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Title:
ELECTRIC MOTOR WITH STATOR HOUSING, BEARING FLANGE, AND FAN COWL FOR RECEIVING A FAN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/242902
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric motor with a stator housing, a bearing flange, and a fan cowl for receiving a fan, wherein the bearing flange receives a bearing for rotatably supporting the rotor shaft of the electric motor, and the stator housing is connected to the bearing flange. The fan cowl has first recesses (20) on the fan cowl axial end region facing the stator housing and/or the bearing flange, and the first recesses (20) extend in the circumferential direction at an increasing distance to the stator housing.

Inventors:
JINCHANG LI (CN)
Application Number:
PCT/EP2022/025177
Publication Date:
November 24, 2022
Filing Date:
April 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SEW EURODRIVE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H02K9/14; H02K5/04; H02K5/08; H02K9/06
Foreign References:
US20040032178A12004-02-19
DE102008028605A12009-12-24
DE102008028604A12009-12-24
DE102006054807A12008-06-05
DE102008028656A12009-12-24
EP1472773B12019-05-22
DE102008028603A12009-12-24
DE102008028604A12009-12-24
DE102019007375A12020-06-04
DE102015009540A12017-02-02
Attorney, Agent or Firm:
SEW-EURODRIVE GMBH & CO. KG (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Elektromotor mit Statorgehäuse, Lagerflansch und Lüfterhaube zur Aufnahme eines Lüfters, wobei der Lagerflansch ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufnimmt, wobei das Statorgehäuse mit dem Lagerflansch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube an ihrer dem Statorgehäuse und/oder Lagerflansch zugewandten axialen Endbereich, insbesondere auf die Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors bezogen axialen Endbereich, erste Ausnehmungen (20) aufweist, wobei die ersten Ausnehmungen (20) mit zunehmendem Abstand vom Statorgehäuse sich zunehmend in Umfangsrichtung erstrecken, insbesondere wobei die Ausnehmungen jeweils L-förmig ausgeformt sind.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Umfang des Statorgehäuses und/oder des Lagerflansches quaderförmig, insbesondere quadratisch oder als Quadratflansch, ausgeführt ist.

3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter in einem zylindrischen Aufnahmebereich der Lüfterhaube aufgenommen ist, insbesondere wobei der Lüfter einen Rundflansch aufweist, der im Aufnahmebereich der Lüfterhaube aufgenommen ist.

4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung gemessene Ausdehnung der ersten Ausnehmungen (20) mit zunehmendem Abstand vom Statorgehäuse monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt.

5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Wandstärke der Lüfterhaube, insbesondere die radiale Wandstärke des die ersten Ausnehmungen (20) jeweils begrenzenden Randbereichs der Lüfterhaube, in Umfangsrichtung monoton, insbesondere streng monoton, zunimmt, insbesondere zur Bildung eines Bajonettverschlusses zwischen Lüfterhaube und Lagerflansch.

6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerflansch sacklochartige Gewindebohrungen aufweist, in welche Schrauben eingeschraubt sind, welche durch ersten Ausnehmungen (20) hindurchragen. 7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben derart weit in die Gewindebohrung eingeschraubt sind, dass die Schraubenköpfe der Schrauben die Lüfterhaube zum Lagerflansch hin andrücken.

8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube eine zweite Ausnehmung (23), die zur Umgebung hin offen ausgeführt ist, aufweist, wobei der von der zweiten Ausnehmung (23) in axialer Richtung überdeckte axiale Bereich mit dem von den ersten Ausnehmungen (20) in axialer Richtung überdeckten axialen Bereich überlappt.

9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube dritte Ausnehmungen (24) aufweist, welche in axialer Richtung von den ersten und zweiten Ausnehmungen (20, 23) beabstandet sind, und in der Lüfterhaube geschlossen ausgeführt sind, insbesondere also nicht in axialer Richtung zur Umgebung hin geöffnet ausgeführt sind.

10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Außenumfang der Lüfterhaube mit zunehmender Entfernung vom Statorgehäuse, insbesondere und/oder in axialer Richtung, von einer quadratischen Form in eine Kreisform übergeht, insbesondere kontinuierlich und/oder stetig und/oder differenzierbar.

11. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterhaube als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt ist oder alternativ aus einem Blechrohr hergestellt ist. 12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zylindrischen Aufnahmebereich der Lüfterhaube rechteckförmige weitere Ausnehmungen (22) angeordnet sind, die im vom Statorgehäuse in axialer Richtung abgewandtem Randbereich der Lüfterhaube angeordnet und zur Umgebung hin in axialer Richtung geöffnet sind.

13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, zweiten, dritt und weiteren Ausnehmungen jeweils radial durchgehend durch die Lüfterhaube ausgeführt sind.

14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter mittels durch die Lüfterhaube durchgehenden Schrauben an den zylindrischen Aufnahmebereich angeschraubt ist, wobei der von der jeweiligen Schraube in Umfangswinkelbereich von dem jeweiligen von einer jeweiligen weiteren Ausnehmung in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich umfasst ist. und/oder dass in der Lüfterhaube, insbesondere im zylindrischen Aufnahmebereich jeweilige vierte Ausnehmungen (25) angeordnet sind, durch welche Schrauben zur Befestigung des Lüfters hindurchragen, wobei der von der jeweiligen vierten Ausnehmung (25) in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich von dem jeweiligen, von einer jeweiligen weiteren Ausnehmung (22) in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich umfasst ist. 15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Lüfterhaube durchgehenden, den Lüfter befestigenden Schrauben und/oder die in der Lüfterhaube angeordnete jeweiligen vierten Ausnehmungen (25), durch welche die Schrauben hindurchragen, von den weiteren Ausnehmungen (22) in axialer Richtung beabstandet sind.

Description:
Elektromotor mit Statorgehäuse, Lagerflansch und Lüfterhaube zur Aufnahme eines Lüfters

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Statorgehäuse, Lagerflansch und Lüfterhaube zur Aufnahme eines Lüfters.

Aus der DE 102008 028 604 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Elektromotor mit elektromagnetisch betätigbarer Bremse bekannt.

Aus der DE 102019 007 375 A1 ist ein Elektromotor mit Gehäuseteil bekannt.

Aus der DE 102015 009 540 A1 ist ein Elektromotor mit Lüfter bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor schnell und einfach herstellbar auszubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit Statorgehäuse, Lagerflansch und Lüfterhaube zur Aufnahme eines Lüfters, sind, dass der Lagerflansch ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors aufnimmt, wobei das Statorgehäuse mit dem Lagerflansch verbunden ist, wobei die Lüfterhaube an ihrer dem Statorgehäuse und/oder Lagerflansch zugewandten axialen Endbereich, insbesondere auf die Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors bezogen axialen Endbereich, erste Ausnehmungen aufweist, wobei die ersten Ausnehmungen mit zunehmendem Abstand vom Statorgehäuse sich zunehmend in Umfangsrichtung erstrecken, insbesondere wobei die Ausnehmungen jeweils L-förmig ausgeformt sind.

Von Vorteil ist dabei, dass eine schnelle und einfache Verbindung der Lüfterhaube mit dem Lagerflansch ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der radial äußere Umfang des Statorgehäuses und/oder des Lagerflansches quaderförmig, insbesondere quadratisch oder als Quadratflansch, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor als Synchronmotor, insbesondere Servomotor, ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter in einem zylindrischen Aufnahmebereich der Lüfterhaube aufgenommen, insbesondere wobei der Lüfter einen Rundflansch aufweist, der im Aufnahmebereich der Lüfterhaube aufgenommen ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter einen Asynchronmotor oder einen Gleichstrommotor aufweisen darf. Der Lüfter ist bei der Erfindung vom Statorgehäuse beabstandet und nur über die Lüfterhaube gehalten.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt die in Umfangsrichtung gemessene Ausdehnung der ersten Ausnehmungen mit zunehmendem Abstand vom Statorgehäuse monoton, insbesondere streng monoton, zu. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Verbindung durch axiales Aufstecken und insbesondere nachfolgendes Drehen der Lüfterhaube ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt die radiale Wandstärke der Lüfterhaube, insbesondere die radiale Wandstärke des die ersten Ausnehmungen jeweils begrenzenden Randbereichs der Lüfterhaube, in Umfangsrichtung monoton, insbesondere streng monoton, zu, insbesondere zur Bildung eines Bajonettverschlusses zwischen Lüfterhaube und Lagerflansch. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bajonettverbindung und somit eine schnell herstellbare Verbindung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Lagerflansch sacklochartige Gewindebohrungen auf, in welche Schrauben eingeschraubt sind, welche durch ersten Ausnehmungen hindurchragen. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und kostengünstige Verbindung bewirkbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schrauben derart weit in die Gewindebohrung eingeschraubt, dass die Schraubenköpfe der Schrauben die Lüfterhaube zum Lagerflansch hin andrücken. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und sichere Verbindung bewirkbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lüfterhaube eine zweite Ausnehmung, die zur Umgebung hin offen ausgeführt ist, auf, wobei der von der zweiten Ausnehmung in axialer Richtung überdeckte axiale Bereich mit dem von den ersten Ausnehmungen in axialer Richtung überdeckten axialen Bereich überlappt.

Von Vorteil ist dabei, dass eine weiter verbesserte Schwingungsunterdrückung bewirkbar ist, da nicht nur die ersten, sondern auch die in Umfangsrichtung von den ersten Ausnehmungen beabstandeten zweiten Ausnehmungen die Ausbildung und Verbreitung von Schwingungsmoden unterdrücken.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lüfterhaube dritte Ausnehmungen auf, welche in axialer Richtung von den ersten und zweiten Ausnehmungen beabstandet sind, und in der Lüfterhaube geschlossen ausgeführt sind, insbesondere also nicht in axialer Richtung zur Umgebung hin geöffnet ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass weitere Schwingungsmoden unterdrückbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung geht der radiale Außenumfang der Lüfterhaube mit zunehmender Entfernung vom Statorgehäuse, insbesondere und/oder in axialer Richtung, von einer quadratischen Form in eine Kreisform über, insbesondere kontinuierlich und/oder stetig und/oder differenzierbar. Von Vorteil ist dabei, dass motorseitig ein Quadratflansch und Lüfter seitig ein Rundflansch verbindbar ist. Somit dient die Lüfterhaube auch als Adapter zwischen zwei völlig verschiedenen Gehäusetypen. Der Elektromotor mit Quadratflansch ist als Synchronmotor ausgeführt. Der Lüfter hingegen weist einen Elektromotor auf, der kein Synchronmotor ist. Beispielsweise ist der Elektromotor des Lüfters als Asynchronmotor ausführbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt ist oder alternativ aus einem Blechrohr hergestellt. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Ausführung aus Kunststoff eine kostengünstige Herstellung und eine geringe Geräuschemission erreichbar ist. Hingegen ist bei der Ausführung aus einem Blechrohr eine besonders gegen mechanische Einwirkungen stabile Lösung vorhanden, wobei eine verbesserte Wärmeabstrahlung erreicht ist. Im letztgenannten Fall ist der Lüfter außerdem auch massereich und somit sehr leistungsstark ausführbar, da das metallische Rohrteil, also Blechrohr, eine hohe Steifigkeit und Stabilität aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am zylindrischen Aufnahmebereich der Lüfterhaube rechteckförmige weitere Ausnehmungen angeordnet, die im vom Statorgehäuse in axialer Richtung abgewandtem Randbereich der Lüfterhaube angeordnet und zur Umgebung hin in axialer Richtung geöffnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter in der Aufnahme exakt positionierbar und durch die weiteren Ausnehmungen präzise zentrierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die ersten, zweiten, dritten und weiteren Ausnehmungen jeweils radial durchgehend durch die Lüfterhaube ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass Schwingungsmoden unterdrückbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter mittels durch die Lüfterhaube durchgehenden Schrauben an den zylindrischen Aufnahmebereich angeschraubt, wobei der von der jeweiligen Schraube in Umfangswinkelbereich von dem jeweiligen von einer jeweiligen weiteren Ausnehmung in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich umfasst ist. Von Vorteil ist dabei, dass durch die gleichen Umfangswinkelpositionen der Schrauben mit den zugehörigen vierten Ausnehmungen der Lüfterhaube und der weiteren Ausnehmungen die Ausbreitung von Schwingungsmoden im zylindrischen Aufnahmebereich unterdrückt sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in der Lüfterhaube, insbesondere im zylindrischen Aufnahmebereich jeweilige vierte Ausnehmungen angeordnet, durch welche Schrauben zur Befestigung des Lüfters hindurchragen, wobei der von der jeweiligen vierten Ausnehmung in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich von dem jeweiligen, von einer jeweiligen weiteren Ausnehmung in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich umfasst ist.

Von Vorteil ist dabei, dass durch die gleichen Umfangswinkelpositionen der Schrauben mit den zugehörigen vierten Ausnehmungen der Lüfterhaube und der weiteren Ausnehmungen die Ausbreitung von Schwingungsmoden im zylindrischen Aufnahmebereich unterdrückt sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die durch die Lüfterhaube durchgehenden, den Lüfter befestigenden Schrauben und/oder die in der Lüfterhaube angeordnete jeweiligen vierten Ausnehmungen, durch welche die Schrauben hindurchragen, von den weiteren Ausnehmungen in axialer Richtung beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Stabilität der Lüfterhaube gesichert ist.

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 der B-seitige Bereich eines Elektromotors 1 mit Lüfterhaube 2 in Seitenansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist die Lüfterhaube 2 in Schrägansicht dargestellt.

Wie in den Figuren gezeigt, ist B-seitig am Elektromotor 1 eine Lüfterhaube 2 zur verbesserten Kühlung angebracht. Hierzu weist der Elektromotor 1 ein Statorgehäuse auf, das bezogen auf die Drehachse der Rotorwelle des Elektromotors 1 axial beidseitig mit einem Lagerflansch verbunden ist, welcher jeweils ein Lager zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors 1 aufnimmt.

Der radial äußere Umfang des B-seitigen Lagerflansches ist im Wesentlichen quadratisch ausgeformt, insbesondere weist also einen quadratischen Querschnitt auf, insbesondere wobei die Schnittfläche für den Querschnitt als Normalenrichtung die Richtung der Drehachse der Rotorwelle aufweist.

Die Lüfterhaube 2 ist mit ihrem dem Statorgehäuse zugewandten Endbereich auf den Lagerflansch aufgesteckt. Zwar ist dieser Endbereich ebenfalls quadratisch ausgeführt, jedoch ist die dem Statorgehäuse und/oder dem Lagerflansch zugewandte, lichte Öffnung der Lüfterhaube 2 größer als der äußere Umfang des Lagerflansches.

Somit ist nach dem axialen Aufstecken eine Drehbewegung der Lüfterhaube 2 ermöglicht.

Hierbei sind Schrauben 3 in Gewindebohrungen des Lagerflansches eingeschraubt, deren Schraubenköpfe zur Umgebung hin hervorragen.

Somit ist die Lüfterhaube 2 mit an ihrem dem Statorgehäuse zugewandten Rand angeordneten Ausnehmungen 20 axial derart aufsteckbar, dass der Gewindeberiech der Schrauben 3 jeweils durch die Ausnehmungen 20 hindurchragt und nach Drehung der Lüfterhaube 2 in einem Schenkelbereich der L-förmigen Ausnehmungen 20 anliegen. Durch Festziehen, also weiteres Einschrauben, der Schrauben 3 wird die Lüfterhaube 2 fixiert. Ein Längsschlitz 23 ist in axialer Richtung sich erstreckend an der Lüfterhaube 2 ausgeführt, wobei sich dieser Längsschlitz am dem Statorgehäuse zugewandten Rand der Lüfterhaube 2 zur Umgebung hin öffnet. Der Längsschlitz 23 ist also als offener Axialschlitz ausgeführt.

Somit sind Schwingungsmoden der Lüfterhaube, welche in Umfangsrichtung umlaufen unterdrückbar und die Geräuschemission verringerbar.

Der vom Längsschlitz 23 in axialer Richtung überdeckte Bereich umfasst den von der Ausnehmung 23 in axialer Richtung überdeckten Bereich.

Des Weiteren weist die Lüfterhaube 2 einen geschlossen angeordneten Längsschlitz 23 auf, der in axialer Richtung und in Umfangsrichtung von dem Längsschlitz 23 beabstandet ist. Somit sind weitere Schwingungsmoden der Lüfterhaube, welche in Umfangsrichtung umlaufen unterdrückbar und die Geräuschemission verringerbar.

An der vom Statorgehäuse abgewandten Seite der Lüfterhaube 2 wird ein Lüfter in einem zylindrischen Aufnahmebereich 21 aufgenommen.

Am zylindrischen Aufnahmeberiech 21 sind axial gerichtete Positionierausnehmungen 21 ausgeführt, die rechteckförmig geformt sind und/oder in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet sind.

Außerdem weist der zylindrische Aufnahmebereich 21 radial durchgehende Ausnehmungen auf, welche jeweils in dem von der jeweiligen Positionierausnehmung 21 in Umfangsrichtung überdeckten Bereich angeordnet sind, aber axial beabstandet sind.

Somit ist eine Ausbreitung von Schwingungsmoden in Umfangsrichtung insbesondere im Bereich des zylindrischen Aufnahmebereiches 21 vermindert oder verhindert, so dass geringere Geräuschemission entstehen. Die Steifigkeit der Lüfterhaube in diesem Beriech ist dadurch optimiert.

Der im zylindrischen Beriech 21 aufgenommene Lüfter weist einen Anschlusskasten 5 auf, in welchem elektrische Versorgungskabel mit Anschlussleitungen des Lüfters verbindbar sind. Der Elektromotor 1 weist einen Anschlusskasten 6 auf, in welchem elektrische Versorgungskabel mit Anschlussleitungen des Motors verbindbar sind. Der Lüfter ist bei der Erfindung vom Statorgehäuse des Elektromotors 1 beabstandet und nur über die Lüfterhaube 2 gehalten.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die in Umfangsrichtung voneinander vorzugsweise regelmäßig beabstandeten Ausnehmungen 20 nicht L-förmig, sondern als für eine Bajonettverbindung entsprechend ausgeführt. Hierzu wächst im Bereich der Ausnehmung in Umfangsrichtung die radiale Wandstärke der Lüfterhaube 2 an, insbesondere so dass bei der Drehbewegung ein Einklemmen der Lüfterhaube 2 erfolgt. Eine solche Verbindung ist besonders schnell und einfach betätigbar.

Bezugszeichenliste

1 Elektromotor 2 Lüfterhaube

3 Schraube

4 Lüfter

5 Anschlusskasten des Lüfters 4

6 Anschlusskasten des Elektromotors 1 20 erste Ausnehmung, insbesondere L-förmige Ausnehmung

21 zylindrischer Aufnahmebereich

22 Positionierausnehmung

23 Längsschlitz, insbesondere zweite Ausnehmung

24 Längsschlitz, insbesondere dritte Ausnehmung 25 vierte Ausnehmungen