenten Antenne übernimmt und das Störproblem gegebenenfalls verschlimmert, muss der Rotor 14 auf ein Massepotential 34 kontaktiert werden. Zu diesem Zweck muss der Rotor 14 mit der Motorwelle 26 elektrisch leitfähig verbunden werden, welche wiederum in den Motorträger 24 eingepresst ist und somit an dem Massenpotential 34 anliegt. Eine solche Kopplung zwischen dem Rotor 14 und der Motorwelle 26 kann in der Regel nicht über die Wälzlager 40, 42 bereitgestellt werden, da diese einen mit Öl gefüllten Lagerspalt aufweisen, der zur Folge hat, dass keine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung bereitgestellt werden kann. In order to prevent the rotor 14 from assuming the function of a high-frequency antenna and possibly worsening the interference problem, the rotor 14 must be contacted with a ground potential 34. For this purpose, the rotor 14 must be electrically conductively connected to the motor shaft 26, which in turn is pressed into the motor carrier 24 and thus abuts the ground potential 34. Such a coupling between the rotor 14 and the motor shaft 26 can not be provided via the rolling bearings 40, 42 as a rule, since they have an oil-filled bearing gap, which has the consequence that no sufficiently stable ohmic connection can be provided.
Um dennoch eine ausreichend stabile Verbindung zwischen Rotor 14 und Motorwelle 26 bereitzustellen, ist zwischen dem Stator 12 und dem Rotor 14 ein elektrisch leitendes Kontaktierelement 48 angeordnet. Das Kontaktierelement 48 bewirkt den Abbau von Potentialunterschieden zwischen Rotor 14 und Stator 12 des Elektromotors 10 und ist In order nevertheless to provide a sufficiently stable connection between the rotor 14 and the motor shaft 26, an electrically conductive contacting element 48 is arranged between the stator 12 and the rotor 14. The Kontaktierelement 48 causes the reduction of potential differences between the rotor 14 and stator 12 of the electric motor 10 and is
erfindungsgemäß zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff 52 ausgebildet. Ein Vorteil liegt insbesondere darin, dass der Vliesstoff 52 Fasern in unterschiedlicher Orientierung aufweist, sodass diese an einer möglichen Anlagefläche mit unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind. Auf diese Weise kann trotz geringer radialer Anpresskraft eine große Kontaktfläche aufgebaut werden. According to the invention at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric 52. One advantage is in particular that the nonwoven fabric 52 has fibers in a different orientation, so that they are arranged on a possible contact surface with different angles. In this way, despite a small radial contact force, a large contact surface can be built up.
Nachfolgend wird das dem fest eingespannten Ende 28 der Motorwelle 26 zugewandte Wälzlager als erstes Wälzlager 40 und das dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugeordnete Wälzlager als zweites Wälzlager 42 bezeichnet. Hereinafter, the fixedly clamped end 28 of the motor shaft 26 facing rolling bearing is referred to as the first roller bearing 40 and the free end 30 of the motor shaft 26 associated rolling bearings as the second rolling bearing 42.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die in Figur 1 dargestellten It should be noted at this point that the illustrated in Figure 1
Wälzlager 40, 42 lediglich beispielhaft als Kugellager dargestellt sind. Es ist auch denkbar, dass andere Grundformen von Wälzlagern, wie beispielsweise Zylinderrollenlager, Nadellager oder Kegelrollenlager Anwendung finden. Allen diesen Wälzlagerformen ist jedoch gemein, dass zwischen dem Innenring 46 und einem Außenring 44 rollende Körper den Reibungswiderstand verringern und sie aufgrund der Schmierung oder ihrer Beschaffenheit nicht dazu in der Lage sind eine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung zwischen dem Rotor 14 und dem Stator 12 bereitzustellen. Rolling 40, 42 are only exemplified as a ball bearing. It is also conceivable that other basic forms of rolling bearings, such as cylindrical roller bearings, needle roller bearings or tapered roller bearings are used. However, all of these rolling bearing shapes have in common that rolling bodies between the inner ring 46 and an outer ring 44 reduce frictional resistance and because of lubrication or their nature they are unable to provide a sufficiently stable ohmic connection between the rotor 14 and the stator 12.
Ferner ist es weiterhin denkbar, dass ein solches erfindungsgemäßes Kontaktierelement 48, welches zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff 52 der hier zur Rede stehenden Art ausgebildet ist, in einem Elektromotor 10 Anwendung findet, welcher mittels wenigstens eines Gleitlagers gelagert ist. Entsprechend dem Erfindungsgedanken kann es vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Kontaktierelement 48 drehfest mit dem wenigstens einem Gleitlager verbunden ist und an der Mantelfläche der Motorwelle und zusätzlich oder alternativ auch an der Stirnfläche des Gleitlagers zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar anliegt. Furthermore, it is furthermore conceivable that such a contacting element 48 according to the invention, which is formed at least partially from an electrically conductive nonwoven fabric 52 of the type in question, is used in an electric motor 10 which is mounted by means of at least one sliding bearing. According to the concept of the invention, it may be provided that the contacting element according to the invention 48 rotatably connected to the at least one sliding bearing and on the lateral surface of the motor shaft and additionally or alternatively also on the end face of the sliding bearing to this movable, in particular rotatably rests.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist der Außenring 44 des ersten Lagers 40 bei der hier dargestellten Ausführungsform in axialer Richtung eindeutig fixiert. Zu diesem Zweck ist der Außenring 44 des ersten Wälzlagers 40 an seiner dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugewandten Seite über eine Distanzhülse 49 fixiert. Die Funktion der Sicherung in axialer As can be seen in Figure 1, the outer ring 44 of the first bearing 40 is clearly fixed in the axial direction in the embodiment shown here. For this purpose, the outer ring 44 of the first roller bearing 40 is fixed at its free end 30 of the motor shaft 26 facing side via a spacer sleeve 49. The function of the fuse in axial
Richtung des Außenrings 44 an der, dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 abgewandten Seite, übernimmt der Lagersitz 38. Direction of the outer ring 44 at the, the free end 30 of the motor shaft 26 opposite side, assumes the bearing seat 38th
Wie in Figur 1 ferner zu erkennen ist, übernimmt das zweite Lager 42 die Funktion eines Festlagers, das heißt es ist in der Lage die Motorwelle 26 in axialer Richtung eindeutig zu positionieren. Das zweite Lager 42 muss hierzu sowohl Radial- als auch Axialkräfte aufnehmen und in die umgebende Konstruktion leiten können. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist der Innenring 46 des zweiten Lagers 42 zu diesem Zweck an seiner dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 zugewandten Seite über einen Sicherungsring 50 auf der Motorwelle 26 fixiert. As can also be seen in FIG. 1, the second bearing 42 assumes the function of a fixed bearing, that is, it is capable of unambiguously positioning the motor shaft 26 in the axial direction. For this purpose, the second bearing 42 must be able to absorb both radial and axial forces and guide it into the surrounding construction. In the embodiment shown in Figure 1, the inner ring 46 of the second bearing 42 is fixed for this purpose on its the free end 30 of the motor shaft 26 facing side via a locking ring 50 on the motor shaft 26.
Selbstverständlich ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor 10 nicht auf eine axial Fixierung des Innenrings 46 über einen Sicherungsring 50 limitiert. Es können auch andere Sicherungselemente, wie beispielsweise Muttern oder Sicherungsscheiben vorgesehen sein. Um die Funktion eines Festlagers übernehmen zu können, ist auch der Außenring 44 des zweiten Lagers 46 in axialer Richtung, das heißt in Erstreckungsrichtung der Drehachse 32, fixiert. Neben der Distanzhülse 49 übernimmt die Funktion der Sicherung in axialer Of course, an inventive electric motor 10 is not limited to an axial fixation of the inner ring 46 via a locking ring 50. It can also be provided other security elements, such as nuts or lock washers. In order to take over the function of a fixed bearing, and the outer ring 44 of the second bearing 46 in the axial direction, that is in the extension direction of the rotation axis 32, fixed. In addition to the spacer sleeve 49 assumes the function of securing in the axial
Richtung des Außenrings 44 eine Speednut 51. Das erfindungsgemäße Kontaktierelement 48 ist in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform einteilig aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff 52 ausgebildet und drehfest mit dem Außenring 44 des ersten Wälzlagers 40 verbunden. Gemäß der in Figur 1 dargestellten Direction of the outer ring 44 a speed groove 51st The contacting element 48 according to the invention is integrally formed in the embodiment shown in Figure 1 from an electrically conductive nonwoven fabric 52 and rotatably connected to the outer ring 44 of the first rolling bearing 40. According to the one shown in FIG
Ausführungsform der Erfindung ist das erfindungsgemäße Embodiment of the invention is the inventive
Kontaktierelement 48 beziehungsweise der elektrisch leitende Vliesstoff 52 zu diesem Zweck in einem Auflagebereich 58 mit dem Außenring 44 verklebt. Kontaktierelement 48 and the electrically conductive nonwoven fabric 52 glued to this purpose in a support area 58 with the outer ring 44.
Es sei an dieser Stelle jedoch ausdrücklich erwähnt, dass auch andere verdrehsichere Befestigungsvarianten des erfindungsgemäßen It should be mentioned at this point, however, that other non-rotating mounting variants of the invention
Kontaktierelementes 48 mit einem der Wälzlager 40,42 denkbar sind. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass das Kontaktierelement 48 an seinem außen angeordneten Bereich, welcher im Folgenden als erster Abschnitt 62 bezeichnet wird, zwischen dem Außenring 44 und der Distanzhülse 49 verklemmt wird. Die über die Distanzhülse 49 Kontaktierelementes 48 with one of the bearings 40,42 are conceivable. Thus, for example, it is also conceivable that the contacting element 48 is clamped between its outer ring 44 and the spacer sleeve 49 at its outer region, which is referred to below as the first section 62. The over the spacer sleeve 49th
aufgebrachte Normal kraft auf die Auflagefläche zwischen dem Außenrand des Kontaktierelementes 48 und dem Außenring 44 des ersten Wälzlagers 40 kann aufgrund der durch die Haftreibung bewirkten Gegenkraft ein Verschieben beziehungsweise Verdrehen des Kontaktierelementes 48 und des Außenrings 44 zueinander verhindern. Als ganz besonders vorteilhaft ist es anzusehen, wenn in diesem verklemmten Auflagebereich 58 das Kontaktierelement 48 einen besonders hohen Applied normal force on the support surface between the outer edge of the Kontaktierelementes 48 and the outer ring 44 of the first roller bearing 40 can prevent a displacement or rotation of the Kontaktierelementes 48 and the outer ring 44 to each other due to the counterforce caused by the static friction. It is considered to be particularly advantageous if, in this jammed support area 58, the contacting element 48 has a particularly high
Reibungskoeffizienten aufweist. Erfindungswesentlich ist, dass der Auflagebereich 58 zwischen dem Kontaktierelement 48 und dem Having friction coefficients. It is essential to the invention that the support area 58 between the contacting element 48 and the
Außenring 44 des Wälzlagers 40 so groß ist, dass eine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung zwischen dem Außenring 44 und dem Kontaktierelement 48 bereitgestellt werden kann. Zum Ausgleich von Potentialunterschieden zwischen dem Rotor 14 und dem Stator 12 beziehungsweise dem Außenring 44 und der Motorwelle 26 liegt die aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff 52 ausgebildete ringförmige Scheibe in seinem innen angeordneten Bereich, welcher im Folgenden als zweiter Abschnitt 64 bezeichnet wird, am Innenring 46 und zusätzlich oder alternativ hierzu an der Mantelfläche 27 zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar an und bildet somit einen Schleifkontakt Durch die Ausbildung des Schleifkontaktes aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff 52, welcher erfindungsgemäß besonders gute Outer ring 44 of the rolling bearing 40 is so large that a sufficiently stable ohmic connection between the outer ring 44 and the contacting element 48 can be provided. To compensate for differences in potential between the rotor 14 and the stator 12 and the outer ring 44 and the motor shaft 26 is formed of an electrically conductive nonwoven fabric 52 annular disc in its inner region, which is referred to as the second section 64, on the inner ring 46th and additionally or alternatively thereto on the lateral surface 27 to this movable, in particular rotatable and thus forms a sliding contact by the formation of the sliding contact of an electrically conductive nonwoven fabric 52, which according to the invention particularly good
Gleiteigenschaften bei gleichzeitig ausreichender elektrischer Leitfähigkeit inne hat, können die Reibverluste, welche insbesondere im Bereich der schleifenden Kontaktierung auftreten, in vorteilhafter Weise minimiert werden und gleichzeitig eine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung zwischen Rotor 14 und Stator 12 bereitgestellt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Vliesstoff 52 einen elektrischen Widerstand auf, welcher kleiner als 75 W ist. Eine besonders stabile Kontaktierung kann insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass das Kontaktierelement 48 sowohl am Innenring 46 des Wälzlagers 40 als auch an der Mantelfläche 27 schleifend anliegt. Sliding properties at the same time has sufficient electrical conductivity, the frictional losses, which occur especially in the area of the abrasive contact, can be minimized in an advantageous manner and at the same time a sufficiently stable ohmic connection between the rotor 14 and stator 12 are provided. According to an advantageous embodiment of the invention, the nonwoven fabric 52 has an electrical resistance which is less than 75 W. A particularly stable contact can be provided in particular by the contacting element 48 abutting both on the inner ring 46 of the rolling bearing 40 and on the lateral surface 27 in a grinding manner.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Lageranordnung und Sicherung der beiden Wälzlager 40, 42 in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden kann, ohne vom Erfindungsgedanken It should be mentioned at this point that the bearing assembly and securing the two rolling bearings 40, 42 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit
abzuweichen. So ist es insbesondere auch denkbar, dass das departing. So it is also conceivable that the
Kontaktierelement 48 am zweiten Lager 42 angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist es beispielsweise denkbar, Contacting element 48 is arranged on the second bearing 42. In such an embodiment, it is conceivable, for example,
dass die Speednut 51 zusätzlich zu ihrer Stützfunktion die Funktion des erfindungsgemäßen Kontaktierelementes 48 übernimmt. Ferner ist es auch vorstellbar, dass das Kontaktierelement 48 an der dem freien Ende 30 der Motorwelle 26 abgewandten Stirnseite 60 der jeweiligen Wälzlager 40, 42 angeordnet sein kann. Überdies ist die Erfindung nicht auf eine Ausführungsform mit lediglich einem Kontaktierelement 48 beschränkt. So ist es beispielsweise auch möglich, dass an beiden Wälzlagern 40, 42 ein entsprechendes Kontaktierelement 48 angeordnet ist. the speed groove 51 assumes the function of the contact element 48 according to the invention in addition to its support function. Furthermore, it is also conceivable that the contacting element 48 may be arranged on the end face 60 of the respective roller bearings 40, 42 facing away from the free end 30 of the motor shaft 26. Moreover, the invention is not limited to one Embodiment with only one contact element 48 limited. For example, it is also possible for a corresponding contacting element 48 to be arranged on both roller bearings 40, 42.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Elektromotors 10 analog zu Figur 1. Wie bereits erläutert, ist die Motorwelle 26 drehfest im Stator 12 befestigt. Zur drehbaren Lagerung des Rotors 14 gegenüber dem Stator 12 um die Drehachse 32 ist am Rotor 14 ein Lagersitz 36 ausgebildet. An diesem Lagersitz 36 liegt der Außenring 44 des ersten Lagers 40 an. Der Innenring 46 desselben Lagers 40 ist im Wesentlichen drehfest mit der Motorwelle 26 verbunden. Um Potentialunterschiede zwischen Stator 12 und Rotor 14 auszugleichen, ist ein Kontaktierelement 48 vorgesehen, welches in Kontakt mit dem Wälzlager 40 steht und an der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 anliegt. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass das Kontaktierelement 48 an der Stirnfläche 60 des Figure 2 shows a section of the electric motor 10 according to the invention analogous to Figure 1. As already explained, the motor shaft 26 is rotatably mounted in the stator 12. For rotatable mounting of the rotor 14 relative to the stator 12 about the axis of rotation 32, a bearing seat 36 is formed on the rotor 14. At this bearing seat 36 of the outer ring 44 of the first bearing 40 abuts. The inner ring 46 of the same bearing 40 is substantially non-rotatably connected to the motor shaft 26. In order to compensate for potential differences between the stator 12 and rotor 14, a contacting element 48 is provided, which is in contact with the roller bearing 40 and rests against the lateral surface 27 of the motor shaft 26. Alternatively, it is also conceivable that the contacting element 48 on the end face 60 of the
Wälzlagers bewegbar, insbesondere drehbar anliegt. Ferner kann es auch vorgesehen sein, dass ein solches Kontaktierelement 49 sowohl an der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 als auch an der Stirnfläche 60 des Wälzlagers gleichzeitig bewegbar, insbesondere drehbar anliegt. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, stellt die Stirnfläche 60 des Wälzlagers 40 diejenige Fläche dar, welche im Wesentlichen senkrecht auf der gedachten Drehachse 32 steht. Rolling, movable, in particular rotatably applied. Furthermore, it can also be provided that such a contact element 49 simultaneously, in particular rotatably, rests on both the lateral surface 27 of the motor shaft 26 and on the end face 60 of the rolling bearing. As can be seen in FIG. 2, the end face 60 of the roller bearing 40 represents that surface which is essentially perpendicular to the imaginary axis of rotation 32.
Wie bereits erwähnt, weist das Kontaktierelement 48 einen drehfest mit dem Wälzlager 40 verbundenen ersten Abschnitt 62 und einen als As already mentioned, the contact element 48 has a rotationally fixed manner to the rolling bearing 40 connected to the first section 62 and as
Schleifkontakt ausgebildeten und drehbar an der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 und zusätzlich oder alternativ auch an der Stirnfläche 60 des Wälzlagers 40 beziehungsweise des Innenrings 46 des Wälzlagers 40 anliegenden zweiten Abschnitt 64 auf. Das in der Ausführungsform gemäß Figur 2 dargestellte Kontaktierelement 48 ist einteilig aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff 52 hergestellt. Bei einem Vliesstoff 52 der hier zur Rede stehenden Art handelt es sich vorzugsweise um ein Material, welches hinsichtlich seiner Slip contact formed and rotatably on the lateral surface 27 of the motor shaft 26 and additionally or alternatively also on the end face 60 of the rolling bearing 40 and the inner ring 46 of the rolling bearing 40 adjacent second section 64. The contacting element 48 shown in the embodiment according to FIG. 2 is produced in one piece from an electrically conductive nonwoven fabric 52. A nonwoven fabric 52 of the type in question here is preferably a material which with respect to its
Gleiteigenschaften optimiert wurde und gleichzeitig eine optimierte elektrische Leitfähigkeit aufweist. Zur Bereitstellung dieser gegenläufigen Eigenschaften weist der Vliesstoff 52 vorzugsweise eine Sliding properties has been optimized while having an optimized electrical conductivity. To provide these opposing properties, nonwoven fabric 52 preferably has one
Teflonimprägnierung auf und ist mit Metallpartikeln, insbesondere Teflon impregnation on and is with metal particles, in particular
Metallstreifen versehen. Ein solcher Vliesstoff 52 ist somit in vorteilhafter Weise in der Lage schleifend an der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 und alternativ oder zusätzlich hierzu an der Stirnfläche 60 des Wälzlagers 40 anzuliegen, ohne dass erhöhte Reibungsverluste auftreten. Provided with metal strips. Such a nonwoven fabric 52 is thus advantageously capable of abrading against the lateral surface 27 of the motor shaft 26 and alternatively or additionally to abut against the end face 60 of the rolling bearing 40 without increased friction losses occur.
Wie in Figur 2 deutlich zu erkennen ist, liegt das erfindungsgemäße Kontaktierelement 48 sowohl an der Stirnfläche 60 des Wälzlagers 40 als auch an der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 drehbar im Sinne eines Schleifkontaktes an. Im Bereich der bewegbaren beziehungsweise drehbaren Im Folgenden wird die drehbare, axiale Kontaktierung des Kontaktierelementes 48 beziehungsweise des zweiten Abschnittes 64 des Kontaktierelementes 48 mit der Stirnseite 60 des Wälzlagers 40 als erste Schleifkontaktfläche 66 bezeichnet und die drehbare, radiale As can be seen clearly in FIG. 2, the contacting element 48 according to the invention lies rotatably in the sense of a sliding contact both on the end face 60 of the roller bearing 40 and on the lateral surface 27 of the motor shaft 26. In the range of the movable or rotatable In the following, the rotatable, axial contacting of the Kontaktierelementes 48 and the second portion 64 of the Kontaktierelementes 48 with the end face 60 of the rolling bearing 40 is referred to as the first sliding contact surface 66 and the rotatable, radial
Kontaktierung des Kontaktierelementes 48 beziehungsweise des zweiten Abschnittes 64 des Kontaktierelementes 48 mit der Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 als zweite Schleifkontaktfläche 68. Contacting of Kontaktierelementes 48 and the second portion 64 of the Kontaktierelementes 48 with the lateral surface 27 of the motor shaft 26 as a second sliding contact surface 68th
Eine solche in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform mit einem sowohl an der ersten Schleifkontaktfläche 66 als auch an der zweiten Schleifkontaktfläche 68 anliegenden Kontaktierelement 48 hat den Vorteil, dass bei einem Verlust der Kontaktierung mit einer der beiden Schleifkontaktflächen 66, 68 der Potentialausgleich über die Such an embodiment shown in FIGS. 1 and 2 having a contacting element 48 resting against both the first sliding contact surface 66 and the second sliding contact surface 68 has the advantage that, in the event of loss of contact with one of the two sliding contact surfaces 66, 68, the potential equalization over the
entsprechende verbleibende Kontaktierung erfolgen kann. Insbesondere ein leichtes Abheben des Kontaktierelementes 48 von der ersten corresponding remaining contact can be made. In particular a slight lifting of the contacting element 48 from the first
Schleifkontaktfläche 66 kann im Betrieb durch Anlaufbewegungen oder Schüttelbelastungen oftmals auftreten, sodass die entsprechende radiale Kontaktierung die Funktion des Ausgleichs der Potentialunterschiede aufrechterhalten kann. Durch eine solche beidseitige Kontaktierung an beiden Schleifkontaktflächen 66 und 68 kann somit in vorteilhafterweise die Ausfallsicherheit erhöht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner auch denkbar, dass das Kontaktierelement an der ersten Slip contact surface 66 can often occur during operation by start-up or shaking loads, so that the corresponding radial contact can maintain the function of balancing the potential differences. By such a two-sided contact on both sliding contact surfaces 66 and 68 can thus be advantageously increased the reliability. According to the present invention, it is also conceivable that the contacting element on the first
Schleifkontaktfläche 66 oder alternativ an der zweiten Schleifkontaktfläche 68 drehbar anliegt. Sliding contact surface 66 or alternatively rotatably on the second sliding contact surface 68.
Figur 3 zeigt die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform des FIG. 3 shows the embodiment of the invention shown in FIG
erfindungsgemäßen invention
Kontaktierelementes 48 in einer perspektivischen Darstellung. Das in Figur 3 dargestellte Kontaktierelement 48 ist einteilig aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff ausgebildet und weist eine im Wesentlichen ebene kreisringförmige Form mit einem im Außenbereich angeordneten ersten Abschnitt 62 und einen im Innenbereich angeordneten zweiten Abschnitt 64 auf. Im montierten Zustand liegt die sich in Axialrichtung erstreckende Innenfläche mit der axialen Höhe 70 an der Mantelfläche 27 der  Kontaktierelementes 48 in a perspective view. The contacting element 48 shown in FIG. 3 is formed in one piece from an electrically conductive nonwoven fabric and has a substantially planar annular shape with a first section 62 arranged in the outer region and a second section 64 arranged in the inner region. In the mounted state, the axially extending inner surface with the axial height 70 on the lateral surface 27 of the
Motorwelle 26 kontaktierend an und bildet die Schleifkontaktfläche 68. Motor shaft 26 contacting and forms the sliding contact surface 68th
Neben einer solchen im Wesentlichen ebenen, Ausführungsform des Kontaktierelementes 48 ist es auch denkbar, dass das Kontaktierelement 48 im Bereich des zweiten Abschnittes 64 einen umlaufenden Kragen aufweist, welcher axial über die Kontur des ersten Abschnittes 62 hinaussteht, sodass die Höhe 70 der zweiten Schleifkontaktfläche 68 und damit einhergehend die Fläche der radialen Kontaktierung zur In addition to such an essentially planar embodiment of the contacting element 48, it is also conceivable for the contacting element 48 to have an encircling collar in the region of the second section 64, which protrudes axially beyond the contour of the first section 62, so that the height 70 of the second sliding contact surface 68 and concomitantly the surface of the radial contact with the
Mantelfläche 27 des Stators 12 in vorteilhafter Weise vergrößert wird. Ein solches Kontaktierelement 48 mit einem umlaufenden Kragen weist insbesondere hinsichtlich der Optimierung der Zielfunktionen wie der Größe der Schleifkontaktfläche sowie dem Anpressdruck des Outer surface 27 of the stator 12 is increased in an advantageous manner. Such Kontaktierelement 48 with a circumferential collar has in particular with regard to the optimization of the target functions such as Size of the sliding contact surface and the contact pressure of the
Kontaktierelementes 48 an die Stirnfläche 60 des Wälzlagers Kontaktierelementes 48 to the end face 60 of the rolling bearing
beziehungsweise die Mantelfläche 27 der Motorwelle 26 Vorteile auf. or the lateral surface 27 of the motor shaft 26 advantages.
Um die radiale Anpresskraft des Kontaktierelementes 48 an die To the radial contact force of the Kontaktierelementes 48 to the
Mantelfläche 27 der Motorwelle 28 zu erhöhen, kann es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass der To increase lateral surface 27 of the motor shaft 28, it may be provided according to an embodiment of the invention that the
Innendurchmesser 72 des Kontaktierelementes 48 so dimensioniert ist, dass im montierten Zustand das Kontaktierelement 48 mit einer Inner diameter 72 of the contacting element 48 is dimensioned so that in the assembled state, the contacting element 48 with a
Presspassung auf der Motorwelle 26 sitzt. Mit anderen Worten der Innendurchmesser 72 des Kontaktierelementes 48 ist kleiner ausgelegt als der Außendurchmesser der Motorwelle 26. Durch die Teflon Press fit on the motor shaft 26 is seated. In other words, the inner diameter 72 of the Kontaktierelementes 48 is designed smaller than the outer diameter of the motor shaft 26. By the Teflon
beziehungsweise PTFE- Imprägnierung der Fasern des Vliesstoffes 52 kann eine solche Übermaßpassung zwischen der Motorwelle 26 und dem Kontaktierelement 48 vorgesehen sein, ohne dass dies einen negativen Einfluss auf die Reibverluste hat. or PTFE impregnation of the fibers of the nonwoven fabric 52, such an interference fit between the motor shaft 26 and the contact element 48 may be provided without this having a negative influence on the frictional losses.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Elektromotors 10 gemäß Figur 2 mit dem Unterschied, dass das erfindungsgemäße Figure 4 shows a section of an electric motor 10 according to the invention according to Figure 2 with the difference that the inventive
Kontaktierelement nunmehr zweiteilig ausgebildet ist. Das Kontaktierelement is now formed in two parts. The
Kontaktierelement 48 weist ein Tragelement 74 und ein Einlegeelement 76 auf. Das Einlegeelement 76 ist aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff 52 ausgebildet. Bei einem Tragelement 74 der hier zur Rede stehenden Art kann es sich um ein Stützelement aus Metall handeln. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Tragelement 74 aus einem anderen Material ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass das Tragelement 74 eine ausreichende Biegesteifigkeit aufweist und somit eine stützende Struktur für das aus Vliesstoff 52 ausgebildete Contacting element 48 has a support element 74 and an insert element 76. The insert element 76 is formed from an electrically conductive nonwoven fabric 52. A support element 74 of the type in question may be a metal support element. However, it is also conceivable that the support element 74 is formed of a different material. In this case, it is only essential to the invention that the support element 74 has sufficient bending stiffness and thus a supporting structure for the nonwoven fabric 52
Einlegeelement 76 bietet. Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist es Insert element 76 offers. According to a possible embodiment of the invention it is
vorgesehen, dass das Tragelement 74 und das Einlegeelement 76 miteinander verklebt werden. Bei der Montage wird zu diesem Zweck zunächst das Einlegeelement 76 mit dem Tragelement 74 an der sich zwischen diesen beiden Bauteilen ausbildenden Kontaktfläche 80 verklebt. Anschließend wird das Einlegeelement 76 zusammen mit dem Tragelement 76 soweit auf die Motorwelle 26 geschoben, dass das Kontaktierelement 48 mit seinem Auflagebereich 58 an dem Außenring 44 des ersten Lagers 40 anliegt. Im Anschluss wird die Distanzhülse 49 aufgeschoben, welche den ersten Abschnitt 62 des Kontaktierelementes 48 gegen den Außenring 44 presst. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass der Auflagebereich 58 so groß ist, dass eine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung zwischen dem Außenring 44 und dem Kontaktierelement 48 bereitgestellt werden kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das Einlegeelement 76 lediglich in das Tragelement 74 eingeklemmt wird, sodass der zusätzliche Fertigungsschritt des Verklebens entfallen kann. Ferner ist es auch denkbar, dass ein solches zweiteiliges provided that the support member 74 and the insert member 76 are glued together. During assembly, for this purpose, the insert element 76 is first adhesively bonded to the support element 74 on the contact surface 80 that forms between these two components. Subsequently, the insert element 76 is pushed together with the support member 76 so far on the motor shaft 26 that the contact element 48 abuts with its support portion 58 on the outer ring 44 of the first bearing 40. Subsequently, the spacer sleeve 49 is pushed, which presses the first portion 62 of the Kontaktierelementes 48 against the outer ring 44. Essential to the invention here is that the support area 58 is so large that a sufficiently stable ohmic connection between the outer ring 44 and the contact element 48 can be provided. Of course, it is also conceivable that the insert element 76 is merely clamped in the support member 74, so that the additional manufacturing step of the bonding can be omitted. Furthermore, it is also conceivable that such a two-part
beziehungsweise mehrteiliges Kontaktierelement im Bereich des zweiten Wälzlagers 42 angeordnet ist. or multi-part contacting element in the region of the second rolling bearing 42 is arranged.
Figur 5 zeigt die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform des FIG. 5 shows the embodiment of the invention shown in FIG
erfindungsgemäßen invention
Kontaktierelementes 48 in einer perspektivischen Darstellung. Wie in Figur 5 deutlich zu erkennen ist, schließen das Einlegeelement 76 und das Trageelement 74 in Axialrichtung bündig miteinander ab. Sowohl das Einlegeelement 76 als auch das Tragelement 74 sind gemäß der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform als im Wesentlichen kreisringförmige Scheiben ausgebildet. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass es auch denkbar ist, dass das Einlegeelement 74 alternativ oder zusätzlich das Tragelement 76 eine andere Form aufweisen insofern diese geeignet sind, die entsprechenden Funktionalitäten bereitzustellen. Wie bereits eingangs erläutert, ist es vorgesehen, dass der zweite Kontaktierelementes 48 in a perspective view. As can be clearly seen in FIG. 5, the insert element 76 and the carrying element 74 terminate flush with one another in the axial direction. Both the insert element 76 and the support element 74 are formed according to the embodiment shown in Figure 5 as a substantially annular discs. It should be expressly mentioned at this point that it is also conceivable that the insert element 74 alternatively or additionally the support member 76 have a different shape in that they are suitable to provide the corresponding functionalities. As already explained at the beginning, it is provided that the second
Abschnitt 64 des Kontaktierelementes 48, das heißt der Abschnitt, welcher drehbar an der Stirnfläche 60 des Wälzlagers 40, 42 und zusätzlich oder alternativ hierzu an der Mantelfläche 27 der Motorwelle anliegt, aus einem elektrisch leitenden Vliesstoff 52 ausgebildet ist. Aufgrund der Section 64 of the Kontaktierelementes 48, that is, the portion which rotatably on the end face 60 of the rolling bearing 40, 42 and additionally or alternatively thereto abuts the outer surface 27 of the motor shaft is formed of an electrically conductive nonwoven fabric 52. Due to the
bereitgestellten Funktionalitäten einer optimierter Gleitfähigkeit und einem minimiertem elektrischen Widerstand ist ein solcher Vliesstoff 52 in der Regel sehr kostenlastig. Entsprechend kann es gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Breite 78 des Einlegeteils 76 in radialer Richtung reduziert wird, sodass lediglich eine schmale Scheibe des elektrisch leitfähigen Vliesstoffes 52 in das Tragelement 74 eingesetzt wird. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass das Tragelement 74 selbst nicht an rotierenden Bauteilen schleifend anliegt und hier provided functionalities of optimized lubricity and a minimized electrical resistance is such a nonwoven fabric 52 usually very costly. Accordingly, it can be provided according to the present invention, that the width 78 of the insert 76 is reduced in the radial direction, so that only a small disc of the electrically conductive nonwoven fabric 52 is inserted into the support member 74. Essential to the invention here is only that the support element 74 itself does not abrade against rotating components and here
Reibungsverluste bewirkt. Friction losses effected.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es ferner vorgesehen sein, dass das Einlegeelement 76 in axialer Richtung über die Kontur des Tragelementes 74 hinaussteht und alternativ oder zusätzlich die gesamte Breites 80 des Tragelementes 74 überdeckt. According to a further embodiment of the invention, it may further be provided that the insert element 76 projects beyond the contour of the support element 74 in the axial direction and, alternatively or additionally, covers the entire width 80 of the support element 74.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kontaktierelementes 48 in einer perspektivischen Darstellung. Gemäß der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform des Kontaktierelementes 48 weist das Kontaktierelement 48 ein Einlegeelement 76 und ein FIG. 6 shows a further embodiment of a contacting element 48 according to the invention in a perspective illustration. According to the embodiment of the contacting element 48 shown in FIG. 6, the contacting element 48 has an insertion element 76 and a
Tragelement 74 auf, wobei das Einlegeelement 76 zweiteilig ausgebildet ist. Die beiden Teile des Einlegeelementes 76 sind ferner Support member 74, wherein the insert member 76 is formed in two parts. The two parts of the insert element 76 are also
kreissegmentförmig ausgebildet. Zur Verdeutlichung des nunmehr drehbar beziehungsweise schleifend anliegenden Bereiches des formed circular segment. To clarify the now rotatable or abrasive applied area of the
Kontaktierelementes 48 ist dieser in Figur 6 schraffiert dargestellt. Eine solche Ausführungsform des Einlegeelementes 76 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine weitere Reduktion der benötigten Menge Vliesstoff 52. Selbstverständlich sind auch weitere Formen der Einlegeelemente76 denkbar. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass das Einlegeelement 76 aus einer Vielzahl einzelner Einlegesegmente ausgebildet ist. Kontaktierelementes 48 is shown hatched in Figure 6. Such an embodiment of the insert element 76 allows in Advantageously, a further reduction of the required amount of nonwoven fabric 52. Of course, other forms of Einlegeelemente76 are conceivable. Thus, for example, it is also conceivable that the insert element 76 is formed from a plurality of individual insert segments.
Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass Schleifkontaktflächen 66,Essential to the invention here is merely that sliding contact surfaces 66,
68 ausreichend groß dimensioniert sind um eine ausreichend stabile Ohmsche Verbindung bereitzustellen. Gleiches gilt entsprechend für die Dimensionierung der Anlagefläche 58. 68 are sufficiently large to provide a sufficiently stable ohmic connection. The same applies accordingly for the dimensioning of the contact surface 58.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der It should be noted that in terms of in the figures and in the
Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Description shown embodiments manifold
Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die Ausgestaltung des Possible combinations of the individual features are possible with each other. For example, the design of the
Kontaktierelementes 48 an die zulässige Relativgeschwindigkeiten, Reibwerte und Quietschgeräusche angepasst werden. Auch die Kontaktierelementes 48 are adapted to the permissible relative speeds, friction coefficients and squeaking noises. Also the
Ausgestaltung des Kontaktierelements 48 als einteiliges beziehungsweise mehrteiliges Bauteil sowie die Art der drehfesten Befestigung des Design of Kontaktierelements 48 as a one-piece or multi-part component and the type of non-rotatable mounting of
Kontaktierelementes am Wälzlager kann an Produktanforderungen wie beispielsweise die Kosten des Bauteils oder die Nachrüstbarkeit eines bestehenden Systems angepasst werden. Kontaktierelementes rolling bearing can be adapted to product requirements such as the cost of the component or the retrofitting of an existing system.
Vorzugsweise treibt der erfindungsgemäße Elektromotor 10 ein Preferably, the electric motor 10 according to the invention drives
Verbrennungsmotorkühlgebläse an. Der Elektromotor 10 kann jedoch auch in einer Pumpe, insbesondere einer Kühlflüssigkeitspumpe, oder einer Innenraum Lüftungsanlage eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Combustion engine cooling fan on. However, the electric motor 10 can also be used in a pump, in particular a coolant pump, or an interior ventilation system of a vehicle.

Claims

Ansprüche claims
1. Elektromotor (10), insbesondere Außenläufermotor, mit einem Rotor (14), einem Stator (12) und einer Motorwelle (26), wobei die Motorwelle (26) dem Stator (12) oder dem Rotor (14) zugeordnet ist und eine Drehachse (32) aufweist, um welche Rotor (14) und Stator (12) zueinander mittels wenigstens eines Wälzlagers (40, 42), welches wenigstens eine Stirnfläche (60) aufweist, drehbar gelagert sind, und wobei die Motorwelle (26) eine Mantelfläche (27) aufweist und zwischen Rotor (14) und Stator (12) ein Kontaktierelement (48) angeordnet ist, welches in Kontakt mit dem wenigstens einen Wälzlager (40, 42) steht und an der Mantelfläche (27) der Motorwelle (26) und/oder der 1. Electric motor (10), in particular external rotor motor, with a rotor (14), a stator (12) and a motor shaft (26), wherein the motor shaft (26) is associated with the stator (12) or the rotor (14) and a Rotary axis (32) around which rotor (14) and stator (12) to each other by means of at least one rolling bearing (40, 42), which has at least one end face (60) are rotatably mounted, and wherein the motor shaft (26) has a lateral surface (27) and between the rotor (14) and stator (12) a contacting element (48) is arranged, which is in contact with the at least one rolling bearing (40, 42) and on the lateral surface (27) of the motor shaft (26) and /or the
Stirnfläche (60) des Wälzlagers (40, 42) zu dieser bewegbar, insbesondere drehbar, anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff (52) ausgebildet ist.  End face (60) of the rolling bearing (40, 42) to this movable, in particular rotatable, is applied, characterized in that the contacting element (48) is at least partially formed of an electrically conductive nonwoven fabric (52).
2. Elektromotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) drehfest mit dem wenigstens einen Wälzlager (40, 42) verbunden ist. 2. Electric motor (10) according to claim 1, characterized in that the contacting element (48) rotationally fixed to the at least one roller bearing (40, 42) is connected.
3. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (40, 42) einen Innenring (46) und einen Außenring (44) aufweist, wobei das Kontaktierelement (48) drehfest mit dem Außenring (44) verbunden ist und an dem Innenring (46) bewegbar, insbesondere drehbar anliegt. 3. Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing (40, 42) has an inner ring (46) and an outer ring (44), wherein the contacting element (48) rotatably connected to the outer ring (44) is and on the inner ring (46) movable, in particular rotatably rests.
4. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) mit dem elektrisch leitfähigen Vliesstoff (52) an der Stirnfläche (60) des Innenrings (46) des Wälzlagers (40, 42) und/oder der Mantelfläche (27) der Motorwelle (26) schleifend anliegt. 4. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) with the electrically conductive nonwoven fabric (52) on the end face (60) of the inner ring (46) of the Rolling bearing (40, 42) and / or the lateral surface (27) of the motor shaft (26) abradingly.
5. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (26) drehfest mit dem Stator (12) verbunden ist, der Innenring (46) drehfest mit der Motorwelle (26) verbunden ist und der Außenring (44) an einem Lagersitz (36) anliegt, wobei der Lagersitz (36) am Rotor (14) ausgebildet ist. 5. Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor shaft (26) rotatably connected to the stator (12), the inner ring (46) rotatably connected to the motor shaft (26) and the outer ring (44 ) abuts a bearing seat (36), wherein the bearing seat (36) on the rotor (14) is formed.
6. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) einteilig aus einem elektrisch leitfähigen Vliesstoff (52) ausgebildet ist. 6. Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) is integrally formed from an electrically conductive nonwoven fabric (52).
7. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der elektrisch leitende Vliesstoff (52) und das Wälzlager (40, 42) miteinander verklebt sind. 7. Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive nonwoven fabric (52) and the rolling bearing (40, 42) are glued together.
8. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und wenigstens ein Tragelement (74) und wenigstens ein Einlegeelement (76) aufweist, wobei das Tragelement (74) und das Einlegeelement (76) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt sind. 8. Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) is formed at least in two parts and at least one support element (74) and at least one insert element (76), wherein the support element (74) and the insert element (76) connected to each other, in particular glued together.
9. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) und/oder das 9. Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) and / or the
Einlegeelement (76) als kreisringförmige Scheibe ausgebildet ist.  Insertion element (76) is designed as an annular disc.
10. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierelement (48) einen 10. Electric motor (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting element (48) has a
Innendurchmesser (72) aufweist, welcher kleiner ausgebildet ist als der Außendurchmesser der Motorwelle (26). Inner diameter (72) which is formed smaller than the outer diameter of the motor shaft (26).
11. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff (52) eine hohe Gleitfähigkeit und einen kleinen spezifischen Widerstand, insbesondere einen spezifischen Widerstand kleiner als 75 W aufweist 11. Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the nonwoven fabric (52) has a high lubricity and a small resistivity, in particular a resistivity of less than 75 W.
12. Elektromotor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Vliesstoff (52) eine 12. Electric motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the nonwoven fabric (52) a
Teflonimprägnierung aufweist, wobei der Vliesstoff (52) Metall parti kel, insbesondere Metallstreifen aufweist.  Teflon impregnation, wherein the nonwoven fabric (52) has metal parti cle, in particular metal strip.
PCT/EP2018/082970 2017-12-08 2018-11-29 Electric motor WO2019110410A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017222281.6 2017-12-08
DE102017222281.6A DE102017222281A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019110410A1 true WO2019110410A1 (en) 2019-06-13

Family

ID=64559704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/082970 WO2019110410A1 (en) 2017-12-08 2018-11-29 Electric motor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017222281A1 (en)
WO (1) WO2019110410A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202020005555U1 (en) * 2020-08-24 2021-08-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Electric machine with an electrically conductive shielding plate
DE102022101754A1 (en) * 2022-01-26 2023-07-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric rotary machine, electric drive system and geared motor unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5821649A (en) * 1995-08-18 1998-10-13 Magnetek, Inc. Electrostatic shielding system for reduction of bearing currents in electric motors
DE19929686A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-25 Christian Felber Brush ring for electric motor e.g. for machine tools, has current-conducting contact element consisting of fine, current-conducting fibres, preferably carbon fibres, fixed in current-conducting bearer element
US7071589B2 (en) * 2001-11-06 2006-07-04 Precor Incorporated Method and system for reducing bearing fluting in electromechanical machine
DE102012201545A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Device for shielding electromagnetic interference of an electric motor
DE102013223673A1 (en) * 2013-11-20 2015-06-03 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle drive train

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3810280A (en) * 1971-02-16 1974-05-14 R Walton Method and apparatus for longitudinal compressive treatment of flexible material
DE20106984U1 (en) * 2001-03-24 2001-09-13 Karstaedt Lutz Electricity protection disk
JP2003061300A (en) * 2001-08-10 2003-02-28 Victor Co Of Japan Ltd Spindle motor for hard disk drive
DE10160857A1 (en) * 2001-12-12 2003-07-10 Minebea Co Ltd Spindle motor for hard disk drives with axial fixation of the storage system
DE102014115291A1 (en) * 2014-10-21 2016-05-12 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg grounding device
DE102015223509A1 (en) * 2015-11-27 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Protection device with electrical conductivity
DE102016205049A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh Discharge device and method for dissipating electrostatic charges

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5821649A (en) * 1995-08-18 1998-10-13 Magnetek, Inc. Electrostatic shielding system for reduction of bearing currents in electric motors
DE19929686A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-25 Christian Felber Brush ring for electric motor e.g. for machine tools, has current-conducting contact element consisting of fine, current-conducting fibres, preferably carbon fibres, fixed in current-conducting bearer element
US7071589B2 (en) * 2001-11-06 2006-07-04 Precor Incorporated Method and system for reducing bearing fluting in electromechanical machine
DE102012201545A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Device for shielding electromagnetic interference of an electric motor
DE102013223673A1 (en) * 2013-11-20 2015-06-03 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle drive train

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017222281A1 (en) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2756145B1 (en) Drive device
EP3646436B1 (en) Electric motor
EP2710712B1 (en) Thrust washer for an electric machine
DE102020106339A1 (en) Rolling bearing, with an inner ring, an outer ring and rolling elements accommodated in between
DE102012010480A1 (en) Electromotive drive, in particular fan drive
WO2019110410A1 (en) Electric motor
WO2019001869A1 (en) Electric motor
EP1958315B1 (en) Blocking apparatus, gearbox drive unit containing a blocking apparatus such as this, as well as a method for production of a gearbox drive unit such as this
WO2012156132A2 (en) Thrust washer for an electric machine
WO2018019864A1 (en) Motor vehicle actuator drive
WO2023094193A1 (en) Arrangement for grounding a shaft
DE102004017300A1 (en) Vibration transmission absorbing device for passenger in motor vehicle, has multipart elastomer ring between housing and electric motor, where individual parts of elastomer ring exhibit specific hardness
EP0805543B1 (en) Electric motor
DE102021210957A1 (en) electric motor
DE102006005604B4 (en) Fluid dynamic storage system
WO2020200924A1 (en) Ventilation system having an electric motor
DE202019106330U1 (en) Plain bearing for an electric motor
EP2600503B1 (en) Brush support for a brush commuted electric motor and electric motor
DE102019113898A1 (en) camp
WO2019110425A1 (en) Electric motor
DE102019125063A1 (en) Electric motor
DE102007023389A1 (en) Shaft starting arrangement; Actuator and window regulator
DE102004044340A1 (en) Accelerating disk for an electric motor/machine, e.g. for window lift of motor vehicle, fits on a shaft between a bearing and a rotor, preferably a rotating electric contact element impinged with brushes
DE102010029224A1 (en) Ball bearing assembly for an armature shaft of an electric machine and electric machine
DE102021114785A1 (en) Electrical machine with vibration decoupler

Legal Events

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

Ref document number: 18811531

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18811531

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1