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Title:
ROTARY FIELD MACHINE WITH AN OUTER ROTOR, IN PARTICULAR OF A MODULAR DESIGN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/117881
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rotary field machine comprising a housing, in which at least one stator, a rotor, in particular an external rotor and a shaft are arranged. According to the invention, said machine comprises at least one support part (2, 4) on which the stator and at least one bearing (10, 12) are arranged, and a receiving element (24) for the electronics is arranged on the housing (6).

Inventors:
LEIBER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/073274
Publication Date:
August 07, 2014
Filing Date:
November 07, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CPM COMPACT POWER MOTORS GMBH (DE)
International Classes:
H02K1/27; H02K11/00; H02K16/04
Domestic Patent References:
WO2011133024A22011-10-27
WO2011113522A22011-09-22
Foreign References:
EP2330720A12011-06-08
DE102011013662A12011-09-15
DE69604537T22001-03-01
EP2298622A12011-03-23
EP2179488B12012-05-02
DE102011111667A12013-03-07
US7683515B22010-03-23
Attorney, Agent or Firm:
LENZING GERBER STUTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Drehfeldmaschine mit einem Gehäuse, in dem zumindest ein Stator, ein Rotor, insbesondere Außenläufer-Rotor und eine Welle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Statorträgerteil (2, 4) vorgesehen ist, auf dem ein Stator (1,3) mit Erregerspulen (14,16) angeordnet und an dem Statorträgerteil (2,4) zumindest ein Lager (10, 12) angeordnet ist und dass am Gehäuse (6) eine Aufnahme (24) für Elektronik vorgesehen ist.

2. Drehfeldmaschine insbesondere nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass Stator-Trägerteil (2,4), Stator (1,3) und

Erregerspule (14,16) eine Baugruppe bilden für eine stirnseitige

Montage der Statorträgerteile.

3. Drehfeldmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) für Elektronik mit dem

Gehäuse einstückig ausgebildet ist.

4. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am bzw. im Gehäuse (6) Kühlrippen (4b) vorgesehen sind .

5. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Trägerteile (2,4) vorgesehen sind, an denen jeweils ein Lager (10,12) angeordnet ist.

6. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Trägerteil (2,4) einen sich radial erstreckende Abschnitt aufweist, der das im wesentlichen rohrförmige Gehäuse seitlich abschließt.

7. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mittels sich im Wesentlichen radial erstreckender, insbesondere einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Wandabschnitten, eine Aufnahme (24) bildet, in der Elektronikelemente bzw. -Baugruppen und dergleichen untergebracht sind .

8. Drehfeldmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) mittels eines Deckels (26) dicht verschließbar ist.

9. Drehfeldmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im bzw. am Deckel (26) Elektronikbauteile bzw. - baugruppen angeordnet sind .

10. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer einen aus ferromagnetischen Material hergestellten glockenförmigen Träger (18, 19) , der eine Bodenwandung ausweist und eine oder zwei zylindrische Wandungen aufweist und im Endbereich radial nach aussen gebogen ist

11. Drehfeldmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Läufer-Träger (18, 19) vorgesehen sind, deren radial verlaufende Abschnitte (18a, 19a) zumindest teilweise aneinander anliegend bzw. abstützend angeordnet sind.

12. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (14, 16) mit dem Trägerteil zumindest teilweise mit einem Material mit guten Wärmeleiteigenschaften vergossen oder umspritzt ist.

13. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren des Gehäuses bzw. der Aufnahme zumindest eine Belüftungseinrichtung vorgesehen ist.

14. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer ein Trägerteil aus Kunststoff aufweist.

15. Drehfeldmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik getrennte

Leistungs- und Steuerbereiche aufweist.

Drehfeldmaschine, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine einen modularen Aufbau, insbesondere des Motorteiles und /oder der

Elektronik aufweist.

Description:
Bezeichnung

Drehfeldmaschine mit Außenläufer, insbesondere in modularer Bauweise.

Die Erfindung betrifft eine Drehfeldmaschine mit Außenläufer, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Gattungsgemäße Drehfeldmaschinen werden als Elektromotoren oder

Elektrogeneratoren eingesetzt und weisen einen feststehenden Stator und einen drehbar gelagerten Rotor auf. Die Anforderungen an die Leistung, Dynamik und Regelbarkeit derartiger Motoren steigen ständig. Zudem wird zunehmend die Ansteuerelektronik mit dem Motor, insbesondere bei hohen Leistungen in Niederspannungsanwendungen kombiniert, um die

Leistungsdichte zu erhöhen und den Kontaktierungsaufwand zu reduzieren.

Außenläufermotoren haben den physikalischen Vorteil gegenüber

Innenläufermotoren, dass die Kraft der Drehfeldmaschine im Außenbereich erzeugt wird. Sie zeichnen sich daher im Vergleich zu Innenläufermotoren dadurch aus, dass sie eine hohe Kraft- bzw. Drehmomentdichte aufweisen. Nachteilig ist bei einem Außenläufer, dass das rotierende Teil von außen zugänglich ist und daher ein zusätzliches Gehäuse erfordert, welches das rotierende Teil schützt. Dies kann bei einer ungeeigneten Gesamtkonstruktion die Vorteile der Leistungsdichte wieder reduzieren. Daher werden

Außenläufermotoren in der Anwendung primär als Lüfterantriebe genutzt, bei dem der rotierende Rotor Kern eines Lüfters ist. Das Gehäuse kann bei einem Innenläufermotor deutlich leichter realisiert werden. Zudem haben

Außenläufermotoren folgende Nachteile : a) Stator des Außenläufermotors kann nur schwer bewickelt werden, b) Außenläufermotoren haben in der Regel ein thermisches Problem, da Wärme primär im Innenbereich des Motors entsteht(im bewickelten Stator) und kann daher schlecht abgeführt werden (langer Wärmepfad) c) Rotoren von Außenläufermotoren sind nur einseitig gelagert und daher durch die Fliehkraftbelastung in der Länge begrenzt, während

Innenläufermotoren in der Länge beliebig skaliert werden können.

In der WO2011/113522A3 ist ein bürstenloser Außenläufermotor mit integrierter Elektronik in der oben erwähnten Ausführung als Lüfterantrieb dargestellt. Der Rotor des Motors ist mit einem Lüfterrad verbunden, die Elektronik ist mit dem Stator des Elektromotors integriert. Somit kann eine kompakte Einheit gebaut werden. Nachteilig bei einem derartigen Aufbau ist, dass der Rotor offen ist und über den Luftstrom und die Anzugskraftwirkung der Magnete, insbesondere wenn Permanentmagnete im Rotor eingesetzt werden, metallische Partikel vom Rotor angezogen werden können und somit den Luftspalt zwischen Stator und Rotor blockieren können. Dies kann zu einem Ausfall des Motors führen und ist insbesondere bei Traktionsantrieben aus Sicherheitsgründen nicht zulässig .

In der EP 2179488B1 der Anmelderin ist ein vorteilhafter Statoraufbau eines Außenläufermotors dargestellt, der es ermöglicht, mit einer

Standardwickeltechnik einen hohen Kupferfüllgrad zu erreichen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Stator als Streifen ausgeführt ist und flexibel gebogen werden kann und somit beim Bewickeln des Stators beispielsweise mit einer Nadelwickelmaschine der Raum zwischen den Statorzähnen fast vollständig mit Kupfer gefüllt werden kann. Damit ist Problemstellung a) gelöst.

In der nicht vorveröffentlichten DE102011111667.6 der Anmelderin ist der Aussenläufer derart weiterentwickelt, dass die Erregerspulen des Innenstators mit einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit vergossen sind und im geringen Abstand zum Statorflansch beabstandet sind. Damit kann die im Stator entstehende Wärme gut abgeführt werden. Der Rotor ist aus Kunststoff ausgeführt und weist eingelegte Magnete und ein eingelegtes Blechpaket auf. Durch das eingelegte Blechpaket können die Verluste im Rotor reduziert werden, wodurch der Rotor geringe Temperaturen aufweist und somit auch aus Kunststoff hergestellt werden kann. Durch den Verguß mit einem Material mit guten Wärmeleiteigenschaften und den geringen Abstand der Spulen zum Flansch kann zudem die Wärme gut abgeführt werden. Damit ist Nachteil b) des Außenläufermotors behoben.

In der US 7683515B2 des Erfinders ist ein Außenläufermotor mit zwei Statoren (Innen- und Außenstator) mit doppelten Luftspalt zwischen Rotor und beiden Statoren dargestellt. Der Rotor ist aus einem ferromagnetische Werkstoff ausgeführt ist und dünnwandig ist und an der Innenseite Magnete angebracht sind . Der Magnetische Fluss, der von einem oder mehreren bewickelten Stator erzeugt wird, durchdringt den Rotor radial vollständig und schließt sich über den zweiten Stator, auf der anderen Seite des Rotors über einem Luftspalt getrennt ist. Derartige Motoren weisen eine geringe Trägheitsmasse auf und sind für hochdynamische Antriebe geeignet. Aufgrund der Dünnwandigkeit der Rotoren ist der Rotor nur beschränkt strukturell belastbar.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige

Drehfeldmaschine für eine Anwendung als Traktionsantrieb im

Niederspannungsbereich (<60V) für eine breite Leistungsklasse von 4-18 kW zu generieren, mit der eine hohe Leistung und ein großes Drehmoment bei kompaktem Aufbau und geringem Gewicht erreicht wird .

Die Aufgabenstellung könnte im Hochspannungsbereich mit einem

längenskalierten Innenläufermotor gut gelöst werden. Im

Niederspannungsbereich ist jedoch die Leistung durch die Spannung, den Widerstand der Spulen, dem Permanentmagnetfluss und die Induktivität begrenzt. Zudem muss vermieden werden, dass die Induktivität zu klein wird, so dass die Anforderung an die Schaltfrequenzen der Leistungselektronik zu stark ansteigen, um Kostensteigerungen in der Elektronik und

Elektronikschaltverluste zu vermeiden. Zudem ist eine gute

Feldschwächbarkeit erwünscht, um die Drehzahl zu steigern bei geringen Momenten. Für eine gute Feldschwächbarkeit ist eine höhere Induktivität vorteilhaft. Da geringe Induktivitäten einhergehen mit einer geringen

Windungszahl, wird zudem die Wickeltechnik sehr aufwändig, da dicke Drähte bei niederinduktiven Maschinen eingesetzt werden müssen. Die

Leistungsskalierung kann aus o.g . physikalischen Gründen daher nur durch eine Durchmesservergrößerung erfolgen, was die Nutzung eines Blechschnittes ausschließt.

Ein Innenläufermotor ist aus o.g . Gründen daher für einen

Niederspannungsantrieb bis 20kW mit der Restriktion des maximal zulässigen Außendurchmessers nicht darstellbar, da eine Längenskalierung zu sehr geringen Induktivitäten führen würde. Auch eine fremderregte

Synchronmaschine hat den Vorteil der Feldschwächbarkeit über hohe

Induktivitäten nicht nutzen, da die Induktivität im Niederspannungsbereich physikalisch bedingt sehr gering ist. Auch mit anderen Motortypen (z.B.

Scheibenläufer) kann die Leistungsspreizung von 4-20 kW nur mit

unterschiedlichen Blechschnitten dargestellt werden.

Erfindungsgemäße Aufgabenlösung

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein eine kostengünstige Drehfeldmaschine für eine Anwendung als Traktionsantrieb im

Niederspannungsbereich (<60V) für eine breite Leistungsklasse von 4-18 kW geschaffen, mit der eine hohe Leistung und ein großes Drehmoment bei kompaktem Aufbau und geringem Gewicht erreicht wird .

Die weiteren Patentansprüche enthalten vorteilhafte Ausführungen bzw.

Weiterbildungen der Erfindung .

Da der Außenläufermotor eine geringere Aktivlänge als ein Innenläufermotor aufweist, ist die Induktivität höher und die Leistungs- und

Drehmomentanforderung kann erfindungsgemäß durch einen oder zwei gekoppelte Rotoren mit einem Statorstanzblechschnitt abgedeckt werden.

Der Motor ist vorteilhaft modular aufgebaut und insbesondere dadurch charakterisiert, dass er aus einem oder zwei Stator/Flanschbaugruppen besteht und ein Gehäuseteil die Funktion des Elektronik- und Motorgehäuses und der Luftkühlung durch Verrippung übernimmt. Vorteilhaft ist die

Möglichkeit der elektrischen Parallelschaltung der Erregerspulen der

Statormodule durch getrennte Stanzgitter und Anschlüsse zur Elektronik, was zur Induktivitätssteigerung und Leistungssteigerung beiträgt. Stator mit Stanzgitter und Flansch ist eine Baugruppe, in der die Spulen im geringen Abstand zum sich radial ersteckenden Teil des Flansches positioniert sind und mit einem Material mit insbesondere guten Wärmeleiteigenschaften (Harze mit Materialbeimischung mit wärmeleitfähigen Elementen z.B. mit Bor/Nitrid) vergossen bzw. im Duroplastherstellverfahren umspritzt ist.

Der Rotor des Motors besteht aus einem vorzugsweise tiefgezogenen

Rotorgrundträger, der an einem Ende radial nach außen umgeformt und U- förmig ausgeführt (axiale Erstreckung in zwei Richtungen mit zwei

zylindrischen Flächen mit einer Bodenwandung) und zusätzlich vorzugsweise noch radial abgestuft ist. Im Rotor eingelegt sind Blechpakete und gestückelte Magnete, die bedarfsweise noch umspritzt werden. Der Rotor ist damit insbesondere sehr steif und mit sehr hohen radialen Kräften belastbar und hat zudem sehr geringe Eisenverluste. Durch eine Kombination von zwei

Rotorgrundträger werden diese, formschlüssig z. B. durch Schweißen,

Schrauben oder Nieten, in eine Doppel-T-Träger-Struktur oder H-Struktur übergeführt. Damit werden beide Rotoren durch die Verbindungen zusätzlich noch versteift, da Sie sich gegenseitig abstützen können und der Motor kann in der Länge zusätzlich skaliert werden im Vergleich zu einem einseitigen Rotor eines Außenläufermotors.

Die Kontaktierung erfolgt im Flanschbereich der Stator-Flanschbaugruppe, wo ein Stanzgitter angeordnet ist, vorzugsweise über eine Schraubverbindung mit einer Platine der Leistungselektronik. Die Leistungselektronik ist modular aufgebaut, d.h. bei der Doppelrotorausführung (Fig . 1) werden zwei Module eingesetzt, beim Einzelrotor nur ein Modul. Die Leistungselektronik weist ein getrenntes Leistungs- und Steuerteil auf, wobei das Leistungsteil

vorteilhafterweise in zwei Module aufgeteilt wird . Damit können Motor mit Einfachrotor und Doppelrotor mit der gleich bestückten Grundplatine des Leistungsteiles ausgestattet werden.

Mit der Erfindung bzw. ihren vorteilhaften Ausführungen ergeben sich insbesondere folgende (weitere) Merkmale und Vorteile

- Leistungsskalierung über einen sehr breiten Bereich mit einem

Blechschnitt;

- Nutzung des hohen Wirkungsgrad und der Drehmomentdichte von

Außenläufermotoren;

- Wirkungsgradsteigung durch Rotoraufbau mit integriertem Blechmagnet und gestückelten Rotoren;

- Sehr steife Rotorstruktur insbesondere bei hohen Belastungen und

Drehzahlen;

- Sehr gutes Kurzschlussverhalten durch hohe Induktivität und

redundante Kontaktierung;

- Gute Feldschwächbarkeit durch hohe Induktivität, somit Reduzierung der Phasenströme in der Leistungselektronik; Ein kombiniertes Gehäuseteil für Motor- und Leistungselektronik; Redundanz des Antriebes durch redundante Kontaktierung (2

Stromkreise);

Gute Wärmeabfuhr durch Verguss mit Material mit geringer

Wärmeleitfähigkeit und direkter Kontakt Spule mit Flanschteil;

Gute Wärmeaufteilung durch räumlich getrennten Wärmeeintrag u Positionierung Elektronik in Mittenbereich des Gehäuses bzw. im Elektronikdeckel;

Kostengünstiger Aufbau durch Verwendung von Gleichteilen

(Rotorbaugruppen) und Werkzeugen;

Einfache Montage;

Modularer Aufbau sowohl von Motor als auch Leistungselektronik; Sehr hohe Belastbarkeit durch radiale Kräfte durch großen

Lagerabstand.

Fiqurenbeschreibunq

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer vorteilhaften Ausgestaltungen sind in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen :

Figur 1 einen Längsschnitt (nur die obere Hälfte) dargestellt)durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Drehfeldmaschine mit Doppelstator bzw. Doppelläufer;

Figur 2 einen Längsschnitt (nur die obere Hälfte) dargestellt)durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Drehfeldmaschine mit einfachem Stator bzw. Läufer;

Figur 2a eine Detailansicht eines Läufer-Trägerteils. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehfeldmaschine mit einem Außenläufer mit zwei Flansch-Stator-Baugruppen und einem Doppelrotor in der H-Struktur bzw. Doppel-T-Träger-Struktur dargestellt. Die dargestellte Drehfeldmaschine weist ein erstes (linkes)

Statorträgerteil 2 und ein zweites (rechtes) Statorträgerteil 4 auf, die einander gegenüberliegend in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 6, das insbesondere einstückig ausgeführt ist, angeordnet sind. In Bohrungen der Statorträgerteile ist eine durchgehende Motorwelle 8 angeordnet. Hierzu sind außen an den Statorträgern 2 bzw. 4 in entsprechenden Ausnehmungen Lager 10, 12 vorgesehen, insbesondere Kugellager zur direkten Übertragung hoher Radialkräfte. Die Lager 10, 12 sind, in axialer Richtung weit außenliegend angeordnet, so dass sich eine hohe Belastbarkeit durch radiale Kräfte ergibt. Die Stator-träger 4, 10 weisen flanschartige, sich radial erstreckende, gestufte Abschnitte 2a, 4a auf, von denen zumindest einer mit Kühlrippen versehen sein kann, von denen eine dargestellt und mit 4b bezeichnet ist.

Auf den Statorträgern 2, 4, die aus einem Material mit guter

Wärmeleitfähgikeit und niedrigem Gewicht (z. B. Aluminium, Magnesium) hergestellt sind, sitzen Statorblechpakete 1,3 mit ihren Erregerspulen 14, 16 auf Isolationskörpern 14a und 16a. Die Statorblechpakete sind auf den

Statorträger 2,4 aufgepresst bzw. aufgeschrumpft. Die Erregerspulen 14 und 16 stehen bzw. enden in kurzem Abstand zum radial nach außenragenden Teil 2a, 4a der Stator-Träger und sind mit dem Statorblechpaketen 1,3 und dem Statorträger mit einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit vergossen 42 (z. B. Epoxidharz mit Bor-Nitrid-Füllstoff) bzw. im Spritzgussverfahren mit diesem umspritzt. Dadurch kann die Wärme der Statoren gut abgeführt werden, da die Wärmestrecke verkürzt wird, gleichzeitig wird die Wärme gut auf beiden Seiten des Motors aufgeteilt.

Wie dies in der genannten DE102011111667.6 der Anmelderin beschrieben bzw. dargestellt ist kann bei einer Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vergussmasse, mit der die Erregerspulen umgössen bzw. umspritzt sind, bis an den Statorträger, insbesondere dessen radiale Erstreckung, heranreicht und mit diesem über einen größeren Flächenbereich in Verbindung sind . Mit dieser Maßnahme wird der Wärmeübergang in axialer Richtung in den Statorträger und über diesen über das Gehäuse nach außen signifikant verbessert gegenüber dem Stand der Technik, bei dem die Spulenenden relativ weit vom Statorträger entfernt angeordnet sind. Weiter unterstützt wird dieser, indem das die Enden der Spulendrähte bzw. Kontaktstifte tragenden Stanzgitter radial nach außen versetzt ist, so dass im radial innenliegenden Bereich Platz geschaffen wird und der Kontaktbereich weiter vergrößert werden kann und zusätzlich, indem ein Vergussmaterial mit hoher

Wärmeleitfähigkeit verwendet wird . Das von der Vergussmasse umschlossene Stanzgitter ist über Kontaktstifte bzw. alternativ Kontaktlaschen mit der Elektronik bzw. der Leiterplatte verbunden und im Bereich des Statorträgers über Verguss zur Elektronik abgedichtet. Zudem ist es möglich, wie in

DE102011111667.6 offenbart, im Motor mit Ölkühlung zu betreiben.

Ausreichend ist dabei bereits ein Ölnebel, er verbessert die Kühlung zwischen Rotor 18, 19 und Gehäuse 6, da die Wärme neben der Kühlung über den Flanschteile 2 und 4 über die Luft zudem an das Gehäuse radial abgeführt werden kann. Die Wärmeableitung wird durch interne Luftzirkulation

unterstützt, die durch die Lüfterelemente im Rotor im Bereich 18a, 19 angeregt wird . Damit ergibt sich eine sehr gleichmäßige Wärmeabführung an das Gehäuse und eine weitere Leistungssteigerung .

Zwischen den Statorblechpaketen 1,3 verbleibt ein schmaler Durchgang, in dem ein radialer Abschnitt 18a, 19a der Läuferträgerteile 18,19 verläuft.

Die Läuferträgerteile 18,19 sitzen drehfest auf einem zentralen Halteabschnitt 8a, 9a der Motorwelle 8. Auf beiden Seiten sind Stanzgitter 15a, 15b und Motoranschlüsse 17a, 17b zur Leistungsendstufe vorgesehen. Die

Verbindungen von bzw. zu diesen Teilen sind durch entsprechende Öffnungen bzw. Durchgänge im Gehäuse geführt. Die Stanzgitter 15a, 15b sind zwischen Läufer und Gehäuse radial außenliegend angeordnet, um Platz für die Endteile der Spulen bzw. den Verguss zu schaffen.

Die Läuferträgerteile 18 und 19 sind im Längsschnitt jeweils U-förmig ausgeführt, weisen eine Bodenwandung 18a, 19a, und zwei zylindrische sich axial erstreckende Wandungen bzw. Abschnitte 18b, 19b und 18c, 19c auf. Im Endbereich sind die Trägerteile radial nach außen umgeformt 18d, 19d und im Mittenbereich 18e und 19e optional nach innen abgestuft. Durch diese

Formgestaltung wird die Trägerstruktur sehr belastbar insbesondere für radiale Kräfte durch hohe Drehzahlen und Magnetkräfte. Als Material für die

Trägerteile wird vorteilhaft ein ferromagnetischer Werkstoff eingesetzt und als Herstellverfahren ein Tiefziehherstellprozess gewählt.

Die Läuferträgerteile sind im radialen Abschnitt 18a, 19a aneinander anliegend angeordnet und in diesem Bereich miteinander verbunden. Ergänzend können in diesem Bereich 18a, 19a nicht dargestellte Lüfterelemente angebracht werden. In einer einfachen Ausführung können dies auch axiale Bohrungen durch die Läuferträgerteile 18,19 sein . Ergänzend können axiale Kanäle durch die Statorträger 2 und 4 gestaltet werden, sodass die Luft auf der einen Stirnseite angesaugt wird und auf der anderen Stirnseite aus dem Motor geführt wird. Diese Kanäle können auch radial umgelenkt werden, sodass die Luft im Motor über den Rotorbereich umgewälzt wird . Im sich axial

erstreckenden Schenkel des der Trägerteile sind Blechpakete 21a, 21b angeordnet, die zweckmäßig als umlaufendes Blechrohr gestaltet sein können. Die Blechpakete bzw. Blechrohre erstrecken sich axial über die Länge der Trägerteile. Innen an diesem Blechpaket bzw. Blechrohr sind gestückelte Permanentmagnete 20a, 20b angebracht und mit dem Blechrohr insbesondere mittels geeigneten Klebstoffes verbunden. Die einzelnen Magnetelemente sind jeweils in einer Reihe axial hintereinander angeordnet, wobei mehrere solcher Reihen über den Umfang des Läufers mit Zwischenräumen verteilt sind. Die Magnete werden auf die Blechpakete bzw. Blechrohre auf die Oberfläche aufgeklebt bzw. in das Blechrohr eingeschoben. Die Blechpakete werden in die Läuferträgerteile eingeschrumpft und eingepresst. Alternativ bzw. ergänzend kann das Blechpaket bzw. Blechrohr und die Magnete bei der Herstellung des Rotors entsprechend in einem Werkzeug angeordnet bzw. eingelegt und, ggf. gemeinsam mit den oben beschriebenen Lüfterelementen mit Kunststoff umspritzt werden. Die Umspritzung ist insbesondere beidseitig, so dass die Magnete und Rotor an der Innenseite/Außenseite gegen Korrosion geschützt sind . Ferner kann im axialen Bereich der Rotorläuferteile bei Bedarf die spritzgusstechnische hergestellte Verrippung in Ergänzung zur radialen Umformung der Läuferträgerteile den Rotor weiter verstärken und die radiale Umformung des Rotors im Endbereich 18d, 19d ersetzen oder ergänzen.

Das Gehäuse 6 weist in einem Bereich seines Umfanges

radial vorspringende Seitenwände auf, von denen die in der Zeichnung geschnitten dargestellten mit 22a bzw. 22b bezeichnet sind . Weitere

Seitenwände sind vorne und hinten vorgesehen, so dass am Umfang des Gehäuses 6 ein kastenförmiger Gehäuseabschnitt bzw. Aufnahme 24 zur Aufnahme von Elektronik gebildet wird, der durch einen Deckel 26 gedichtet abgeschlossen ist. Auf der Unterseite des Motors ist die radiale nach außen ragende Seitenwand kürzer ausgeführt, ausreichend, damit die

Flanschbereiche der Statorträger 2a und 4a mit dem Gehäuse verbunden werden können. Das Gehäuse 6 wird zweckmäßig im Alugussverfahren hergestellt, ebenso vorzugsweise die Statorträger 2 und 4.

Im Inneren des Elektronik-Gehäuseabschnittes 24 ist auf vom Gehäuse 6 gebildeten Vorsprüngen bzw. Sockeln 28a, 28b eine erste Leiterplatte 30 angeordnet, die hier insbesondere für die Leistungselektronik verwendet wird. Diese Leiterplatte kann auf in zwei Leiterplatten aufgeteilt sein, die beiden Leiterplatten sind im Bereich 30a entweder mechanisch getrennt bzw. in einer Form getrennt, dass die Bestückung der Leiterplatten links und rechts identisch ist und mit jeder Leiterplatte der Strom ein Stator geregelt wird. Dies Aufteilung macht insbesondere im Sinne des modularen Aufbaus Sinn, damit für die Bauweise mit einem Stator (siehe Ausführung Fig .2) die gleiche

Leistungsplatine verwendet werden kann. Eine zweite Leiterplatte 32 ist in einer Ausnehmung des Deckels 26 angeordnet und wird hier für die

Steuerelektronik verwendet. Leistungselektronik und Steuerelektronik können auch vertauscht werden in der Anordnung . Bei einer Anordnung der

Leistungselektronik am Deckel ist die Motoranschlüsse 17a und 17b mit dem Motor entsprechend anzupassen. In bzw. um die Ausnehmung können zweckmäßig Kühlrippen vorgesehen sein. Entsprechende Steckverbindungen 34 bzw. 36 für die Leistungs- bzw. Steuerelektronik sind nur schematisch dargestellt und können z. B. auch axial gegenüberliegend angeordnet sein. Zusätzlich ist ein Sensortarget 33 an der Welle angebracht und wird über einen Sensorleiterplatte 35 mit vorzugsweise Hallelement abgetastet. Eine gegenüberliegend angeordnete Sensorleiterplatte ist über ein Kabel 37 über einen Durchgang im Flansch bzw. radialen Teil 2a des Trägerteils 2 mit der unteren Leiterplatte 30 verbunden. Alternativ kann das Kabel auch zur oberen Leiterplatte geführt und kontaktiert werden .

Zur Montage wird vorzugsweise zuerst eine Stator-Flansch-Baugruppe inklusive verbundenen Rotor und einer Lagerung in das Gehäuse eingesetzt, in einem zweiten Schritt wird die 2. Stator-Flansch-Baugruppe eingeführt und letztlich das 2. Lager und die Dichtung 41 montiert. Flanschteile 2a und 4a werden dann beispielsweise über Schrauben 9 mit dem Gehäuse 28

verbunden. Hierzu sind im Gehäuse beiderseits Ausnehmungen ausgebildet, in die Endabschnitte der sich radial erstreckenden Stator-Trägerteile

abgedichtet eingesetzt werden können.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform bei der nur ein Statorträger und

entsprechend nur ein glockenförmiges Rotorträgerteil vorgesehen ist. Hierbei ist auf der einen Seite (in der Zeichnung rechten) das Lager für die Welle in einem flanschartigen Abschlußteil 40 das hier ohne sich axial erstreckenden Trägerteil für die Spule ausgeführt ist, angeordnet. Im Übrigen entspricht der Aufbau im Wesentlichen dem der Figur 1.

Figur 2a zeigt eine Detailansicht des Läufers, wobei sich entlang zumindest eines Teils des radial verlaufenden Abschnitte eine Rippe 7 oder dgl. erstreckt zur weiteren Versteifung des Rotors in diesem Bereich. Diese Versteifung kann insbesondere bei einer Ausführung gem. Figur 2 zweckmäßig sein, bei der nur ein Läufer-Trägerteil vorgesehen ist.

Wie in der DE102011111667.6 der Anmelderin (auf die hiermit auch zu Offenbarungszwecken Bezug genommen wird) näher ausgeführt, kann der Außenläufer bei der Erfindung auch aus Kunststoff, insbesondere Duroplast bestehen und die U-Förmigen Rotorträgerteile vorständig oder teilweise ersetzen. In einem Teilweisen Ersatz wird ein Großteil der U-förmigen Rotorträgerstruktur durch Kunststoff ersetzt und bedarfsweise Verstärkungsteile noch eingelegt. In der Kunststoffvariante ist im sich axial erstreckenden Schenkel des Außenläufers ist dabei radial außenliegend ein Blechpaket angeordnet, dass zweckmäßig als umlaufendes Blechrohr gestaltet sein kann. Das Blechpaket bzw. Blechrohr erstreckt sich axial über die Länge des Läufers. Innen an diesem Blechpaket bzw. Blechrohr können gestückelte Magnete angebracht und mit dem Blechrohr insbesondere mittels geeigneten Klebstoffes verbunden sein. Die einzelnen Magnetelemente sind dabei jeweils in einer Reihe axial hintereinander angeordnet, wobei mehrere solcher Reihen über den Umfang des Läufers mit Zwischenräumen verteilt sind. Das

Blechpaket bzw. Blechrohr und die Magnete werden bei der Herstellung des Rotors entsprechend in einem Werkzeug angeordnet bzw. eingelegt und, ggf. gemeinsam mit den oben beschriebenen Lüfterelementen, mit Kunststoff umspritzt. Die Umspritzung ist insbesondere beidseitig, so dass die Magnete an der Innenseite gegen Korrosion geschützt sind. Ferner ist im axialen

Bereich bei Bedarf eine Verrippung mit integriert, welche die

Fliehkraftbelastung reduziert.

Bezuaszeichenliste

1 Statorblechpaket

2 Stator-Trägerteil

2a radialer Abschnitt des Statorträgerteils

3 Statorblechpaket

4 Stator-Trägerteil

4a radialer Abschnitt des Stator-Trägerteils

4b Kühlrippe

6 Gehäuse

7 Versteifung

8 Motorwelle

8a Halteabschnitt

9 Schraube

10 Lager

12 Lager

14 Spule

14a Spulenkörper

15a Stanzgitter

15b Stanzgitter

16 Spule

16a Spulenkörper

17a Motoranschluss

17b Motoranschluss

18 Läuferträgerteil

19 Läuferträgerteil

18a radialer Abschnitt

19a Rotor-Trägerteil

19b Rotor-Trägerteil

20a Permanentmagnete

20b Permanentmagnete

21a Blechpaket

21b Blechpaket a Seitenwand

b Seitenwand

Gehäuseabschnitt

Deckel

a Sockel

b Sockel

Leiterplatte

a Trennbereich zwischen 2 Leiterplatten Leiterplatte

Sensortarget

Steckverbindung

Sensorleiterplatte

Steckverbindung

Kabel

Durchgang

Abschlussteil

Dichtung

Verguss