Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Rotorwelle und einem ersten und zweiten Lager.

Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor eine Rotorwelle aufweist.

Aus der DE 103 12 941 A1 ist ein Bausatz für eine Baureihe von Getriebemotoren bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor insbesondere

temperaturunempfindlich weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1

angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit einer Rotorwelle und einem ersten und zweiten Lager sind, dass die Rotorwelle ein erstes Rotorwellenteil und ein zweites Rotorwellenteil aufweist, wobei das erste Rotorwellenteil über das erste Lager drehbar gelagert ist, wobei das zweite Rotorwellenteil über das zweite Lager drehbar gelagert ist, wobei ein Balg an seinem ersten axialen Endbereich mit dem ersten Rotorwellenteil verbunden ist, insbesondere schweißverbunden ist, wobei der Balg an seinem zweiten axialen Endbereich mit dem zweiten Rotorwellenteil verbunden ist, insbesondere schweißverbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass thermisch bedingte axial gerichtete Längenänderungen vom Balg kompensierbar sind. Somit sind beide Lager als Festlager ausführbar und axial außerhalb der Lager sind beidseitig Vorrichtungen anordenbar, welche empfindlich sind gegen axiale Ausdehnungen. Insbesondere ist B-seitig ein Winkelsensor anordenbar und mittels des Festlagers vor störenden axialen Ausdehnungen schützbar. Ebenso ist A-seitig das zweite Rotorwellenteil mit einer Schrägverzahnung versehbar, welche im Eingriff steht mit einer Verzahnung, insbesondere Schrägverzahnung, eines Verzahnungsteils eines vom Motor angetriebenen Getriebes. Somit sind getriebeabtriebsseitige Positionsfehler, insbesondere Winkelpositionsfehler, vermeidbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen erstem und zweitem Rotorwellenteil ein Ringteil angeordnet, insbesondere wobei das erste oder zweite Rotorwellenteil eine bezogen auf die Drehachse des Rotorwellenteils in Umfangsrichtung umlaufende Ringnut aufweist, in welcher das Ringteil zumindest teilweise aufgenommen ist und/oder in welche das Ringteil zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Rotorwellenteile mittels des Ringteils einen ersten Auflagepunkt aufweisen und der Balg einen vom Ringteil axial beabstandeten zweiten Auflagepunkt vorgibt. Zusätzlich ist jedes der Rotorwellenteile über ein jeweiliges Lager festgelegt, so dass weitere Auflagepunkte vorgegeben sind. Wichtig ist dabei, dass die Lager axial beabstandet sind vom Ringteil und vom Balg, der vom Ringteil ebenfalls axial beabstandet ist. Der Balg verbindet die beiden Rotorwellenteile in Umfangsrichtung steif, so dass Drehmoment übertragen wird. Mittels der genannten Elemente, also erstes Lager, zweites Lager, Ringteil und darüber hinaus auch Balg, ist die gesamte Rotorwelle stabil zusammengesetzt und als Ganzes über die beiden Lager gelagert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ringteil ein Dichtring, insbesondere ein O-Ring, insbesondere aus Gummi oder einem Kunststoff, insbesondere Polymer. Von Vorteil ist dabei, dass eine axiale Verschiebbarkeit der beiden Rotorwellenteile zueinander ermöglicht ist und trotzdem ein Auflagepunkt definiert ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom Ringteil überdeckte axiale Bereich im vom zweiten Lager überdeckten axialen Bereich enthalten. Von Vorteil ist dabei, dass eine erhöhte Stabilität der Rotorwelle erreichbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Balg axial zwischen dem ersten und dem zweiten Lager angeordnet, insbesondere wobei der Balg axial zwischen dem zweiten Rotorwellenteil und dem ersten Lager angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine thermisch bedingte axiale

Längenveränderung vom Balg kompensierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Balg einerseits an einer Stufe des ersten

Rotorwellenteils abgestützt und ist andererseits an einer Stirnfläche des zweiten

Rotorwellenteils abgestützt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Wellenzentrierung in einfacher Weise ermöglicht ist, indem vor der Schweißverbindung mit dem Balg ein Verschieben in radialer Richtung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung berührt der Balg das erste Rotorwellenteil an einer Kontaktfläche, welche eine einzige axiale Position aufweist, insbesondere also sich in

Umfangsrichtung und in radialer Richtung erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass ein radiales Verschieben des ersten Rotorwellenteils vor Herstellen der Schweißverbindung mit dem Balg ausführbar ist und somit eine Zentrierung der Rotorwellenteile zueinander ausführbar und durch das nachfolgende Schweißverbinden festlegbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung berührt der Balg das zweite Rotorwellenteil an einer Kontaktfläche, welche eine einzige axiale Position aufweist, insbesondere also sich in

Umfangsrichtung und in radialer Richtung erstreckt, insbesondere so, dass der Balg bei der Herstellung des Motors vor dem Schweißverbinden des Balgs mit dem zweiten Rotorwellenteil radial verschiebbar angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein radiales Verschieben des zweiten Rotorwellenteils vor Herstellen der

Schweißverbindung mit dem Balg ausführbar ist und somit eine Zentrierung der

Rotorwellenteile zueinander ausführbar und durch das nachfolgende Schweißverbinden festlegbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Balg als Ringelement ausgeführt, wobei die Ringöffnung einen lichten Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der

Außendurchmesser des ersten Rotorwellenteils in dem vom Balg überdeckten axialen Bereich, insbesondere so, dass der Balg bei der Herstellung des Motors vor dem Schweißverbinden des Balgs mit dem ersten Rotorwellenteil radial verschiebbar angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das erste Rotorwellenteil durch den Balg durchführbar und in ein Sackloch des zweiten Rotorwellenteils einführbar ist. Auf diese Weise kompensiert der Balg bei axialer relativer Verschiebung der beiden Rotorwellenteile und ermöglicht trotzdem eine

Drehmomentdurchleitung des vom Aktivteil in Wirkverbindung mit dem Stator des

Elektromotors erzeugten Drehmoments.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Rotorwellenteil durch den Balg,

insbesondere durch die Ringöffnung des Balgs, durchgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Balg an einer Stufenwand des ersten Rotorwellenteils anliegt und verbunden ist, wobei das erste Rotorwellenteil in das zweite Rotorwellenteil hineinragt und somit axial beabstandet vom Balg über ein Ringteil am zweiten Rotorwellenteil anliegt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kontaktfläche am zweiten Rotorwellenteil eine Stirnfläche des zweiten Rotorwellenteils. Von Vorteil ist dabei, dass die axial äußerste

Stirnfläche verwendbar ist zur Verbindung mit dem Balg. Somit ist der axiale Abstand zwischen den beiden Verbindungsbereichen, also Kontaktflächen, des Balgs möglichst gering haltbar und somit ein möglichst drehsteifer Balg verwendbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kontaktfläche am ersten Rotorwellenteil an einer Stufe des ersten Rotorwellenteils angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass der Balg an der Stufenwand anschweißbar ist und somit vor dem Verschweißen die beiden Rotorwellenteile zueinander koaxial ausrichtbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Aktivteil vom ersten Rotorwellenteil aufgenommen, wobei der Balg entweder axial zwischen dem auf dem ersten Rotorwellenteil angeordneten Aktivteil und dem zweiten Lager und/oder dem zweiten Rotorwellenteil angeordnet ist, oder axial zwischen dem auf dem zweiten Rotorwellenteil angeordneten Aktivteil und dem ersten Lager und/oder dem ersten Rotorwellenteil angeordnet ist, insbesondere wobei das Aktivteil ein Kurzschlusskäfig oder eine Permanentmagnetanordnung ist, insbesondere wobei der Kurzschlusskäfig wärmeleitend verbunden ist mit dem ersten

Rotorwellenteil, insbesondere wobei der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Kurzschlusskäfig und dem ersten Rotorwellenteil betragsmäßig kleiner ist als der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem ersten Rotorwellenteil und zur Umgebung und/oder zum Gehäuse des Motors. Von Vorteil ist dabei, dass das Aktivteil Drehmoment, welches mittels der Wirkverbindung mit dem Stator erzeugt ist, in das erste Rotorwellenteil einleitet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse des Elektromotors ein Gehäuseteil auf, das mit einem ersten und einem zweiten Flanschteil verbunden ist, wobei das Gehäuseteil zwischen dem ersten und zweiten Flanschteil angeordnet ist, wobei das erste Lager im ersten Gehäuseteil aufgenommen ist, wobei das zweite Lager im zweiten Gehäuseteil aufgenommen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Flanschteile als Lagerflansche ausführbar sind und somit Lager aufnehmen, wobei die beiden Flanschteile mittels des Gehäuseteils voneinander axial beabstandet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Elektromotor ein Getriebe auf, wobei das zweite Rotorwellenteil mit einer Schrägverzahnung versehen ist oder drehfest verbunden ist mit einem schrägverzahnten Verzahnungsteil, wobei die Schrägverzahnung oder das schrägverzahnten Teil mit einem Verzahnungsteil des Getriebes im Eingriff ist. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des als Festlager ausgeführten zweiten Lagers die schrägverzahnten Teile optimal zueinander ausgerichtet sind und somit getriebeabtriebsseitige Positionsfehler vermeidbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass

Positionsfehler getriebeabtriebsseitig vermeidbar sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Balg aus einem Metallblech gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Wellendichtring auf der vom ersten Rotorwellenteil abgewandten Seite des zweiten Lagers angeordnet, insbesondere wobei der Wellendichtring im ersten Flanschteil aufgenommen ist, und/oder wobei eine Dichtlippe auf dem zweiten Rotorwellenteil läuft. Von Vorteil ist dabei, dass kein Schmutz eindringt zum Verbindungsbereich zwischen den beiden Rotorwellenteilen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine Schrägansicht auf einen erfindungsgemäßen angeschnittenen

Elektromotor dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Ausschnitt aus Figur 1 vergrößert dargestellt.

In der Figur 3 ist ein anderer erfindungsgemäßer Elektromotor dargestellt, bei welchem ein Balg 6 an einer anderen axialen Position angeordnet ist, nämlich an der axial von der vom Motor anzutreibenden Last abgewandten Seite des Aktivteils 4 des Motors.

In der Figur 4 ist ein Ausschnitt aus Figur 3 vergrößert dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromotor ein erstes Flanschteil 1 auf,

insbesondere an seiner B-Seite, also an der von der anzutreibenden Last abgewandten Seite.

Das Flanschteil 1 ist als Lagerflansch ausgeführt. Im Flanschteil 1 ist ein Lager 2

aufgenommen, welches ein erstes Rotorwellenteil 3 lagert. Das Lager 2 ist als Festlager ausgeführt, insbesondere also nicht als Loslager. Somit sind thermisch bedingte

Längenänderungen nicht vom Lager 2 kompensierbar.

B-seitig ist ein in den Figuren nicht gezeigter Winkelsensor angeordnet. Dabei wird eine Sensorwelle des Winkelsensors hohl ausgeführt und in eine mittig in dem ersten

Rotorwellenteil 3 angeordnete Ausnehmung eingeführt. Dabei weist die Sensorwelle einen außenkonusförmigen Bereich auf, der an einem innenkonusförmigen Bereich 13 des ersten Rotorwellenteils 3 anliegt. Somit ist eine sehr einfache und präzise Wellenzentrierung ermöglicht. Eine durch die Hohlwelle durchgeführte Schraube wird mit ihrem Außengewinde in ein Innengewinde 14 des ersten Rotorwellenteils 3 eingeschraubt, wobei der Schraubenkopf der Schraube die Sensorwelle an das erste Rotorwellenteil 3 andrückt.

Das erste Flanschteil 1 ist mit einem Gehäuseteil 12 verbunden, das mit einem zweiten Flanschteil 11 verbunden ist. Das Gehäuseteil 12 ist also axial zwischengeordnet zwischen die beiden Flanschteile (1 , 11 ). Im zweiten Flanschteil 1 1 ist ebenfalls ein Lager 7 aufgenommen, das als Festlager ausgeführt ist.

Mittels des Lagers 7 ist ein zweites Rotorwellenteil 9 gelagert.

Das zweite Rotorwellenteil 9 weist eine mittig angeordnete Ausnehmung, insbesondere axial gerichtetes Sackloch, auf, wobei das erste Rotorwellenteil 3 in die Ausnehmung hineinragt.

Ein in einer Ringnut des ersten Rotorwellenteils 3 angeordneter Dichtring 10, insbesondere O- Ring, dichtet zum zweiten Rotorwellenteil 9 hin ab und bewirkt die wellenzentrische

Ausrichtung, also die koaxiale Ausrichtung, des ersten Rotorwellenteils 3 zum zweiten

Rotorwellenteil 9.

Das erste Rotorwellenteil 3 ist zwar über das erste Lager 2 gelagert, ragt aber auch in den vom zweiten Lager 7 in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse des

Rotorwellenteils, überdeckten Bereich hinein. Denn das erste Rotorwellenteil 3 ist in eine Ausnehmung des zweiten Rotorwellenteils 9 hineinragend angeordnet, wobei das zweite Rotorwellenteil 9 über das zweite Lager 7 gelagert ist. insgesamt ist also die Rotorwelle des Elektromotors zweiteilig ausgeführt und trägt den Aktivteil 5. Trotz der Zweiteilung ist also eine hohe Stabilität auch bei der Lagerung erreichbar.

Außerdem ist das erste Rotorwellenteil 3 mittels eines Balgs 6 mit dem zweiten Rotorwellenteil 9 verbunden.

Der Balg 6 ist an seinem ersten axialen Ende mit dem ersten Rotorwellenteil 3, insbesondere an einer Stufe des ersten Rotorwellenteils 3, angelegt und verbunden, insbesondere schweißverbunden.

An seinem anderen axialen Ende ist der Balg 6 an der Stirnseite des zweiten Rotorwellenteils 9 angelegt und verbunden, insbesondere schweißverbunden.

Die Kontaktfläche des Balg 6 zum ersten Rotorwellenteil 3 hin weist nur eine axiale Position auf. Somit erstreckt die Kontaktfläche sich nur in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse des Rotorwellenteils. Auf diese Weise ist bei Herstellung der Balg in radialer Richtung verschiebbar und somit relativ zum ersten Rotorwellenteil 3 zentrierbar.

Ebenso erstreckt sich die Kontaktfläche des Balgs 6 zum zweiten Rotorwellenteil 9 hin in radialer Richtung und in Umfangsrichtung. Die Kontaktfläche des Balgs 6 zum zweiten

Rotorwellenteil 9 hin weist ebenfalls nur eine einzige axiale Position auf. Auf diese Weise ist bei Herstellung der Kupplung der Balg 6 in radialer Richtung verschiebbar und somit relativ zum ersten Rotorwellenteil 3 zentrierbar.

Mittels des Balgs 6 sind thermisch bedingte axial gerichtete Längenveränderungen

kompensierbar. Hierzu ist das erste Rotorwellenteil 3 mit axialem Spiel in der Ausnehmung des zweiten Rotorwellenteils 9 angeordnet.

Der vom Dichtring 10 in axialer Richtung überdeckte Bereich ist im vom Lager 7 des zweiten Rotorwellenteils 9 in axialer Richtung überdeckten Bereich enthalten.

Axial zwischen den beiden Lagern 2 und 7 ist ein Aktivteil 5, insbesondere ein einen

Kurzschlusskäfig oder Permanentmagnete aufweisendes Teil, angeordnet.

Der Balg 6 ist vorzugsweise aus einem Blech gefertigt. Die Falten des Balgs 6 sind in axialer Richtung stauchbar. Vorzugsweise ist der Balg 6 als Rotationskörper gefertigt und weist ein mittig angeordnetes Loch auf, durch welches das erste Rotorwellenteil 3 hindurchragt.

Das Statorgehäuse 12, welches als ein Gehäuseteil fungiert, umgibt den Stator 5 des

Elektromotors radial.

Auf der vom Balg 6 abgewandten Seite des Lagers 7 ist ein Wellendichtring 8 angeordnet, der vom zweiten Flanschteil 1 1 aufgenommen ist, insbesondere wobei das Flanschteil 1 1 hierzu einen Lagersitz für das Lager 7 aufweist. Die Dichtlippe des Wellendichtrings 8 läuft auf dem zweiten Rotorwellenteil 9, welches hierzu eine fein bearbeitete Lauffläche aufweist.

Erfindungsgemäß bewirken thermisch bedingte Längenänderungen des ersten

Rotorwellenteils 3 keine Verfälschungen bei der Erfassung der Winkellage des ersten Rotorwellenteils durch den am Elektromotor angeordneten Winkelsensor. Denn das dem Winkelsensor zugewandte Lager 2 des ersten Rotorwellenteils 3 ist als Festlager ausgeführt.

Ebenso ist aber lastseitig ein Festlager vorgesehen. Hierzu ist das Lager des zweiten

Rotorwellenteils 9 als Festlager vorgesehen.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist eine Kupplung zwischen dem ersten Rotorwellenteil 3 und der Sensorwelle vorgesehen, so dass in die Rotorwelle 3 eingeleiteter Drehmomentruck und/oder eingeleitete Quermomentstöße von der Sensorwelle ferngehalten oder nur vermindert an die Sensorwelle weitergeleitet werden.

Wie in Figur 3 und 4 gezeigt, ist bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen der Balg 10 auf der anderen Seite des Aktivteils 4 angeordnet. Somit ist das zweite Rotorwellenteil 39 axial länger als in Figur 1 ausgeführt und nimmt das Aktivteil 4 auf.

Entsprechend kürzer ist das erste Rotorwellenteil 33 ausgeführt.

Wie auch bei Figur 1 ist bei Figur 3 das Lager 2 des ersten Rotorwellenteils 33 auf einem kleineren Radialabstand angeordnet als das Lager 7 des zweiten Rotorwellenteils 39. Denn B- Seitig ist kein wesentliches Drehmoment durchzuleiten.

Insbesondere wird also bei Figur 3 vom Aktivteil Drehmoment direkt in das zweite

rotorwellenteil 39 eingeleitet und A-seitig, also im Beriech des Lagers 7, herausgeleitet zur anzutreibenden Last.

Der Dichtring 10 ist bei Figur 3 in dem vom Lager 2 überdeckten axialen Bereich angeordnet.

B-seitig, also am ersten Rotorwellenteil 33, ist die Sensorwelle des Winkelsensors verbunden, insbesondere schaubverbunden mit dem Rotorwellenteil 33.

Da das Drehmoment A-seitig herausgeleitet wird, ist der Balg 6 nur gering belastet. Bezugszeichenliste

I erstes Flanschteil, B-seitiger Flansch 2 Lager, insbesondere Festlager

3 erstes Rotorwellenteil

4 Aktivteil, insbesondere Kurzschlusskäfig

5 Stator

6 Balg

7 Lager, insbesondere Festlager

8 Wellendichtring

9 zweites Rotorwellenteil

10 Dichtring, insbesondere O-Ring

I I zweites Flanschteil, A-seitiger Flansch 12 Statorgehäuse

13 innenkonusförmiger Bereich

14 Innengewinde

33 erstes Rotorwellenteil

39 zweites Rotorwellenteil