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Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in einem Gehäuse gelagerten Rotorwelle, wobei das Gehäuse zur Lagerung der Rotorwelle wenigstens einen Lagerschild mit einer Lagerbuchse aufweist, und mit einer dem Lagerschild zugeordneten Ansteuerelektronik zum Betreiben der elektrischen Maschine.
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Stand der Technik
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Elektrische Maschinen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Der Rotor ist auf einer drehbar gelagerten Rotorwelle angeordnet, wobei die Rotorwelle mittels Gleit- und/oder Wälzlagern in einem Gehäuse der elektrischen Maschine gehalten beziehungsweise gelagert ist. Häufig werden hierzu sogenannte Lagerschilde vorgesehen, die das Maschineninnere schützen und die elektrische Maschine oder zumindest einen Rotorraum stirnendig abschließen. Dabei weisen sie in dem jeweiligen Lagerschild eine Lagerbuchse zur gleitgelagerten Aufnahme der Rotorwelle auf, oder eine Lagerbohrung zur Aufnahme eines Wälzlagers für die Rotorwelle. Die Lagerbuchse kann als separates Einlegeteil in einer Lagerbohrung gehalten oder einstückig von dieser gebildet werden. Entsprechende elektrische Maschinen gehen beispielsweise aus der
EP 1 650 849 A1 und der
US 2005/0168082 A1 hervor. Dem Lagerschild ist darüber hinaus häufig auch eine Ansteuerelektronik zum Betreiben der elektrischen Maschine zugeordnet. Eine derartige Ansteuerelektronik kann beispielsweise eine Leistungselektronik und/oder eine Logikelektronik umfassen.
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Insbesondere zum motorischen Betrieb einer elektrischen Maschine ist es von Bedeutung, die Winkellage der Rotorwelle zu kennen, sodass die unterschiedlichen Phasen beziehungsweise Wicklungen der elektrischen Maschine entsprechend angesteuert beziehungsweise bestromt werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße elektrische Maschine zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 aus und hat den Vorteil, dass die Winkellage der Rotorwelle, und damit die Winkellage des Rotors, besonders genau erfassbar ist, ohne dass hierfür eine aufwendige Elektronik benötigt wird. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die Ansteuerelektronik einen auf einem Grundkörper angeordneten Lagesensor zur Erfassung der Winkellage der Rotorwelle aufweist, und dass eine Zentrierhülse in der Lagerbuchse oder in der Lagerbohrung bereichsweise geführt ist und zumindest radial mit dem Grundkörper fest verbunden ist. Die Zentrierhülse ist also zumindest radial fest mit dem Grundkörper verbunden. Das bedeutet, dass eine seitliche Bewegung der Zentrierhülse direkt auf den Grundkörper übertragen wird. Dies kann beispielsweise durch eine formschlüssige Verbindung zwischen Zentrierhülse und Grundkörper erreicht werden. Weiterhin ist die Zentrierhülse in der Lagerbuchse oder der Lagerbohrung geführt. Dazu ist die Zentrierhülse zweckmäßigerweise mit ihrer Mantelaußenwand in einem für die Zentrierung ausreichend großen Axialbereich beziehungsweise -abschnitt formschlüssig in der Lagerbuchse beziehungsweise Lagerbohrung radial beziehungsweise seitlich gehalten. Da die Lagerbuchse gleichzeitig auch das Lager für die Rotorwelle bildet, beziehungsweise da die Lagerbohrung das Wälzlager für die Rotorwelle hält, wird die Zentrierhülse automatisch entsprechend der Lagerung der Rotorwelle ausgerichtet. Durch die feste radiale Verbindung zu dem Grundkörper, an welchem auch der Lagesensor befestigt ist, ergibt sich eine besonders kurze Toleranzkette von der Rotorwelle zu dem Lagesensor, sodass eine genaue Ausrichtung des Grundkörpers und damit des Lagesensors bezüglich der Rotorwelle gewährleistet wird. Vorzugsweise ist der Lagersensor als magnetischer Sensor ausgebildet und axial zu der Rotorwelle angeordnet, wobei die Rotorwelle entsprechend an ihrem einen Wellenende mindestens einen Lagegebermagneten aufweist. Durch die Zentrierung des Grundkörpers an der Lagerbuchse beziehungsweise Lagerbohrung des Lagerschilds mittels der insbesondere kreiszylinderförmigen Zentrierhülse wird auf einfache Art und Weise eine genaue Ausrichtung des Lagersensors zu der Rotorwelle beziehungsweise zu dem Lagegebermagneten gewährleistet. Ist die Lagerbohrung gestuft ausgebildet, weist die Lagerbohrung also eine konzentrisch dazu ausgebildete weitere Bohrung, insbesondere mit einem größeren Durchmesser als die übrige Lagerbohrung auf, so ist die Zentrierhülse vorzugsweise alternativ oder zusätzlich in der weiteren Bohrung der Lagerbohrung geführt.
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Vorzugsweise ist die Zentrierhülse einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet. Dadurch lässt sich die Zentrierhülse bereits mit der Fertigung des Grundkörpers mitformen und insofern die Toleranzkette weiter verkleinern. Alternativ kann die Zentrierhülse einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein, was ebenfalls zu einer verbesserten Toleranzkette führt.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Zentrieraufnahme für die insofern separate Zentrierhülse aufweist. Die Zentrieraufnahme und die Zentrierhülse sind zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass sie zusammen eine radial formschlüssige Verbindung bilden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verbindung eine Presspassung darstellt. Hierdurch wird eine einfache Zentrierung des Grundkörpers zu der Zentrierhülse ermöglicht. Gegebenenfalls können zusätzlich noch Zentrierschrägen an der Zentrieraufnahme und/oder an der Zentrierhülse vorgesehen sein, um ein Zusammenführen zu erleichtern.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zentrieraufnahme als Zentriervorsprung und/oder als Zentriervertiefung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Zentriervorsprung einstückig mit dem Grundkörper und kreiszylinderförmig ausgebildet, wobei sein Außendurchmesser derart gewählt ist, dass er zusammen mit der Innenwand der Zentrierhülse eine radial formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Pressverbindung eingeht. Die Zentriervertiefung weist vorzugsweise einen kreiszylinderförmigen Querschnitt auf mit einem Außendurchmesser, der derart gewählt ist, dass die Zentrieraufnahme zusammen mit der Mantelaußenwand beziehungsweise -seite der Zentrierhülse eine radialformschlüssige Verbindung, insbesondere eine Pressverbindung eingeht. In beiden Fällen wird eine genaue Ausrichtung beziehungsweise Zentrierung des Grundkörpers zu der Zentrierhülse und damit zu der Lagerbuchse gewährleistet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zentrierhülse als Einpasshülse für ein die Rotorwelle in der Lagerbohrung lagerndes Wälzlager ausgebildet ist. Die Einpasshülse ist vorzugsweise zwischen dem Außenring des Wälzlagers und der Lagerbohrung angeordnet und erleichtert die Montage der elektrischen Maschine, indem sie einen Einpassring für das Lager ersetzt. Insbesondere kann somit ein aufwendiges Bearbeiten der Lagerbohrung des Lagerschilds zur Herstellung vorteilhafter Kontaktflächen im Wesentlichen vermieden werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Grundkörper als Kühlkörper ausgebildet ist. Dazu ist der Grundkörper vorzugsweise aus einem entsprechenden Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Der Grundkörper dient somit gleichzeitig zum Anordnen des Lagesensors bezüglich er Rotorwelle und zum Abführen von Wärme aus der elektrischen Maschine, insbesondere aus der Ansteuerelektronik.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kühlkörper und/oder die Zentrierhülse mehrere Kühlrippen aufweisen. Hierdurch wird die Kühlleistung des Kühlkörpers erhöht und gleichzeitig die Zentrierhülse als Kühlmittel zur Abfuhr von Wärme genutzt. Vorzugsweise weist die Zentrierhülse an ihrer Außenseite und/oder an ihrer Innenseite jeweils eine oder mehrere Kühlrippen, die insbesondere radial ausgerichtet sind, auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper als Einhausung für eine Kontaktbürsteneinrichtung der elektrischen Maschine ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Kontaktbürsteneinrichtung an der Rotorwelle angeordnete Schleifringe oder Kommutatorlamellen sowie im Gehäuse feststehend angeordnete Kontaktbürsten, insbesondere Kohlebürsten, die mit den Kommutatorlamellen oder Schleifringen auf bekannte Art und Weise zusammenwirken. Durch die Einhausung der Kontaktbürsteneinrichtung mittels des Grundkörpers wird diese vor äußeren Einflüssen geschützt. Darüber hinaus wird hierdurch eine besonders kompakte Ausführungsform der elektrischen Maschine geschaffen.
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Zweckmäßigerweise ist der Grundkörper an dem Lagerschild befestigt. Dies erfolgt vorzugsweise mittels Verschrauben, Verklipsen und/oder Verrasten des Grundkörpers an dem Lagerschild. Die Befestigung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie einen radialen Toleranzausgleich des Grundkörpers zu dem Lagerschild erlaubt, sodass die radiale Ausrichtung des Grundkörpers bezüglich der Rotorwelle allein durch die in die Lagerbuchse beziehungsweise Lagerbohrung eingreifende Zentrierhülse vorgegeben wird.
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Vorzugsweise weist die Zentrierhülse wenigstens eine Mantelwandöffnung, insbesondere mindestens eine Kontaktbürstenöffnung und/oder mindestens eine Lüftungs- und/oder Entwässerungsöffnung auf. Durch die Kontaktbürstenöffnung können die außerhalb der Zentrierhülse gehaltenen Kontaktbürsten durch die Wand der Zentrierhülse bis zu den Kommutatorlamellen oder den Schleifringen auf der Rotorwelle gelangen. Die Lüftungs- und/oder Entwässerungsöffnungen erlauben, wie der Name bereits sagt, eine Lüftung und/oder Entwässerung insbesondere der innerhalb der Zentrierhülse liegenden Komponenten der Kontaktbürsteneinrichtung.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen im Folgenden
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1 eine Längsschnittdarstellung einer elektrischen Maschine gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
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2 eine Längsschnittdarstellung der elektrischen Maschine gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,
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3 eine Querschnittdarstellung der elektrischen Maschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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4 eine Querschnittsdarstellung der elektrischen Maschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
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5 eine perspektivische Darstellung eines Kühlkörpers der elektrischen Maschine.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine 1 eines Kraftfahrzeuges, die insbesondere ein Boost-Rekuperationssystem bildet, in einer Längsschnittdarstellung eines Endabschnittes der elektrischen Maschine 1. Die elektrische Maschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein hier nicht näher dargestellter Rotor mit einer Rotorwelle 3 drehbar gelagert ist. Dazu weist das Gehäuse 2 zumindest einen Lagerschild 4 auf. Der Lagerschild 4 ist mittig mit einer Lagerbohrung 5 versehen, in welcher ein Wälzlager 6 gehalten ist, wobei zur Lagerung ein Außenring des Wälzlagers 6 der Lagerbohrung 5 und ein Innenring der Rotorwelle 3 der Lagerung zugeordnet ist. Ein Wellenende 7 der Rotorwelle 3 ragt durch den Lagerschild 4 hindurch, sodass das Wellenende 7 axial nach außen vorsteht. Dem Wellenende 7 ist dabei eine Kontaktbürsteneinrichtung 8 zugeordnet, die auf der Rotorwelle 3 angeordnete Schleifringe 9 und 10 sowie dem Lagerschild 4 zugeordnete Kommutatorbürsten 11, 12 aufweist, die in einem Kontaktbürstenhalter 13 gehalten sind, der an dem Lagerschild 4 befestigt ist. An ihrer freien Stirnseite des Wellenendes 7 weist die Rotorwelle 3 einen Lagegebermagneten 14 auf, der drehfest mit der Rotorwelle 3 verbunden ist.
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Die Schleifringe 9 und 10 sind mit der hier nicht dargestellten Rotorwicklung auf der Rotorwelle 3 elektrisch wirkverbunden und werden durch die Kontaktbürsten 11, 12 elektrisch kontaktiert. Die Kontaktbürsten 11, 12 sind darüber hinaus mit einer Ansteuerelektronik 15 elektrisch wirkverbunden, die zum Betreiben der elektrischen Maschine 1 dient. Die Ansteuerelektronik 15 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen als eine Leiterplatte 16 ausgebildet, auf welcher entsprechende Komponenten einer Leistungselektronik und einer Logikelektronik angeordnet und miteinander verschaltet sind. Die Ansteuerelektronik 15 ist in einer vertieften Aufnahme 17 eines Grundkörpers 18 derart angeordnet, dass sie sich axial an die Rotorwelle 3 anschließt, wobei die Leiterplatte 16 im Wesentlichen senkrecht zur Rotorwelle 3 beziehungsweise deren Rotationsachse 19 ausgerichtet ist. Die Ansteuerelektronik 15 weist dabei einen Lagesensor 20 auf, der dem Stirnende der Rotorwelle 3 beziehungsweise dem Lagegebermagneten 14 zugeordnet ist, um dessen Winkelposition zu erfassen. Hierdurch lässt sich die Winkelposition der Rotorwelle 3 und damit die des Rotors erfassen und die elektrische Maschine 1 entsprechend ansteuern.
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Der Grundkörper 18 ist an dem Lagerschild 4 befestigt, insbesondere mittels einer Verschraubung, und weist einen im Wesentlichen H-förmigen Längsschnitt auf, wobei ein Abschnitt die Aufnahme 17 für die Ansteuerelektronik 15, und ein anderer Abschnitt eine Aufnahme 20 für die Kontaktbürsteneinrichtung 8 bildet, sodass die Kommutatoreinrichtung 8 im Wesentlichen durch den Grundkörper 18 und den Lagerschild 4 eingehaust ist.
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Mit dem Grundkörper 18 ist eine Zentrierhülse 21 einstückig ausgebildet. Die Zentrierhülse 21 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht von dem Querbalken des H-förmigen Grundkörpers 18 aus in die Aufnahme 20 hinein. Dabei ist die Zentrierhülse 21 derart lang in Axialerstreckung ausgebildet, dass sie bereichsweise axial bis in die Lagerbohrung 5 hineinreicht, so dass sie durch die Lagerbohrung 5 geführt beziehungsweise ausgerichtet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser der Zentrierhülse 21 derart gewählt ist, dass die Zentrierhülse 21 in die Lagerbohrung 5 einpressbar ist und insofern eine Presspassung mit dieser bildet. Der Grundkörper 18 wird somit mittels der Zentrierhülse 21 an der Lagerbohrung 5 ausgerichtet, sodass der Lagersensor 20 eine optimale Ausrichtung bezüglich des Lagegebermagneten 4 erfährt. Die Befestigung des Grundkörpers 18 an dem Lagerschild 4 erlaubt zweckmäßigerweise einen radialen Toleranzausgleich, sodass die radiale Ausrichtung des Grundkörpers 18 bezüglich der Lagerbohrung 5 und damit bezüglich der Rotorwelle 3 allein mittels der Zentrierhülse 21 vorgegeben wird.
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Die Zentrierhülse 21 weist in zumindest einem Winkelabschnitt eine Mantelwandöffnung 22 auf, die als Kontaktbürstenöffnung ausgebildet ist, die das Durchgreifen der Zentrierhülse 21 mit den Kontaktbürsten 11, 12 erlaubt, um die innerhalb der Zentrierhülse 21 liegenden Schleifringe 9, 10 elektrisch kontaktieren zu können, während der Kontaktbürstenhalter 13 im Wesentlichen außerhalb der Zentrierhülse 21 liegt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Mantelwandöffnung 22 axial randoffen ausgebildet, sodass der Kontaktbürstenhalter 13 axial in diese Öffnung einführbar ist. Der Kontaktbürstenhalter 13 weist dabei vorzugsweise eine Vertiefung zur bereichsweisen Aufnahme der Mantelwand der Zentrierhülse 21 auf, wodurch die Mantelwand der Zentrierhülse 21 bereichsweise von dem Kontaktbürstenhalter 13 radial umgriffen wird, und wodurch der Kontaktbürstenhalter 13 formschlüssig radial an der Zentrierhülse 21 gehalten ist. Wie dargestellt, weist der Kontaktbürstenhalter 13 bevorzugt in Fortführung der Zentrierhülse 21 einen Vorsprung 23 auf, der die Mantelwand der Zentrierhülse 21 ergänzt, so dass diese im Übrigen wieder geschlossen vorliegt, und entsprechend in der Lagerbuchse 5 einliegt. Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Mantelwandöffnung 22 über nur einen kleinen Umfangswinkelbereich der Zentrierhülse 21.
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Der Grundkörper 18 ist als Kühlkörper 24 ausgebildet und aus einem entsprechenden Material mit guter Wärmeleitfähigkeit gefertigt. Der Kühlkörper 24 weist vorteilhafterweise Kühlrippen 25 auf, wie insbesondere in 3 bis 5 gezeigt.
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Vorteilhafterweise weist die Zentrierhülse 21 zusätzlich zu der Mantelwandöffnung 22 und der Kontaktbürsteneinrichtung 8 mindestens eine Lüftungs- und/oder Entwässerungsöffnung auf, die einen Luftstrom durch den Innenraum der Zentrierhülse 21 insbesondere zur Kühlung der Kontaktbürsteneinrichtung 8 erlaubt. Der Lagerschild 4 weist hierzu ebenfalls Öffnungen 26 auf, durch welche ein Luftstrom in das Innere des Gehäuses 2 zu dem Rotor und dem hier nur angedeuteten Stator 27 gelangt.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektrischen Maschine 1, wobei bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, sodass insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden soll im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen werden.
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Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dahingehend, dass die Zentrierhülse 21 nicht einstückig mit dem Grundkörper 18 ausgebildet ist. Stattdessen ist vorgesehen, dass die Zentrierhülse 21 als separate Einpasshülse 28 für das Wälzlager 6 ausgebildet ist. Hierzu ist die Zentrierhülse 21 zwischen dem Außenring des Wälzlagers 6 und der Lagerbohrung 5 verspannt gehalten und erstreckt sich bis in eine als Zentrieraufnahme 29 des Grundkörpers 18 ausgebildete Vertiefung, deren Außenkontur vorzugsweise der Außenkontur der Zentrierhülse 21 entspricht und vorteilhafterweise eine Presspassung mit der Zentrierhülse 21 bildet. Die Zentrierhülse 21 wird somit bei der Montage in die Zentrieraufnahme 29 axial eingepresst. Hierdurch wird der Grundkörper 18 bezüglich der Zentrierhülse 21 insbesondere radial ausgerichtet. Dadurch, dass die Zentrierhülse 21 gleichzeitig den Einpassring 28 für das Wälzlager 6 bildet, wird auch hierdurch eine hohe Genauigkeit der Zuordnung des Lagersensors 20 zu dem Lagergebermagneten 14 und damit eine genaue Erfassung der Winkellage der Rotorwelle 3 gewährleistet.
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Zum Schutz der Ansteuerelektronik 15 kann die Aufnahme 17, wie in 1 und 2 dargestellt, mittels eines Deckels 30 verschlossen werden.
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Die Einpasshülse 28 ist vorteilhafterweise auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 vorgesehen, in dem Fall dient sie jedoch lediglich um Einpassen des Wälzlagers 6 und ist entsprechend axial kürzer ausgebildet. Sie übt insofern keine Doppelfunktion aus, wie sie in 2 dargestellt ist.
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Ein weiterer Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Mantelwandöffnung 22 nicht axial randoffen ausgebildet ist, sondern einen geschlossenen Mantelwandrand aufweist. Der Kommutatorbürstenhalter 13 ist dabei radial durch diese Mantelwandöffnung 22 in die Zentrierhülse 21 eingeschoben.
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3 zeigt eine Querschnittsdarstellung der elektrischen Maschine 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entlang der Linie A-A in 1. Hierbei ist insbesondere das radiale Umgreifen der Zentrierhülse 21 durch den Kontaktbürstenhalter 13 erkennbar sowie die auf einer Stirnseite des Grundkörpers 18 angeordneten Kühlrippen 25. Der Grundkörper 18 weist Schraubenöffnungen 31 auf, die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind und einen radialen Toleranzausgleich insbesondere entsprechend der gewählten Schraubengröße zulassen.
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4 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung, gemäß welcher auch die Zentrierhülse 21 mit Kühlrippen 32 versehen ist. Die Kühlrippen 32 sind an der Außenseite der Zentrierhülse 21 ausgebildet/angeordnet und derart ausgerichtet, dass sie sich radial nach außen erstrecken. Alternativ hierzu können die Kühlrippen 32 auch auf der Innenseite der Zentrierhülse 21 entsprechend angeordnet sein. Ebenso ist es denkbar, sowohl an der Außenseite als auch an der Innenseite entsprechende Kühlrippen 32 vorzusehen.
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5 zeigt den Kühlkörper 24 beziehungsweise den Grundkörper 18 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 in einer perspektivischen Darstellung mit Blick auf die Zentrierhülse 21. Hierbei ist insbesondere die axial randoffene Mantelwandöffnung 22 zu erkennen, in welcher der Kontaktbürstenhalter 13 axial einschiebbar ist. Vorteilhafterweise weist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 5 die Zentrierhülse 21 an ihrem freien Ende einen Absatz 33 auf, sodass der Endabschnitt der Zentrierhülse 21 einen verjüngten Außendurchmesser aufweist, mit welchem die Zentrierhülse 21 in die Lagerbohrung 5 eingreift. Mit dem sich daran anschließenden Außendurchmesser, der entsprechend größer ist, ist die Zentrierhülse 21 bevorzugt bereichsweise in einer weiteren Bohrung (hier nicht dargestellt) der Lagerbohrung 5, die konzentrisch zu dieser ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist, geführt, wobei die weitere Bohrung die Lagerbohrung 5 zu einer gestuften Lagerbohrung macht.
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Durch die vorteilhafte Ausführung der elektrischen Maschine 1 wird also eine genaue radiale Ausrichtung des Lagesensors 20 zu dem Lagegebermagneten 14 gewährleistet. Der Lagesensor 20 wird innerhalb des Grundkörpers 18, der vorteilhafterweise als Kühlkörper 24 ausgebildet ist, positioniert. Durch die direkte Zentrierung des Kühlkörpers 24 an der Lagerbohrung 5 erfolgt eine genaue radiale Ausrichtung des Kühlkörpers 24 zu der Rotorwelle 3 und damit des Lagersensors 20 zu dem Lagegebermagneten 14. Die Lagerbohrung 5 wird vorteilhafterweise als Bohrung von der Statorseite der elektrischen Maschine 1 aus in einer Aufspannung mit einer Statorfixierung 33, die bevorzugt ebenfalls als Zentrieraufnahme ausgebildet ist, bearbeitet beziehungsweise gefertigt. Somit ist eine vorteilhafte Zentrierung von Stator 27, Lagerbohrung 5 beziehungsweise Rotorwelle 3 und Kühlkörper 24 möglich. Ist die Zentrierhülse 21 geschlossen, also mit durchgehender Mantelaußenwand ausgebildet, so kann über außen und/oder innen angeordnete Kühlrippen 32 eine Kühlung des Schleifringsystems 8 erfolgen. Alternativ zu dem beschriebenen Schleifringsystem kann die Kontaktbürsteneinrichtung 8 auch als Kommutatoreinrichtung ausgebildet sein, wobei dann anstelle der Schleifringe 9, 10 Kommutatorlamellen auf der Rotorwelle und die Kontaktbürsten 11, 12 entsprechend an der Kontaktbürsteneinrichtung 8 angeordnet sind. Durch Vorsehen einer oder mehrerer Mantelwandöffnungen 22, die als Lüftungsöffnungen ausgebildet sind, kann eine gezielte Zu- und/oder Abluftführung erfolgen. Vorzugsweise ist die Zentrierhülse hierzu geschlitzt ausgebildet. Der Kontaktbürstenhalter 13 übernimmt die Abdichtung an der Mantelwandöffnung 22 beziehungsweise an der Durchführung der Kontaktbürsten 11, 12 in den Innenraum der Zentrierhülse 21. Die Zentrierhülse 21 ist vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Die Fertigung aus Metall bietet sich insbesondere dann an, wenn die Zentrierhülse 21 in die Lagerbohrung 5 und/oder die Zentrieraufnahme 29 eingepresst wird. Bildet die Zentrierhülse gleichzeitig die Einpasshülse 28, so ist sie bevorzugt aus Kunststoff gefertigt. Auch kann ein Materialmix vorgesehen sein, bei welchem der Kühlkörper 24 aus einem Material, insbesondere Metall, mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet ist, und bei welchem die Zentrierhülse 21 aus Kunststoff an diesem angeformt ist. Alternativ zu dem Wälzlager 6 kann in der Lagerbohrung 5 eine Lagerbuchse zur Gleitlagerung der Rotorwelle 3 angeordnet sein. Die Zentrierhülse 21 ist dann entsprechend vorzugsweise in der Lagerbuchse und/oder in der Lagerbohrung 5 geführt. Ebenso ist es denkbar, dass die Lagerbohrung 5 als Lagerbuchse ausgebildet und insofern die Zentrierhülse 21 nur in der Lagerbuchse geführt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1650849 A1 [0002]
- US 2005/0168082 A1 [0002]