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Title:
DRIVE UNIT COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/182626
Kind Code:
A1
Abstract:
To reduce the complexity and increase the reliability of a drive unit component (1) for example of an electric motor suitable for applications in air travel, it is proposed to design the drive unit component (1) in one piece and in one material and to equip it with an integrated propeller flange (3), an integrated rotary carrier ring surface (4), an integrated hydraulic pump shaft (5) and an integrated rotary saddle ring surface (6) for a magnetic ring. Where appropriate, the magnetic ring itself is already designed as a rotor with an integrated propeller flange (3), an integrated rotary carrier ring surface (4) and an integrated hydraulic pump shaft (5). In this way, complexities are reduced and reliabilities and power-to-weight ratios are increased.

Inventors:
TEOFILI GABRIELE (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/059512
Publication Date:
October 26, 2017
Filing Date:
April 21, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H02K21/22; B64C11/02; H02K7/14
Foreign References:
DE2426207A11974-12-05
DE102013215561A12015-03-05
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebsaggregatkomponente (1) eines Elektromotors, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Antriebsaggregatkomponente (1) - einstückig ist,

- einmaterialig ist,

- mit einem integrierten Propellerflansch (3) ausgestattet ist,

- mit einer integrierten rotorischen Trägerringfläche (4) ausgestattet ist,

- mit einem integrierten Hydraulikpumpenschaft (5) ausgestat¬ tet ist, und

- mit einer integrierten rotorischen Sattelringfläche (6) ausgestattet ist.

2. Antriebsaggregatkomponente (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Propellerflansch (3) mit einem Propeller zusammengekoppelt ist,

- die Trägerringfläche (4) mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregat¬ komponente (1) in dem Ringlager zusammengekoppelt ist,

- der Hydraulikpumpenschaft (5) mit einer Hydraulikpumpe zu¬ sammengekoppelt ist, und

- die Sattelringfläche (6) mit einem Magnetring zusammenge¬ koppelt ist.

3. Antriebsaggregatkomponente (1) eines Elektromotors, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Antriebsaggregatkomponente (1) - einstückig ist,

- einmaterialig ist,

- ein Magnetring in Ausbildung eines Rotors ist, und

- der Magnetring in Ausbildung eines Rotors mit einem integrierten Propellerflansch (3) , einer integrierten rotor- ischen Trägerringfläche (4) und einem integrierten Hydrau¬ likpumpenschaft (5) ausgestattet ist.

4. Antriebsaggregatkomponente (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Propellerflansch (3) mit einem Propeller zusammengekop pelt ist,

- die Trägerringfläche (4) mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregat¬ komponente (1) in dem Ringlager zusammengekoppelt ist, und

- der Hydraulikpumpenschaft (5) mit einer Hydraulikpumpe zu¬ sammengekoppelt ist.

Description:
Beschreibung

Antriebsaggregatkomponente Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsaggregatkomponente gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 oder 3.

Für Elektromotoranwendungen in der Luftfahrt ist es wichtig, dass das Maß für die Komplexität des Elektromotors bezie ¬ hungsweise dessen Komponenten möglichst klein und das Maß für deren Zuverlässigkeit möglichst groß ist.

Bisherige Lösungen sind solcher Art, dass sie keine aussage- kräftige Berechnung der Zuverlässigkeit der Systemkomponenten des Elektromotors, insbesondere der Zuverlässigkeit der Sys ¬ temkomponente Elektromotor-Rotorsystem als eine Antriebsag ¬ gregatkomponente, zulassen. Das gleiche gilt für Belastungs ¬ analysen des gesamten Systems. Einer der Gründe hierfür sind die vielfältigen Geometrien und Materialien, die bei den einzelnen Systemkomponenten zum Einsatz gebracht sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Komplexität bei ¬ spielsweise der Laufwerkssystemkomponente als Antriebsaggre- gatkomponente eines Elektromotors zu verringern und deren Zu ¬ verlässigkeit zu erhöhen.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einer Antriebsaggre ¬ gatkomponente der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine Antriebsaggregatkomponente, die entweder die kenn ¬ zeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 oder die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 3 aufweist. In beiden Fällen ist die Komplexität der Antriebsaggregatkomponente reduziert und wegen der dadurch verringerten Möglichkeit des Ausfalls der Komponente deren Zuverlässigkeit er ¬ höht. Außerdem ist das Gewicht verringert und dadurch das Leistungsgewicht beispielsweise in kW/kg in vorteilhafter Weise erhöht. Es besteht somit in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines Einsatzes der Komponente in einem Elektro ¬ motor für eine Anwendung in der Luftfahrt.

Nach den erfindungsgemäßen Merkmalen, die eine erste Ausführungsform betreffen, ist die Antriebsaggregatkomponente einstückig und einmaterialig ausgebildet und ist mit einem integrierten Propellerflansch, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche, einem integrierten Hydraulikpumpenschaft und einer integrierten rotorischen Sattelringfläche ausgestattet .

Nach den erfindungsgemäßen Merkmalen, die eine zweite Ausfüh- rungsform betreffen, ist die Antriebsaggregatkomponente einstückig, einmaterialig und als ein als Rotor ausgebildeter Magnetring ausgebildet, der mit einem integrierten Propellerflansch, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche und einem integrierten Hydraulikpumpenschaft ausgestattet ist.

Durch diese Maßnahmen sind die Anzahlen verwendeter

Geometrien und Materialien gegenüber bisherigen Realisierungen reduziert, was zur Erhöhung der Zuverlässigkeit, Reduzie ¬ rung des Gewichts und zur Erhöhung des Leistungsgewichts bei- trägt.

Eine jeweilige vorteilhafte Ausgestaltung der jeweiligen Erfindung ist jeweils Gegenstand eines abhängigen Unteran ¬ spruchs .

Danach sind entweder der Propellerflansch mit einem Propeller, die Trägerringfläche mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente in dem Ringlager, der Hydraulikpumpenschaft mit einer Hydraulikpumpe und die Sattelringfläche mit einem Magnetring zusammengekoppelt, oder es sind der Propellerflansch mit ei ¬ nem Propeller, die Trägerringfläche mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsag- gregatkomponente in dem Ringlager und der Hydraulikpumpenschaft mit einer Hydraulikpumpe zusammengekoppelt.

Gemäß der Erfindung nach der zweiten Ausführungsform ist eine weitere Vereinfachung der Antriebsaggregatkomponente erzielt, indem nämlich der in jedem Fall benötigte Magnetring gleich als ein Rotor ausgebildet ist, so dass eine sonst vorzusehen ¬ de Schnittstelle zwischen dem Rotorteil und dem Magnetring ¬ teil nicht mehr vorhanden ist.

Aufgrund der vereinfachten Gesamtkonstruktion sind Stressanalysen mit aussagekräftigen und nachprüfbaren Ergebnissen möglich. Beispielsweise kann das Temperaturverhalten in verschiedenen Betriebspunkten mit Hilfe spezifizierter Simulati- onsschleifen berechnet werden. Außerdem kann ohne Weiteres beispielsweise zwischen dem Rotor und dem Propeller ein standardisierter Flanschanschluss realisiert sein. Insgesamt füh ¬ ren die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einer Vereinfachung und zahlenmäßigen Verminderung von Bestandteilen, zu einer Zunahme der Zuverlässigkeit der betreffenden Bestandteile und zu einer Erhöhung des Leistungsgewichts der betreffenden Bestandteile, was letztlich ermöglicht in Einheiten für Anwendungen in der Luftfahrt wie zum Beispiel in einem Elektromo ¬ tor verwendet zu sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Antriebsaggregatkomponente in einer dreidimensionalen, teilweise abgeschnittenen

Rückansicht, und

Figur 2 die erfindungsgemäße Antriebsaggregatkomponente

nach der Figur 1 in geschnittener Seitenansicht. Die Antriebsaggregatkomponente 1 gemäß der Figuren 1 und 2, die beispielsweise eine Antriebsaggregatkomponente 1 eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Elektromotors ist, ist einstückig und einmaterialig, zum Beispiel als ein einstückiges Alu-Teil 2, ausgebildet. Weiter ist die in der Zeichnung gezeigte Antriebsaggregatkomponente 1 mit einem in ¬ tegrierten Propellerflansch 3, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche 4 und mit einem integrierten Hydraulikpum- penschaft 5 ausgestattet. Darüber hinaus weist die in der Zeichnung gezeigte Antriebsaggregatkomponente 1 eine inte ¬ grierte rotorische Sattelringfläche 6 auf.

Gemäß einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausge- staltung der in der Zeichnung gezeigten erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente ist die Sattelringfläche 6 mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Magnetring zusammengekoppelt, der die zur Bildung eines Rotors benötigten Magnete enthält. Die Sattelringfläche 6 stellt damit eine Schnittstelle zwischen der Antriebsaggregatkomponente 1 und dem in der Zeichnung nicht näher gezeigten Magnetring dar.

Die Trägerringfläche 4 der erfindungsgemäßen Antriebsaggre ¬ gatkomponente dient als Gegenstück zu einem umlaufenden, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ringlager, in dem sich die in der Zeichnung gezeigte erfindungsgemäße Antriebs ¬ aggregatkomponente 1 von dem Ringlager gehalten dreht.

Gemäß einer in der Zeichnung nicht näher gezeigten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente, die sonst bis auf den nachfolgenden Punkt der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente 1 entspricht, ist der in der Zeichnung nicht näher dargestellte angesprochene Magnetring gleich als Rotor ausgebil- det. Die Schnittstelle zwischen dem übrigen Rotorteil und dem Magnetring ist damit beseitigt.

In einer jeweiligen, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausgestaltung der jeweiligen erfindungsgemäßen Antriebs- aggregatkomponente 1 ist in einem montierten Zustand der er ¬ findungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente 1 der Propellerflansch 3 mit einem Propeller, die Trägerringfläche 4 mit ei ¬ nem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Dre- hen der Antriebsaggregatkomponente 1 in dem Ringlager und der Hydraulikpumpenschaft 5 mit einer Hydraulikpumpe zusammenge ¬ koppelt .