WO2019137791A1

WO2019137791A1 - Halteanordnung eines elektromotors zum antreiben eines flugzeugs an einem fluggestell sowie flugzeug mit einer solchen halteanordnung

Info

Publication number: WO2019137791A1
Application number: PCT/EP2018/086384
Authority: WO
Inventors: Robert Goraj; Harald Müller; Thomas Rettig
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2019-07-18
Also published as: DE102018200397A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halteanordnung (10) eines Elektromotors (12) zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell (14), über welches der Elektromotor (12) an eine Tragstruktur des Flugzeugs anbindbar ist, bei welcher der Elektromotor (12) wenigstens ein Lagerelement (18), einen separat von dem Lagerelement (18) ausgebildeten Stator (16) und einen drehbar an dem Lagerelement (18) gelagerten Rotor (22) umfasst, welcher zum Antreiben wenigstens eines Propellers von dem Stator (16) antreibbar und dadurch um eine Drehachse (24) relativ zu dem Stator (16), relativ zu dem Lagerelement (18) und relativ zu dem Fluggestell (14) drehbar ist.

Description

Beschreibung

Halteanordnung eines Elektromotors zum Antreiben eines Flug zeugs an einem Fluggestell sowie Flugzeug mit einer solchen Halteanordnung

Die Erfindung betrifft eine Halteanordnung eines Elektromo tors zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell für das Flugzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Flugzeug mit wenigstens einer solchen Halteanordnung.

Die zunehmende Elektrifizierung von Antrieben von Fahrzeugen findet zurzeit auch bei Luftfahrzeugen und insbesondere bei Flugzeugen statt. Daher sind neue Konzepte erforderlich, um Elektromotoren zum Antreiben von Flugzeugen, das heißt zum Bewirken von jeweiligen Flügen von Flugzeugen besonders vor teilhaft an die jeweiligen Flugzeuge anbinden zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Halte anordnung und ein Flugzeug zu schaffen, sodass wenigstens ein Elektromotor zum Antreiben des Flugzeugs besonders vorteil haft an das Flugzeug angebunden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halteanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Flug zeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vor teilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Halteanordnung eines Elektromotors zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell für das Flugzeug. Über das Fluggestell kann der Elektromotor an eine Tragstruktur beziehungsweise an einen Grundkörper des Flugzeugs angebunden werden, sodass das Flug zeug mittels des Elektromotors angetrieben werden kann. Da runter ist insbesondere zu verstehen, dass der Elektromotor einen Flug des Flugzeugs bewirken kann. Das Flugzeug ist ein Luftfahrzeug, das schwerer als Luft ist, fliegen kann und ei- nen zu seinem Fliegen beziehungsweise Flug erforderlichen dy namischen Auftrieb mittels wenigstens einer nicht-rotierender Auftriebsfläche erzeugt, insbesondere dadurch, dass der

Elektromotor das Flugzeug bei dessen Flug in der Luft an treibt. Bei der Halteanordnung ist der Elektromotor an dem Fluggestell gehalten. Der Elektromotor umfasst dabei wenigs tens ein beispielsweise als Lagerschild ausgebildetes bezie hungsweise auch als Lagerschild bezeichnetes Lagerelement, einen separat von dem Lagerelement ausgebildeten Stator und einen drehbar an dem Lagerelement gelagerten Rotor. Unter dem Merkmal, dass der Stator separat von dem Lagerelement ausge bildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Lagerele ment und der Stator voneinander separat ausgebildet und zu mindest mittelbar miteinander verbundene Bauteile beziehungs weise Bauelemente oder Baueinheiten sind. Der Rotor ist dreh bar an dem Lagerelement gelagert und zum Antreiben wenigstens eines Propellers des Flugzeugs von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator, relativ zu dem Fluggestell und relativ zu dem Lagerelement drehbar.

Mit anderen Worten, zum Bewirken eines Flugs des Flugzeugs wird der Rotor von dem Stator angetrieben und dadurch um die Drehachse relativ zu dem Stator und relativ zu dem Lagerele ment gedreht. In vollständig hergestelltem Zustand des Flug zeugs ist beispielsweise der Propeller drehfest mit dem Rotor verbunden, sodass der Rotor um die Drehachse relativ zu dem Lagerelement und relativ zu dem Stator gedreht wird, wenn der Rotor von dem Stator angetrieben wird. Hierdurch entsteht beispielsweise eine Zugkraft, welche von dem Propeller auf den Rotor und über diesen auf den Elektromotor beziehungswei se den Stator insgesamt wirkt. Diese Zugkraft kann beispiels weise über das Fluggestell auf die Tragstruktur beziehungs weise das Flugzeug insgesamt übertragen werden, wodurch das Flugzeug während seines Flugs angetrieben wird beziehungswei se wodurch der Flug bewirkt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Halteanordnung weist eine einer ersten Stirnseite des Lagerelements in axialer Richtung des Rotors zugewandte zweite Stirnseite des Stators wenigstens eine erste Ausnehmung auf. Die axiale Richtung des Rotors fällt dabei mit der axialen Richtung des Stators beziehungs weise mit der axialen Richtung des Elektromotors insgesamt zusammen, wobei die axiale Richtung beispielsweise mit der Drehachse zusammenfällt. Die der zweiten Stirnseite in axia ler Richtung des Rotors zugewandte erste Stirnseite des La gerelements weist eine in zumindest teilweiser, insbesondere in zumindest überwiegender oder vollständiger, Überdeckung mit der ersten Ausnehmung angeordnete zweite Ausnehmung auf. Mit anderen Worten überlappen sich die Ausnehmungen gegensei tig zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig.

Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Halteanordnung we nigstens ein jeweils teilweise in den Ausnehmungen angeordne tes, separat von dem Lagerelement und separat von dem Stator ausgebildetes und sich in axialer Richtung von einer der Aus nehmungen zur jeweils anderen Ausnehmung beziehungsweise um gekehrt erstreckendes Drehmomentübertragungselement, über welches Drehmomente zwischen dem Stator und dem Lagerelement übertragbar sind. Insbesondere ist der Stator mittels des Drehmomentübertragungselements in Umfangsrichtung des Rotors beziehungsweise des Stators derart drehmomentübertragen mit dem Lagerelement verbunden, dass der Stator und das Lagerele ment zumindest in Umfangsrichtung relativ zueinander unbeweg lich sind, das heißt insbesondere, dass zumindest Relativdre hungen zwischen dem Stator und dem Lagerelement vermieden sind. Die erfindungsgemäße Halteanordnung ermöglicht eine be sonders vorteilhafte Aufnahme beziehungsweise Abstützung oder gegebenenfalls Übertragung von Belastungen wie beispielsweise Kräften und Drehmomenten, sodass der Elektromotor über das Fluggestell besonders gewichts- und bauraumgünstig sowie gleichzeitig besonders stabil an die Tragstruktur beziehungs weise an das Flugzeug insgesamt angebunden werden kann.

Es ist möglich, dass das Drehmomentübertragungselement nicht eingezogen, das heißt nicht entlang seiner Längserstreckungs- richtung beziehungsweise in axialer Richtung des Rotors ge spannt ist, sodass beispielsweist das Drehmomentübertragungs element zumindest im Wesentlichen frei von Zugkräften ist.

Alternativ ist es möglich, dass das Drehmomentübertragungs element eingezogen, das heißt in axialer Richtung gespannt ist, sodass das Drehmomentübertragungselement als ein Zugele ment ausgebildet ist. Das Zugelement wird auch als Zugmittel oder Zugleiste bezeichnet. Mittels des Zugelements ist bei spielsweise der Stator zumindest in axialer Richtung des Ro tors gegen das Lagerelement gespannt. Mit anderen Worten sind der Stator und das Lagerelement zumindest in axialer Richtung des Rotors miteinander verspannt, sodass beispielsweise der Stator an dem Lagerelement festgelegt ist beziehungsweise um gekehrt. Insbesondere ist der Stator mittels des Zugelements derart an das Lagerelement gespannt beziehungsweise umge kehrt, dass der Stator und das Lagerelement relativ zueinan der unbeweglich sind, das heißt insbesondere dass zumindest in axialer Richtung verlaufende Relativbewegungen sowie Rela tivdrehungen zwischen dem Stator und dem Lagerelement vermie den sind. Die erfindungsgemäße Halteanordnung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Aufnahme beziehungsweise Abstützung oder gegebenenfalls Übertragung von Belastungen wie bei spielsweise Kräften und Drehmomente, sodass der Elektromotor über das Fluggestell besonders gewichts- und bauraumgünstig sowie gleichzeitig besonders stabil an die Tragstruktur be ziehungsweise an das Flugzeug insgesamt angebunden werden kann .

Ferner ist es möglich, dass das Zugelement in wenigstens ei ner der Ausnehmungen mit einer Presspassung, das heißt mit einem Presssitz aufgenommen ist. Mit anderen Worten ist das Drehmomentübertragungselement beispielsweise mittels einer in der ersten Ausnehmung zwischen dem Drehmomentübertragungsele ment und dem Stator ausgebildeten Pressverbindung mit dem Stator verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist das Drehmo mentübertragungselement beispielsweise mittels einer in der zweiten Ausnehmung zwischen dem Drehmomentübertragungselement und dem Lagerelement ausgebildeten Pressverbindung mit dem Lagerelement verbunden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist das Drehmomentübertragungselement in zumindest eine der Ausnehmungen, insbesondere in beide Ausnehmungen eingepresst. Durch eine solche Presspassung kann beispielsweise ein zumin dest im Wesentlichen spielfreier Sitz des Drehmomentübertra gungselements in der jeweiligen Ausnehmung realisiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte Drehmomentübertragung dar stellbar ist. Ferner ermöglicht die Presspassung eine Selbst zentrierung, insbesondere des Drehmomentübertragungselements relativ zum Stator beziehungsweise relativ zum Lagerelement.

Sind dabei beispielsweise mehrere, in Umfangsrichtung aufei nanderfolgend angeordnete Drehmomentübertragungselemente vor gesehen, die mit jeweiligen Presspassungen in den jeweiligen Ausnehmungen aufgenommen, das heißt mit einem jeweiligen Übermaß in der jeweiligen Ausnehmung gefügt sind, so tragen alle Drehmomentübertragungselemente zur Drehmomentübertragung bei, sodass übermäßige Belastungen einzelner der Drehmoment übertragungselemente vermieden werden können.

Um beispielsweise ein thermisch bedingtes Lösen oder Abschwä chen der Pressverbindung zu vermeiden, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Lagerelement aus einem ersten Werkstoff, der Stator aus einem zweiten Werkstoff und das Drehmoment übertragungselement aus einem dritten Werkstoff gebildet ist, wobei die Werkstoffe zumindest nahezu den gleichen Wärmeaus dehnungskoeffizienten aufweisen. Insbesondere sind die Werk stoffe gleich. Außerdem ist es möglich, insbesondere dann, wenn sich die Werkstoffe voneinander unterscheiden, dass sich die Wärmeausdehnungskoeffizienten des ersten und des dritten Werkstoffes beziehungsweise des zweiten und des dritten Werk stoffes um höchstens 25%, insbesondere um höchstens 10%, von- einander unterscheiden.

Der Stator ist beispielsweise aus einem Blech gebildet, wobei beispielsweise auch das Drehmomentübertragungselement aus dem Blech gebildet sein kann. Insbesondere ist der Stator bei- spielsweise als ein Blechpaket ausgebildet beziehungsweise der Stator weist ein solches Blechpaket auf, wobei die erste Ausnehmung des Stators, insbesondere direkt, durch das Blech paket gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Dies bedeutet, dass beispielsweise die zweite Ausnehmung in dem Blechpaket ausgebildet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Drehmomentübertragungselement als Isolator ausgebil det, das heißt aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet. Mit anderen Worten ist beispielsweise der dritte Werkstoff ein elektrischer Isolator beziehungsweise ein Iso lierstoff zum elektrischen Isolieren, das heißt ein elekt risch isolierendes Material.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmoment übertragungselement in einem magnetisch neutralen Raum des Elektromotors angeordnet. Der magnetisch neutrale Raum ist ein Raum oder ein Bereich, in welchem während eines Betriebs des Elektromotors kein oder ein nur sehr geringes, vernach lässigbares Magnetfeld auftritt.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkennt nis zugrunde: An einem Elektromotor eines Flugzeugs wirken während eines Flugs des Flugzeugs, insbesondere während Flug manöver mechanische und elektromagnetische Belastungen wie beispielsweise Kräfte und/oder Drehmomente, welche einfach auch als Momente bezeichnet werden. Vor allem während eines Kunstfluges kommt es zu extremen Flugmanövern, woraus hohe Belastungen resultieren, die auf den Elektromotor und über diesen auf das Fluggestell wirken. Die erfindungsgemäße Hal teanordnung ermöglicht die Realisierung eines besonders vor teilhaften Konzepts, mittels welchem der Elektromotor an die Tragstruktur des Flugzeugs angebunden werden kann, wobei das Konzept auch besonders hohe Belastungen schadfrei ertragen kann. Dabei können ferner der Bauraumbedarf und das Gewicht der Halteanordnung in einem besonders geringen Rahmen gehal ten werden. Mit anderen Worten ist bei der erfindungsgemäßen Halteanordnung eine Halterung des Elektromotors an dem Flug gestell vorgesehen, wobei die Halterung zumindest teilweise ein integrierter Teil des Elektromotors sein kann und durch mehrere mechanische Bauteile des Elektromotors dargestellt werden kann.

Eine weitere Erkenntnis ist, dass elektrisches Fliegen, das heißt das Antreiben von Flugzeugen mittels Elektromotoren ein neuer Trend in der Luftfahrtindustrie ist. Herkömmliche Lö sungen zur Anbindung von Elektromotoren an jeweilige Flugge stelle sind wenig ausgereift und mit relativ hohen Unsicher heiten verbunden. Diese Unsicherheiten beziehen sich insbe sondere auf das Versagen mechanischer Bauteile des Elektromo tors hinsichtlich Brüche, Formänderungen etc. Im Rahmen von Entwicklungstätigkeiten wurde herausgefunden, dass beispiels weise ein Gehäuse des Elektromotors an das beispielsweise als Lagerschild ausgebildete Lagerelement angebunden werden kann. Dabei ist üblicherweise der auch als Läufer bezeichnete Rotor durch eine am beziehungsweise im Lagerschild vorhandene Lage rung mit dem Lagerschild verbunden oder gekoppelt beziehungs weise abgestützt. Der Lagerschild wird weiterhin an das Flug gestell befestigt. Bei dieser Lösung muss das Gehäuse des Elektromotors ein auf den auch als Ständer bezeichneten

Stator wirkendes elektromagnetisches Drehmoment übertragen können. Bei der Halteanordnung ist dabei eine besonders vor teilhafte Möglichkeit geschaffen, ein auf den Stator wirken des Drehmoment besonders vorteilhaft und insbesondere ge- wichts- und bauraumgünstig an das Fluggestell zu übertragen.

Dadurch, dass das Drehmomentübertragungselement jeweils teil weise in dem Stator und in dem Lagerelement aufgenommen ist, kann das Drehmomentübertragungselement beispielsweise jeweils formschlüssig mit dem Lagerelement und mit dem Stator _Zusam menwirken. Somit wirkt beispielsweise der Stator über das Drehmomentübertragungselement formschlüssig mit dem Lagerele ment zusammen, sodass beispielsweise unerwünschte Relativdre hungen zwischen dem Stator und dem Lagerelement zumindest formschlüssig vermieden werden können. Da darüber hinaus der Stator in axialer Richtung des Rotors gegen das Lagerelement gespannt sein kann, wenn das Drehmomentübertragungselement als Zugelement ausgebildet ist beziehungsweise wirkt, ist durch diese axiale Verspannung ein Kraft- beziehungsweise Reibschluss zwischen dem Stator und dem Lagerelement geschaf fen, sodass unerwünschte Relativdrehungen zwischen dem Stator und dem Lagerelement auch kraft- beziehungsweise reibschlüs sig, beispielsweise ähnlich wie bei einer Verschraubung, ver mieden werden können.

Um den Stator besonders gewichtsgünstig an das Lagerelement anbinden zu können, ist es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Drehmomentübertragungselement an sich, das heißt per se eigensteif beziehungsweise form stabil ist. Hierdurch können Drehmomente besonders vorteil haft übertragen werden. Beispielsweise ist das Drehmoment übertragungselement aus einem hochfesten Material, insbeson dere aus einem hochfesten Stahl, gebildet. Insbesondere ist das Drehmomentübertragungselement aus einem austenitischen Stahl und/oder einer Titanlegierung gebildet. Vorzugsweise ist das Lagerelement aus dem ersten Werkstoff, der Stator aus dem zweiten Werkstoff und das Zugelement aus dem dritten Werkstoff gebildet, wobei der dritte Werkstoff ein von dem ersten Werkstoff und/oder von dem zweiten Werkstoff unter schiedlicher Werkstoff sein kann. Ferner kann der erste Werk stoff ein von dem zweiten Werkstoff unterschiedlicher Werk stoff sein oder der erste Werkstoff und der zweite Werkstoff sind gleiche Werkstoffe.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die jeweilige Ausnehmung in ihrer jeweiligen Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen ist. Dies bedeutet, dass die Ausnehmung nicht etwa in radialer Richtung nach außen hin oder in radialer Richtung nach innen hin offen ist, sondern die jeweilige Ausnehmung ist in ihrer Umfangsrichtung voll ständig umlaufend geschlossen. Dadurch kann das Drehmoment übertragungselement besonders vorteilhaft formschlüssig mit dem Stator beziehungsweise mit dem Lagerelement zusammenwir- ken, sodass der Stator besonders fest an das Lagerelement an gebunden ist und umgekehrt. Durch das formschlüssige Zusam menwirken können auch unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Stator und dem Lagerelement in radialer Richtung des Ro tors vermieden werden, wobei die radiale Richtung des Rotors senkrecht zur axialen Richtung verläuft. Insbesondere kann durch die Ausführungsform, dass die jeweilige Ausnehmung in ihrer Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen ist, eine besonders stabile radiale Sicherung des Stators relativ zu dem Lagerelement beziehungsweise umgekehrt gewährleistet werden .

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung weist das Drehmomentübertragungselement zumindest in ei nem jeweiligen in der jeweiligen Ausnehmung angeordneten Län genbereich eine Außenkontur auf, welche an eine jeweilige In nenkontur der jeweiligen Ausnehmung angepasst ist. Dies be deutet, dass die Außenkontur des Drehmomentübertragungsele ments als eine mit der Innenkontur korrespondierende Gegen beziehungsweise Negativkontur ausgebildet ist. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Innenkontur die Au ßenkontur berührt beziehungsweise dass das Drehmomentübertra- gungselementdas Lagerelement und den Stator in radialer Rich tung des Rotors berührt. Durch diese Ausgestaltung kann bei spielsweise eine besonders feste Anbindung des Stators an das Lagerelement beziehungsweise umgekehrt gewährleistet werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Drehmomentübertragungselement zumindest in einem jeweili gen in der jeweiligen Ausnehmung angeordneten Längenbereich eine unrunde Außenkontur aufweist. Alternativ oder zusätzlich weist die jeweilige Ausnehmung eine unrunde Innenkontur auf. Hierdurch können beispielsweise unerwünschte Relativdrehungen zwischen dem Drehmomentübertragungselement und dem Stator be ziehungsweise zwischen dem Drehmomentübertragungselement und dem Lagerelement vermieden werden, sodass übermäßige, auf das Drehmomentübertragungselement wirkende Belastungen vermieden werden können. Insbesondere kann dadurch ein übermäßiges Tor- dieren des Drehmomentübertragungselements in sich vermieden werden, sodass eine dauerhafte und stabile Anbindung des Stators an das Lagerelement beziehungsweise umgekehrt gewähr leistet werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmomentübertragungselement mittels wenigstens einer

Schraubverbindung mit dem Lagerelement verbunden. Durch Her stellen beziehungsweise Fest- oder Anziehen der Schraubver bindung kann beispielsweise das Drehmomentübertragungselement gespannt werden, wodurch die zuvor beschriebene Zugkraft aus gebildet werden kann. Hierdurch kann der Stator definiert und fest an das Lagerelement gespannt werden beziehungsweise um gekehrt, sodass eine besonders vorteilhafte Anbindung reali sierbar ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Elektromotor über das Lagerelement an dem Fluggestell gehal ten. Hierdurch können auch hohe Belastungen besonders vor teilhaft von dem Elektromotor auf das Fluggestell bauraum und gewichtsgünstig übertragen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung des Stators als eine Durchgangsöffnung ausgebildet, die bei spielsweise den Stator in axialer Richtung des Rotors voll ständig durchdringen. Die Durchgangsöffnung mündet an der zweiten Stirnseite und an einer der zweiten Stirnseite in axialer Richtung des Rotors abgewandten dritten Stirnseite des Stators an dessen Umgebung. Hierdurch kann beispielsweise das Drehmomentübertragungselement auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise montiert beziehungsweise verlegt werden.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Halteanordnung ein separat von dem Stator ausgebildetes wei teres Lagerelement aufweist, welches sich beispielsweise zu mindest teilweise in axialer Richtung an den Stator an schließt. Dabei weist eine der dritten Stirnseite des Lager- elements in axialer Richtung des Rotors zugewandte vierte Stirnseite des weiteren Lagerelements einen in zumindest teilweiser, insbesondere in zumindest überwiegender oder vollständiger, Überdeckung beziehungsweise Überlappung mit der Durchgangsöffnung angeordnete dritte Ausnehmung auf. Ins besondere ist es denkbar, dass die erste Ausnehmung und/oder die dritte Ausnehmung ebenfalls als Durchgangsöffnung ausge bildet ist, wobei beispielsweise das Drehmomentübertragungs element die jeweilige Durchgangsöffnung, insbesondere voll ständig, durchdringt.

Das separat von dem weiteren Lagerelement ausgebildete Dreh momentübertragungselement durchdringt dabei die Durchgangs öffnung vollständig und erstreckt sich in axialer Richtung von der Durchgangsöffnung zur dritten Ausnehmung beziehungs weise umgekehrt. Dabei ist das Drehmomentübertragungselement teilweise in der dritten Ausnehmung angeordnet. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass über das Drehmomentübertragungsele ment Drehmomente zwischen dem Stator und dem weiteren Lager element übertragbar sind. Insbesondere ist es denkbar, dass der in axialer Richtung zumindest teilweise zwischen der ers ten Stirnseite und der vierten Stirnseite angeordnete Stator mittels des Drehmomentübertragungselements zumindest in axia ler Richtung des Rotors gegen das weitere Lagerelement ge spannt ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Lagerelement können ohne weiteres auch auf das weitere Lager element übertragen werden und umgekehrt. Somit ist bei der Halteanordnung auch eine besonders vorteilhafte Anbindung des Stators an das weitere Lagerelement vorgesehen, sodass bei spielsweise unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem

Stator und dem weiteren Lagerelement formschlüssig sowie kraft- beziehungsweise reibschlüssig vermieden werden können.

Zur Realisierung einer besonders einfachen Montage ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Lagerelemente, welche grundsätzlich einstückig miteinander ausgebildet sein könn ten, separat voneinander ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass die separat von dem Stator ausgebildeten Lagerelemente als separat voneinander und separat von dem Stator ausgebil dete Komponenten ausgebildet sind, welche beispielsweise zu mindest über das Drehmomentübertragungselement und dabei ins besondere unter Vermittlung des Stators aneinander gehalten beziehungsweise miteinander verbunden sind.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in axialer Richtung zwischen den Lagerelementen wenigstens ein Gehäuseelement angeordnet ist, durch welches zumindest ein Längenbereich des Stators in radialer Richtung des Rotors nach außen zumindest teilweise, insbesondere zumindest über wiegend oder vollständig, überdeckt ist. Das Gehäuseelement umgibt beispielsweise den Längenbereich des Stators in dessen Umfangsrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, umlaufend, sodass der Stator in dem Gehäuseelement aufgenommen ist. Hierdurch kann der Stator besonders vorteilhaft geschützt und vorteilhaft an das Flug gestell und über dieses an das Flugzeug insgesamt angebunden werden .

Dabei ist es denkbar, dass das Gehäuseelement separat von beiden Lagerelementen oder einstückig mit zumindest oder ge nau einem der Lagerelemente ausgebildet ist. Dadurch können die Teileanzahl, der Bauraumbedarf und das Gewicht der Halte anordnung in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein separat von dem Lagerelement beziehungs weise separat von den Lagerelementen und separat von dem Stator ausgebildetes Band, insbesondere Spannband, vorgesehen ist, welches beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Das Band umgibt zumindest einen Längenbereich des Elektromotors, insbesondere des Stators, in dessen Um fangsrichtung zumindest überwiegend, insbesondere vollstän dig, wobei der Elektromotor über das Spannband an das Flugge stell angebunden ist. Das Band umhüllt den Elektromotor in dessen Umfangsrichtung und hat beispielsweise primär die Funktion, Linearbeschleunigungen kippmomentenneutral abzufan- gen. Das Band ist vorzugsweise so positioniert, dass es zu mindest nahezu symmetrisch axial den Schwerpunkt des Elektro motors umschließt.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Flugzeug, wel ches wenigstens eine erfindungsgemäße Halteanordnung auf weist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Aus gestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt .

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vor stehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmals kombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschrei bung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

FIG 1 eine schematische Perspektivansicht einer erfin dungsgemäßen Halteanordnung eines Elektromotors zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell, über welches der Elektromotor an eine Tragstruktur des Flugzeugs anbindbar ist;

FIG 2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivan sicht des Elektromotors ohne Gehäuseelement;

FIG 3 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Elektromotors ohne Gehäuseelement und ohne La gerelement; und FIG 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivan sicht eines Stators des Elektromotors.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

FIG 1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Halteanordnung 10 eines Elektromotors 12 zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell 14, über welches der Elektro motor 12 an eine Tragstruktur des Flugzeugs anbindbar ist. Dies bedeutet, dass das Flugzeug in seinem vollständig herge stellten Zustand die Halteanordnung 10 aufweist, sodass im vollständig hergestellten Zustand des Flugzeugs der Elektro motor 12 über die über das Fluggestell 14 an die Tragstruktur beziehungsweise an das Flugzeug insgesamt angebunden ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann das Flugzeug mittels des Elektromotors 12 in der Luft angetrieben werden, um dadurch ein Fliegen beziehungsweise ein Flug des Flugzeugs in der Luft zu bewirken. Bei der Halteanordnung 10 ist der Elektromotor 12 an dem Fluggestell 14, welches einfach auch als Gestell bezeichnet wird, gehalten, wobei der Elektromotor 12 besonders vorteilhaft und insbesondere bauraum- und ge- wichtsgünstig sowie stabil an das Fluggestell 14 und über dieses an die Tragstruktur angebunden ist.

Wie besonders gut in Zusammenschau mit FIG 2 erkennbar ist, weist der Elektromotor 12 einen Stator 16, ein separat von dem Stator 16 ausgebildetes erstes Lagerelement 18 und ein separat von dem Stator 16 und separat von dem Lagerelement 18 ausgebildetes weiteres Lagerelement 20 auf. Der Stator 16 ist dabei zumindest teilweise in axialer Richtung des Elektromo tors 12 zumindest zwischen jeweiligen Teilen beziehungsweise Teilbereichen der Lagerelemente 18 und 20 angeordnet, wobei die Lagerelemente 18 und 20 beispielsweise als Lagerschilde ausgebildet sind beziehungsweise auch als Lagerschilde be zeichnet werden. Das Lagerelement 18 ist beispielsweise ein vorderes Lagerschild, während das Lagerelement 20 beispiels weise ein hinteres Lagerschild des Elektromotors 12 ist. Der Elektromotor 12 umfasst dabei einen Rotor 22, welcher drehbar an den Lagerelementen 18 und 20 gelagert und dadurch um eine Drehachse 24 relativ zu den Lagerelementen 18 und 20 und re lativ zu dem Stator 16 um die Drehachse 24 drehbar ist. Dabei ist der Rotor 24 von dem Stator 16 antreibbar und dadurch um die Drehachse 24 relativ zu dem Stator 16 und relativ zu den Lagerelementen 18 und 20 drehbar.

In vollständig hergestelltem Zustand des Flugzeugs ist bei spielsweise wenigstens ein Propeller drehfest mit dem Rotor 22 verbunden. Hierzu weist der Rotor 22 einen Flansch 26 auf, über welchen der Propeller drehfest mit dem Rotor 22 verbun den ist. Wird dann der Rotor 22 von dem Stator 16 angetrie ben, so wird der Propeller angetrieben, sodass sich der Pro peller und der Rotor 22 um die Drehachse 24 drehen. Hierdurch wird das Flugzeug angetrieben und ein Flug des Flugzeugs be wirkt. Der Propeller wird auch als Flugzeugpropeller oder Flugpropeller bezeichnet, wobei der Stator 16 auch als Stän der und der Rotor 22 auch als Läufer des Elektromotors 12 be zeichnet wird. Besonders gut aus FIG 1 und 2 ist erkennbar, dass das Lagerelement 20 mehrere, auch als Anbindungsflansche bezeichnete Flansche 28 aufweist, welche beispielsweise in Umfangsrichtung des Elektromotors 12 beziehungsweise des La gerelements 20 voneinander beabstandet und aufeinanderfolgend angeordnet sind und insbesondere gleichmäßig verteilt ange ordnet sind. Über die Flansche 28 und somit zumindest über das hintere Lagerelement 20 ist der Elektromotor 12 an dem Fluggestell 14 gehalten. Hierzu sind beispielsweise die je weiligen Flansche 28 mittels jeweiliger Schraubverbindungen mit dem Fluggestell 14 verbunden.

Die Lagerelemente 18 und 20 sind separat voneinander ausge bildet und zumindest mittelbar miteinander verbundene Bauele mente, welche in axialer Richtung des Elektromotors 12 vonei nander beabstandet angeordnet sind. Die axiale Richtung des Elektromotors 12 und somit des Stators 16 und des Rotors 22 fällt dabei mit der Drehachse 24 zusammen. Da die Lagerele mente 18 und 20 in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, ist in axialer Richtung zwischen den Lagerelementen 18 und 20 ein Abstand beziehungsweise ein Zwischenraum 30 vorge sehen. In dem Zwischenraum 30 kann beispielsweise wenigstens ein aus FIG 1 erkennbares Gehäuseelement 32 angeordnet sein. Das Gehäuseelement 32 kann separat von den Lagerelementen 18 und 20 ausgebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass das Gehäuseelement 32 mit zumindest einem der Lagerelemente 18 und 20 einstückig ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann beispielsweise zumindest eines der Lagerelemente 18 und 20 oder beide Lagerelemente 18 und 20 als Gehäuse beziehungswei se als Gehäuseelement fungieren. Ferner ist es denkbar, dass das separat von den Lagerelementen 18 und 20 ausgebildete Gehäuseelement 32 zum Einsatz kommt.

Das Gehäuseelement 32 umgibt zumindest einen Längenbereich des Stators 16 in Umfangsrichtung des Stators 16 zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, umlaufend, sodass zu mindest der Längenbereich des Stators 16 in radialer Richtung des Elektromotors 12 nach außen hin durch das Gehäuseelement 32 überdeckt ist. Die radiale Richtung des Elektromotors 12 verläuft dabei senkrecht zur axialen Richtung. Das

Gehäuseelement 32 ist beispielsweise zumindest teilweise in axialer Richtung zwischen den Lagerelementen 18 und 20 ange ordnet. Das Gehäuseelement 32 und der Stator 16 sind dabei beispielsweise separat voneinander ausgebildet und zumindest mittelbar miteinander verbunden. Somit ist der Rotor 22 um die Drehachse 24 relativ zu dem Gehäuseelement 32 drehbar.

Aus FIG 3 ist erkennbar, dass der Stator 16 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des Stators 16 aufeinanderfolgenden

Statorzähnen 34 aufweist, welche beispielsweise jeweils zu mindest eine durch wenigstens eine Wicklung gebildete Spule 36 des Stators 16 tragen. Einer der Statorzähne 34 ist in FIG 4 in einer schematischen Darstellung gezeigt. Der Stator 16 ist beispielsweise aus Elektroblech und/oder durch ein Blechpaket gebildet, welches beispielsweise mehrere, in axia ler Richtung des Stators 16 beziehungsweise des Elektromotors 12 insgesamt aufeinander gestapelte Segmente, insbesondere aus Elektroblech, aufweist. Alternativ oder zusätzlich um fasst das Blechpaket eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung des Stators 16 aufeinanderfolgenden und miteinander verbundenen Segmenten, insbesondere aus Elektroblech. Die in Umfangsrich tung aufeinanderfolgenden Segmente sind beispielsweise in Um fangsrichtung formschlüssig miteinander verbunden und somit aneinander gehalten. Alternativ oder zusätzlich ist es denk bar, dass die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Segmen te und/oder die in axialer Richtung aufeinanderfolgenden be ziehungsweise hintereinander angeordneten Segmente stoff schlüssig miteinander verbunden, insbesondere miteinander verbacken, sind.

Besonders gut aus FIG 1 und 2 ist erkennbar, dass eine einer ersten Stirnseite 38 des Lagerelements 18 in axialer Richtung des Rotors 22 zugewandte zweite Stirnseite 40 des Stators 16 mehrere erste Ausnehmungen 42 aufweisen, welche als erste Durchgangsöffnungen ausgebildet sind beziehungsweise ausge bildet sein können und in Umfangsrichtung des Stators 16 hin tereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet und voneinander beabstandet sind. Ferner sind die als erste

Durchgangsöffnungen ausgebildeten Ausnehmungen 42 in Umfangs richtung des Stators 16 gleichmäßig verteilt angeordnet.

Die der zweiten Stirnseite 40 in axialer Richtung des Rotors 22 zugewandte erste Stirnseite 38 des Lagerelements 18 weist mehrere zweite Ausnehmungen 44 auf, welche beispielsweise als zweite Durchgangsöffnungen ausgebildet sein können bezie hungsweise ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 44 sind in Um fangsrichtung des Lagerelements 18 hintereinander angeordnet und voneinander beabstandet. Insbesondere sind die zweiten Ausnehmungen 44 in Umfangsrichtung des Lagerelements 18 gleichmäßig verteilt angeordnet. Die jeweiligen zweiten Aus nehmungen 40 überdecken die jeweiligen ersten Ausnehmungen 42 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwie gend oder vollständig, sodass jeweils eine der Ausnehmungen 42 mit jeweils einer der Ausnehmungen 44 fluchtet. Je Ausnehmung 42 beziehungsweise 44 ist ein teilweise in den jeweiligen Ausnehmungen 42 und 44 angeordnetes, separat von dem Lagerelement 18, separat von dem Stator 16 und separat von dem Lagerelement 20 ausgebildetes und sich in axialer Richtung von der jeweiligen Ausnehmung 42 in die jeweilige Ausnehmung 44 beziehungsweise umgekehrt erstreckendes Drehmo mentübertragungselement 46 vorgesehen, wobei über die Drehmo mentübertragungselemente 46 Drehmomente zwischen dem Stator 16 und dem Lagerelement 18 übertragbar sind. Insbesondere ist es möglich, dass das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 als ein Zugelement ausgebildet ist, sodass der Stator 16 mittel der Zugelemente in axialer Richtung des Rotors 22 ge gen das Lagerelement 18 gespannt ist.

Besonders gut aus FIG 4 ist erkennbar, dass die jeweilige Ausnehmung 42 als Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche den Stator 16 in axialer Richtung vollständig durchdringt.

Die mit der Drehachse 24 zusammenfallende axiale Richtung ist in FIG 4 durch einen Doppelpfeil 48 veranschaulicht. Dabei ragt das beispielsweise in sich biege- beziehungsweise eigen steife und somit an sich formstabile Drehmomentübertragungs element 46 in axialer Richtung beidseitig aus der Ausnehmung 42 und somit aus dem Stator 16 heraus.

Die als Durchgangsöffnung ausgebildete Ausnehmung 42 des Stators 16 mündet sowohl an der zweiten Stirnseite 40 als auch an einer der zweiten Stirnseite 40 in axialer Richtung des Rotors 22 abgewandten dritten Stirnseite 50 des Stators 16 an dessen Umgebung 51, sodass die Ausnehmung 42 sowohl ei ne Ausnehmung der Stirnseite 40 als auch eine Ausnehmung der Stirnseite 50 ist. Des Weiteren weist eine der dritten Stirn seite 50 des Stators 16 in axialer Richtung des Rotors 22 zu gewandte vierte Stirnseite 52 des separat von dem Stator 16 und separat von dem Lagerelement 18 ausgebildeten Lagerele ments 20 je Durchgangsöffnung 42 eine damit korrespondieren de, in zumindest teilweiser Überdeckung mit der jeweiligen Durchgangsöffnung (Ausnehmung 42) angeordnete dritte Ausneh mung auf, wobei die dritten Ausnehmungen des Lagerelements 20 in den Figuren nicht erkennbar sind. Die vorigen und folgen den Ausführungen zu den zweiten Ausnehmungen 44 des Lagerele ments 18 sind ohne weiteres auch auf die dritten Ausnehmungen des Lagerelements 20 übertragbar und umgekehrt. Somit sind beispielsweise auch die dritten Ausnehmungen des Lagerele ments 20 in Umfangsrichtung des Lagerelements 20 aufeinander folgend angeordnet und voneinander beabstandet und insbeson dere gleichmäßig verteilt angeordnet.

Die jeweilige dritte Ausnehmung ist in zumindest teilweiser, insbesondere in zumindest überwiegender oder vollständiger, Überdeckung mit der jeweiligen Ausnehmung 42 (Durchgangsöff nung) angeordnet, sodass das separat von dem Lagerelement 20 ausgebildete und die Durchgangsöffnung (Ausnehmung 42) durch dringende Drehmomentübertragungselement 46 sich in axialer Richtung des Rotors 22 von der Durchgangsöffnung (Ausnehmung 42) zur jeweiligen dritten Ausnehmung erstreckt beziehungs weise umgekehrt und teilweise in der jeweiligen dritten Aus nehmung angeordnet ist. Dabei sind über die Drehmomentüber tragungselement 46 Drehmomente zwischen dem Stator 16 und dem Lagerelement 20 übertragbar. Insbesondere ist es denkbar, dass der in axialer Richtung zumindest teilweise zwischen der ersten Stirnseite 38 und der vierten Stirnseite 52 angeordne te Stator 16 mittels der als Zugelemente fungierenden Drehmo mentübertragungselemente 46 zumindest in axialer Richtung des Rotors 22 gegen das Lagerelement 20 gespannt.

Auf diese Weise ist der Stator 16 über die Drehmomentübertra gungselemente 46 formschlüssig und kraft- beziehungsweise reibschlüssig an die Lagerelemente 18 und 20 angebunden, so dass sowohl axiale als auch radiale Relativbewegungen zwi schen dem Stator 16 und den Lagerelementen 18 und 20 vermie den sind. Ferner sind Relativdrehungen zwischen dem Stator 16 und den Lagerelementen 18 und 20 um die Drehachse 24 vermie den. Die formschlüssige Anbindung des Stators 16 an die La gerelemente 18 und 20 ergibt sich dadurch, dass die Drehmo mentübertragungselemente 46 jeweils teilweise in den Lager elementen 18 und 20 und in dem Stator 16 aufgenommen sind und somit formschlüssig mit dem Stator 16 und den Lagerelementen 18 und 20 _Zusammenwirken. Auch die jeweilige dritte Ausneh mung ist beispielsweise wie die jeweilige erste Ausnehmung 42 und die jeweilige zweite Ausnehmung 44 in ihrer Umfangsrich tung vollständig umlaufend geschlossen, sodass eine besonders feste und stabile sowie drehfeste Anbindung des Stators 16 an die Lagerelemente 18 und 20 darstellbar ist. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur jeweiligen Ausnehmung 42 bezie hungsweise 44 sind auch ohne weiteres auf die jeweilige drit te Ausnehmung übertragbar und umgekehrt.

Beispielsweise ist es vorgesehen, dass sich die Drehmoment übertragungselemente 46 aufgrund eines Übermaßes in den Aus nehmungen 42 und somit relativ zu dem Stator 16 selbst zent rieren. Somit ist eine in der jeweiligen Ausnehmung 42 ausge bildete Pressverbindung zwischen dem Stator 16 und dem jewei ligen Drehmomentübertragungselement 46 vorgesehen. Mit ande ren Worten sitzt das Drehmomentübertragungselement 46 mit ei nem Presssitz beziehungsweise einer Presspassung in der Aus nehmung 42. Hierzu ist beispielsweise in einem Zustand, in welchem das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 noch nicht in der jeweiligen Ausnehmung 42 angeordnet ist, ein In nenumfang der jeweiligen Ausnehmung 42 geringer als ein Au ßenumfang des jeweiligen Drehmomentübertragungselements 46. Insbesondere weist das jeweilige Drehmomentübertragungsele ment 46 außenumfangsseitig und die jeweilige Ausnehmung 42 innenumfangsseitig eine Polygonform auf.

Wie besonders gut aus FIG 3 am Beispiel der Ausnehmungen 42 erkennbar ist, weist die jeweilige Ausnehmung 42 beziehungs weise 44 beziehungsweise die jeweilige dritte Ausnehmung eine unrunde Innenkontur 54 auf. Ferner weist das jeweilige Dreh momentübertragungselement 46 zumindest in einem jeweiligen in der jeweiligen Ausnehmung 42 beziehungsweise 44 beziehungs weise in der jeweiligen dritten Ausnehmung angeordneten Län genbereich eine unrunde Außenkontur 56 auf. Dabei ist die Au ßenkontur 56 an die jeweilige Innenkontur 54 angepasst. Mit anderen Worten sind die Innenkontur 54 und die Außenkontur 56 als miteinander korrespondierende Gegenkonturen ausgebildet, wobei beispielsweise die Außenkontur 56 eine Positivkontur und die Innenkontur 54 eine an die Positivkontur angepasste und somit mit der Positivkontur korrespondierende Gegen- be ziehungsweise Negativkontur ist. Dadurch wirkt beispielsweise das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 in seiner Um fangsrichtung formschlüssig mit der jeweiligen Innenkontur 54 beziehungsweise mit dem jeweiligen Lagerelement 18 bezie hungsweise 20 sowie mit dem Stator 16 zusammen, sodass bei spielsweise das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 entlang seiner Umfangsrichtung gegen Verdrehungen relativ zu den Lagerelementen 18 und 20 und relativ zu dem Stator 16 ge sichert ist. Dadurch können übermäßige Belastungen der Dreh momentübertragungselemente 46 vermieden werden, sodass die Halteanordnung 10 und somit die Anbindung des Elektromotors 12 an das Fluggestell 14 sowie an das Flugzeug insgesamt auch hohe Belastungen, wie sie beispielsweise bei Flugmanövern ei nes Kunstflugs auftreten, schadfrei ertragen kann.

Aus FIG 1 und 2 ist am Beispiel des Lagerelements 18 beson ders gut erkennbar, dass beispielsweise das jeweilige Drehmo mentübertragungselement 46 mittels einer jeweiligen Schraub verbindung 58 mit dem Lagerelement 18 verbunden ist. Alterna tiv oder zusätzlich kann demzufolge auch vorgesehen sein, dass das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 mittels einer jeweiligen Schraubverbindung mit dem Lagerelement 20 verbunden ist. Mittels der Schraubverbindung 58, welche we nigstens ein Schraubelement wie beispielsweise eine Schraube aufweisen kann, kann beispielsweise das jeweilige Drehmoment übertragungselement 46 gespannt werden, sodass in den bezie hungsweise über das jeweilige Drehmomentübertragungselement 46 eine Zugkraft wirkt. Mittels dieser jeweiligen Zugkraft wird der Stator 16 gegen das jeweilige Lagerelement 18 bezie hungsweise 20 beziehungsweise umgekehrt in axialer Richtung des Rotors 22 gespannt, sodass sich zwischen dem Stator 16 und den Lagerelementen 18 und 20 ein Kraft- beziehungsweise Reibschluss ausbildet. Hierdurch können auch besonders hohe Drehmomente von dem Stator 16 an die Lagerelemente 18 über tragen und somit abgestützt werden.

Aus FIG 2 ist erkennbar, dass die jeweilige Schraubverbindung 58 bei dem in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbei spiel an einer Außenseite beziehungsweise an einer äußeren Stirnseite, insbesondere des Lagerelements 18, angeordnet ist. Die Außenseite weist dabei in axialer Richtung nach au ßen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Ver schraubung 58 an einer Innenseite, das heißt an einer in axi aler Richtung nach innen weisenden Seite, insbesondere des Lagerelements 18, angeordnet ist.

In FIG 2 ist der Elektromotor 12 gehäuselos, das heißt ohne das Gehäuseelement 32 dargestellt. Wie besonders gut aus FIG 2 erkennbar ist, sind separat von den Lagerelementen 18 und 20 und separat von dem Stator 16 sowie separat von dem Gehäuseelement 32 ausgebildete Bänder 60 vorgesehen, welche jeweilige Längenbereiche des Elektromotors 12, insbesondere des Stators 16, in dessen Umfangsrichtung zumindest überwie gend, insbesondere vollständig, umgeben. Das jeweilige Band 60 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, ins besondere aus Blech, gebildet, sodass das jeweilige Band 60 als ein Blechband ausgebildet ist. Das jeweilige Band 60 ist beispielsweise ein Spannband, welches insbesondere in radia ler Richtung von außen nach innen gegen den Stator 16 ge spannt ist. Dabei ist der Elektromotor 12 über die Bänder 60 an das Fluggestell 14 angebunden. Hierzu weist das jeweilige Band 60 wenigstens einen beispielsweise als Flansch ausgebil deten Anschluss 62 auf, über welchen das jeweilige Band 60 mit dem Fluggestell 14 verbunden und somit an dem Fluggestell 14 gehalten ist. Da das Band 60 auf die beschriebene Weise mit dem Stator 16 verbunden ist, ist der Stator 16 bezie hungsweise der Elektromotor 12 insgesamt über die Bänder 60 und die Anschlüsse 62 an dem Fluggestell 14 gehalten.

Um den Stator 22 anzutreiben und dadurch um die Drehachse 24 relativ zu dem Stator 16 zu drehen, wird wenigstens ein Dreh- moment in Form eines elektromagnetischen Moments bewirkt. Um zu bewirken, dass sich der Rotor 22 um die Drehachse 24 rela tiv zu dem Stator 16 und relativ zu dem Fluggestell 14 dreht und um zu vermeiden, dass durch das elektromagnetische Moment sich nicht etwa der Stator 16 um die Drehachse 24 relativ zu dem Fluggestell 14 dreht, wird das auf den Ständer (Stator 16) wirkende elektromagnetische Moment mithilfe der bei spielsweise als Zugleisten ausgebildeten Drehmomentübertra gungselemente 46 an die beispielsweise als Lagerschilde aus gebildeten Lagerelemente 18 und 20 übertragen und über die Lagerelemente 18 und 20 am Fluggestell 14 abgestützt. Die Drehmomentübertragungselemente 46 sind somit eine Anbindung des Stators 16 an die Lagerelemente 18 und 20, wobei die An bindung zur Drehmomentübertragung von dem Stator 16 an die Lagerelemente 18 und 20 und über diese an das Fluggestell 14 genutzt wird. Die Ausnehmungen 42 sind dabei insbesondere in den auch als Ständerzähne bezeichneten Statorzähnen 34 ausge bildet und werden auch als Aussparungen bezeichnet. Der je weilige, einfach auch als Zahn bezeichnete Statorzahn 34 ist beispielsweise durch ein Material gebildet, das die jeweilige Ausnehmung 42 in dessen Umfangsrichtung vollständig umlaufend umgibt. Bei dem Material handelt es sich beispielsweise um Elektroblech, sodass der jeweilige Statorzahn 34 beispiels weise aus Elektroblech gebildet ist. Das elektromagnetische Moment wird dabei durch den beschriebenen Formschluss zwi schen den Drehmomentübertragungselementen 46 und dem Stator 16, insbesondere den Statorzähnen 34, übertragen, da die Drehmomentübertragungselemente 46 die Ausnehmungen 42 und so mit die Statorzähne 34 durchdringen. Die jeweilige Ausnehmung 42 hat sowohl durch ihre Positionierung als auch durch ihre Form keine signifikante Auswirkung auf die magnetischen Mate rialSättigungserscheinungen .

Vorzugsweise ist wenigstens ein Drehmomentübertragungselement 46 vorgesehen. Insbesondere ist je Statorzahn 34 wenigstens oder genau ein Drehmomentübertragungselement 46 vorgesehen. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Drehmomentübertragungselemente 46 an die Lagerelemente 18 und 20 beispielsweise mittels der Schraubverbindungen 58 an gebunden. Dabei stehen beispielsweise die Lagerelemente 18 und 20 mit den Statorzähnen 34 über jeweilige Kontaktflachen in Kontakt. Dabei ist in FIG 3 eine dieser Kontaktflachen ge zeigt und mit 64 bezeichnet, wobei die in FIG 3 gezeigte Kon taktfläche 64 eine Kontaktfläche des Stators 16, insbesondere eines der Statorzähne 34, ist. Dies bedeutet, dass beispiels weise das Lagerelement 18 die Kontaktfläche 64 beziehungswei se den Stator 16 an der Kontaktfläche 64 direkt berührt. Auf die beschriebene Weise entsteht an den Kontaktflächen ein Reib- beziehungsweise Kraftschluss zwischen dem Stator 16 und den Lagerelementen 18 und 20. Dieser Reibschluss bietet zu sätzlich zu der formschlüssigen Verbindung zwischen dem

Stator 16 und dem Drehmomentübertragungselement 46 eine zu sätzliche Ständer-Verdreh-Sicherung gegen das elektromagneti sche Moment, welches auch als elektromagnetisches Drehmoment bezeichnet wird. Durch die axiale Verspannung des Stators 16 mit den Lagerelementen 18 und 20 an den Kontaktflächen, wobei diese axiale Verspannung mittels der Drehmomentübertragungs elemente 46 realisiert ist, werden beispielsweise die in axi aler Richtung aufeinander gestapelten Segmente des Blechpa kets des Stators 16 vor Delamination in axialer Richtung ge schützt. Eine Delamination des Blechpakets in radialer Rich tung beziehungsweise in Umfangsrichtung des Stators 16, das heißt insbesondere eine Delamination der in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Segmente des Blechpakets, wird durch den Einsatz der Drehmomentübertragungselemente 46 vermieden, da diese sowohl in Umfangsrichtung als auch in ra dialer Richtung formschlüssig mit dem Stator 16 und insbeson dere mit dem Blechpaket und somit mit den Segmenten _Zusammen wirken .

Der Rotor 22 ist beispielsweise über eine jeweilige Lagerung, insbesondere Wälzlagerung, drehbar an dem jeweiligen Lager element 18 beziehungsweise 20 gelagert. Wird der Propeller angetrieben, das heißt um die Drehachse 24 relativ zu dem Stator 16 und relativ zu dem Fluggestell 14 gedreht, so übt der Propeller eine Zugkraft auf den Rotor 22 und über diesen auf das Fluggestell 14 sowie auf das Flugzeug insgesamt aus, sodass das Flugzeug angetrieben und in die Luft geflogen wer den kann. Die Zugkraft des Propellers wird über den Flansch 26 weiter über die Lagerung beispielsweise auf das Lagerele ment 20 und auf die genannten Kontaktflachen insbesondere zwischen dem Lagerelement 20 und dem Stator 16 übertragen. Hierdurch entsteht ein Kraft- beziehungsweise Reibschluss, durch welchen die Zugkraft des Propellers auf den Stator 16 übertragen wird. Der Stator 16 bildet zusammen mit den am Stator 16 gehaltenen Spulen 36 ein sehr schweres Bauteil und insbesondere das schwerste Bauteil des Elektromotors 12.

Durch die beschriebene Übertragung der Zugkraft ist eine axi ale Kraftanbindung des Stators 16 an die Lagerelemente 18 und 20 realisierbar, was vorteilhaft für die Gestaltung mechani scher Verbindungsbauteile ist.

Wie bereits erwähnt, ist der Elektromotor 12 in FIG 2 gehäuselos dargestellt. Insbesondere ist es denkbar, dass zu mindest eines der Lagerelemente 18 und 20 oder beide Lager elemente 18 und 20 je nach Anwendung die Funktionen eines Ge häuses beziehungsweise des Gehäuseelements 32 übernehmen kön nen. Mittels der in FIG 2 erkennbaren Bänder 60 wird der Elektromotor 12 über die Anschlüsse 62 optional an dem Flug gestell 14 befestigt, sodass die Bänder 16 beziehungsweise die Anschlüsse 62 entfallen könnten. Durch den Einsatz der Bänder 60 werden auf den Elektromotor 12 während des Flugs wirkende Linearbeschleunigungen mechanisch besonders vorteil haft und günstiger als durch die als Anbindungsflansche ver wendeten Flansche 28 abgefangen beziehungsweise abgestützt, denn die Bänder 60 beziehungsweise die Anschlüsse 62 um schließen beiderseits möglichst symmetrisch axial den Schwer punkt des Elektromotors 12. Bei einer axial symmetrischen An ordnung der Bänder 60 mit den Anschlüssen 62 ist ein auf die Anschlüsse 62 wirkendes und durch eine Linearbeschleunigung bedingtes Kippmoment, anders als im Fall der Flansche 28, gleich Null. Kommt beispielsweise das im Zwischenraum 30 zwischen den La gerelementen 18 und 20 angeordnete Gehäuseelement 32 zum Ein satz, können die Bänder 60 mit den Anschlüssen 62 beispiels weise das Gehäuseelement 32 umgeben beziehungsweise umschlie ßen, wie diesbezüglich des Stators 16 bereits erläutert wur de. Bei gehäuselosen Elektromotoren kann beispielsweise in dem dann leeren Zwischenraum 30 zwischen den Lagerschilden 18 und 20 ein Elektromotor integrierter Wärmetauscher eingebaut werden. Mit anderen Worten ist es denkbar, dass das

Gehäuseelement 32 als ein Wärmetauscher ausgebildet ist, mit tels welchem der Stator 16 gekühlt werden kann. Insbesondere kann der Wärmetauscher eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Stators 16 kühlen, insbesondere infolge eines Wärmeüber gangs von dem Stator 16 über dessen außenumfangsseitige Man telfläche an den Wärmetauscher. Der Wärmetauscher kann bei spielsweise von einem Kühlmittel durchströmt werden. Das Kühlmittel ist beispielsweise ein Kühlfluid wie ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit.

Das Fluggestell 14 ist beispielsweise eine Rohrkonstruktion, welche eine Mehrzahl von separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Rohren umfassen kann. Die Rohre sind beispielsweise Stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt. Das jeweilige Rohr weist beispielsweise einen geschlossenen Hohlquerschnitt auf, welcher insbesondere kreisrund ausgebildet sein kann.

Insgesamt ist erkennbar, dass die Halteanordnung 10 eine technische Möglichkeit beziehungsweise ein technisches Kon zept ist, das auf den Ständer wirkende elektromagnetische Drehmoment an die Lagerelemente 18 und 20, das Gehäuseelement 32 und/oder das Fluggestell 14 zu übertragen. Dabei werden beispielsweise in die in dem Elektroblech ausgebildeten Aus nehmungen 42 die Drehmomentübertragungselemente 46 einge setzt. Die jeweilige Ausnehmung 42 hat sowohl durch ihre Po sitionierung als auch durch ihre Form keine signifikante Aus wirkung auf die magnetischen Materialsättigungserscheinungen. Die Drehmomentübertragungselemente 46 verhindern durch Form schluss das Verdrehen des Stators 16 relativ zu den Lagerele menten 18 und 20. Die Drehmomentübertragungselemente 46 sind axial gespannt und verhindern die Delamination der Segmente des Blechpakets sowohl in axialer Richtung als auch in radia ler Richtung beziehungsweise in Umfangsrichtung des Stators 16. Durch die Verwendung der Drehmomentübertragungselemente 46 kann der Elektromotor 12 bei bestimmten Anwendungen gehäuselos ausgestaltet werden, sodass der Stator 16 in radi aler Richtung nach außen hin frei beziehungsweise nicht über deckt oder unüberdeckt ist.

Eine weitere Besonderheit liegt in einem Kraftfluss, über welchen die Zugkraft des Propellers auf die jeweilige, als axiale Ständerfläche ausgebildete Stirnseite 40 beziehungs weise 50 des Stators 16 und weiter auf die Lagerelemente 18 und 20 und das Fluggestell 14 übertragen wird. Diese Übertra gung der axialen Kraft ermöglicht eine effiziente Gestaltung mechanischer Bauteile des Elektromotors 12, denn der Ständer zusammen mit den an ihm gehaltenen Spulen 36 kann das schwerste Bauteil des Elektromotors sein, bei welchem eine vorteilhafte Kraftanbindung und Kraftführung besonders güns tig ist. Ein weiteres Merkmal kann die optionale Verwendung der Bänder 60 sein, die den Elektromotor 12, insbesondere den Stator 16 beziehungsweise das Gehäuseelement 32, in Umfangs richtung zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, um laufend umhüllen. Die Bänder 60 haben primär die Funktion, Linearbeschleunigungen zumindest nahezu kippmomentenneutral abzufangen beziehungsweise abzustützen und insbesondere auf das Fluggestell 14 zu übertragen. Die Bänder 60 sind dabei so positioniert, dass sie möglichst symmetrisch axial den

Schwerpunkt des Elektromotors 12 umschließen. Bezugszeichenliste

10 Halteanordnung

12 Elektromotor

14 Fluggestell

1 6 Stator

18 Lagerelement

20 Lagerelement

22 Rotor

24 Drehachse

2 6 Flansch

28 Flansch

30 Zwischenraum

32 Gehäuseelement

34 Statorzahn

36 Spule

38 Stirnseite

40 Stirnseite

42 Ausnehmung

44 Ausnehmung

4 6 Zugelement

48 Doppelpfeil

50 Stirnseite

51 Umgebung

52 Stirnseite

54 Innenkontur

56 Außenkontur

58 Schraubverbindung 60 Band

62 Anschluss

64 Kontaktfläche

Claims

Patentansprüche

1. Halteanordnung (10) eines Elektromotors (12) zum Antreiben eines Flugzeugs an einem Fluggestell (14), über welches der Elektromotor (12) an eine Tragstruktur des Flugzeugs

anbindbar ist, bei welcher der Elektromotor (12) wenigstens ein Lagerelement (18), einen separat von dem Lagerelement (18) ausgebildeten Stator (16) und einen drehbar an dem La gerelement (18) gelagerten Rotor (22) umfasst, welcher zum Antreiben wenigstens eines Propellers von dem Stator (16) antreibbar und dadurch um eine Drehachse (24) relativ zu dem Stator (16), relativ zu dem Lagerelement (18) und relativ zu dem Fluggestell (14) drehbar ist, wobei:

- eine einer ersten Stirnseite (38) des Lagerelements (18) in axialer Richtung (48) des Rotors (22) zugewandte zweite Stirnseite (40) des Stators (16) wenigstens eine erste Aus nehmung (42) und die der zweiten Stirnseite (40) in axialer Richtung (48) des Rotors (22) zugewandte erste Stirnseite (38) des Lagerelements (18) eine in zumindest teilweiser Überdeckung mit der ersten Ausnehmung (42) angeordnete zweite Ausnehmung (44) aufweist; und

- wenigstens ein jeweils teilweise in den Ausnehmungen (42, 44) angeordnetes, separat von dem Lagerelement (18) und se parat von dem Stator (16) ausgebildetes und sich in axialer Richtung (48) von einer der Ausnehmungen (42, 44) zur je weils anderen Ausnehmung (44, 42) erstreckendes Drehmoment übertragungselement (46) vorgesehen ist, über welches Dreh momente zwischen dem Stator (16) und dem Lagerelement über tragbar sind.

2. Halteanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Drehmomentübertragungselement (46) an sich ei gensteif ist.

3. Halteanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die jeweilige Ausnehmung (42, 44) in ihrer jeweiligen Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen ist .

4. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungs element (46) zumindest in einem jeweiligen, in der jeweiligen Ausnehmung (42, 44) angeordneten Längenbereich eine Außenkon tur (56) aufweist, welche an eine jeweilige Innenkontur (54) der jeweiligen Ausnehmung (42, 44) angepasst ist.

5. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungs element (46) zumindest in einem jeweiligen, in der jeweiligen Ausnehmung (42, 44) angeordneten Längenbereich eine unrunde Außenkontur (56) aufweist.

6. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Ausnehmung (42, 44) eine unrunde Innenkontur (54) aufweist.

7. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungs element (46) mittels einer Schraubverbindung (58) mit dem La gerelement (18) verbunden ist.

8. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (12) über das Lagerelement (18) an dem Fluggestell (14) gehalten ist.

9. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (42) des Stators (16) als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, wel che an der zweiten Stirnseite (40) und an einer der zweiten Stirnseite (40) in axialer Richtung (48) abgewandten dritten Stirnseite (50) des Stators (16) an dessen Umgebung (51) mün det .

10. Halteanordnung (10) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass - eine der dritten Stirnseite (50) des Stators (16) in axia ler Richtung (48) des Rotors (22) zugewandte vierte Stirn seite (52) eines separat von dem Stator (16) ausgebildeten weiteren Lagerelements (20) eine in zumindest teilweiser Überdeckung mit der Durchgangöffnung angeordnete dritte Ausnehmung aufweist;

- das separat von dem weiteren Lagerelement (20) ausgebildete Drehmomentübertragungselement (46) die Durchgangsöffnung durchdringt, sich in axialer Richtung (48) von der Durch gangsöffnung zur dritten Ausnehmung erstreckt und teilweise in der dritten Ausnehmung angeordnet ist; und

- über das Drehmomentübertragungselement (46) Drehmomente

zwischen dem Stator (16) und dem weiteren Lagerelement (20) übertragbar sind.

11. Halteanordnung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Lagerelemente (18, 20) separat voneinander ausgebildet sind.

12. Halteanordnung (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, dass in axialer Richtung (48) zwischen den La gerelementen (18, 20) wenigstens ein Gehäuseelement (32) an geordnet ist, durch welches der Stator (16) in radialer Rich tung des Rotors (22) nach außen zumindest teilweise überdeckt ist .

13. Halteanordnung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gehäuseelement (32) separat von beiden La gerelementen (18, 20) oder einstückig mit zumindest oder ge nau einem der Lagerelemente (18, 20) ausgebildet ist.

14. Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein separat von dem Lagerelement (18) bzw. den Lagerelementen (18, 20) und separat von dem Stator (16) ausgebildetes Band (60) vorgese hen ist, welches zumindest einen Längenbereich des Elektromo tors (12), insbesondere des Stators (16), in dessen Umfangs richtung zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, umgibt, wobei der Elektromotor (12) über das Band (60) an das Fluggestell (14) angebunden ist.

15. Flugzeug, mit wenigstens einer Halteanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.