[go: up one dir, main page]

DE102010032819A1 - Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür - Google Patents

Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür Download PDF

Info

Publication number
DE102010032819A1
DE102010032819A1 DE102010032819A DE102010032819A DE102010032819A1 DE 102010032819 A1 DE102010032819 A1 DE 102010032819A1 DE 102010032819 A DE102010032819 A DE 102010032819A DE 102010032819 A DE102010032819 A DE 102010032819A DE 102010032819 A1 DE102010032819 A1 DE 102010032819A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric motor
rotor
stator
seal
transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010032819A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Bogner
Markus Neubauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102010032819A priority Critical patent/DE102010032819A1/de
Publication of DE102010032819A1 publication Critical patent/DE102010032819A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B62M6/65Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/12Bikes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40Electrical machine applications
    • B60L2220/44Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor (01) zum Antrieb eines Elektrofahrrades. Derartige Elektromotoren, welche beispielsweise als Radnabenmotoren ausgeführt sind, dienen zumeist zum ergänzenden Antrieb von Fahrrädern, um den Fahrradfahrer zu entlasten. Im Weiteren betrifft die Erfindung Elektrofahrräder, welche mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor (01) ausgestattet sind. Der erfindungsgemäße Elektromotor (01) umfasst zunächst einen Stator (04) und einen gegenüber dem Stator (04) rotierbaren Rotor (06), wobei der Rotor (06) dafür ausgebildet ist, mindestens ein Laufrad des Elektrofahrrades anzutreiben. Der Stator (04) und der Rotor (06) umschließen einen Motorinnenraum (09), in welchem insbesondere Elektromagneten (11) und/oder Permanentmagneten (12) des Elektromotors (01) angeordnet sind. Der Motorinnenraum (09) ist durch eine an einem Übergang (14) vom Stator (04) zur Rotor (06) angeordnete rotatorische Dichtung (14) abgedichtet. Erfindungsgemäß ist die Dichtung (14) zumindest in einem Betriebszustand des Elektromotors (01) berührungslos ausgebildet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorligende Erfindung betrifft einen Elektromotor zum Antrieb eines Elektrofahrrades. Derartige Elektromotoren, welche beispielsweise als Radnabenmotoren ausgeführt sind, dienen zumeist zum ergänzenden Antrieb von Fahrrädern, um den Fahrradfahrer zu entlasten. Im Weiteren betrifft die Erfindung Elektrofahrräder, welche mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor ausgestattet sind. Derartige Elektrofahrräder sind beispielsweise als Pedelec ausgeführt, bei welchen der Elektromotor nur dann betrieben wird, wenn auch der Fahrradfahrer für einen Antrieb des Elektrofahrrades sorgt.
  • Die DE 203 10 878 U1 zeigt einen Außenläufermotor mit Dichtung. Der Außenläufermotor weist einen im Wesentlichen glockenförmigen Rotor und einen Stator auf. Die Dichtung dichtet einen zwischen dem Rotor und dem Stator ausgebildeten Motorinnenraum ab. Sie umfasst einen Labyrinthgang und einen im Labyrinthgang angeordneten Dichtring, der eine Dichtlippe und eine in den Labyrinthgang ragende Erhöhung aufweist. Ein Vorteil dieser Dichtung besteht darin, dass sie nur eine geringe Reibung verursacht.
  • Aus der DE 699 15 604 T2 ist ein Elektromotor bekannt, welcher bevorzugt als Antriebsmotor eines Fahrrades ausgebildet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der elektrische Motor mit Staubabdeckungen und Staubdichtungen versehen sein muss, damit keine Metall- und Staubpartikel von den Permanentmagneten des Elektromotors angezogen werden und in den Luftspalt zwischen den angeregten Elektromagneten und den Permanentmagneten gelangen. Die genaue Ausführung der Dichtungen ist nicht beschrieben, jedoch führt die Verwendung von üblichen Dichtungen mit einem Dichtring zu einer nicht unerheblichen Reibung, welche insbesondere bei einem Elektrofahrrad wegen der sehr begrenzt verfügbaren Energiereserven von Nachteil ist.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die bei einem Elektromotor zum Antrieb eines Elektrofahrrades durch eine zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnete Dichtung auftretenden Reibungsverluste zu minimieren, ohne dabei eine Beeinträchtigung der Abdichtung zwischen dem Rotor und dem Stator in Kauf nehmen zu müssen.
  • Die genannte Aufgabe wird durch einen Elektromotor gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Elektrofahrrad gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 10 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Elektromotor dient dem Antrieb eines Elektrofahrrades, wobei es für die Erfindung unerheblich ist, ob der Elektromotor zum alleinigen oder zum ergänzenden Antrieb vorgesehen ist. Der Elektromotor umfasst zunächst einen Stator und einen gegenüber dem Stator rotierbaren Rotor, wobei der Rotor dafür ausgebildet ist, mindestens ein Laufrad des Elektrofahrrades anzutreiben. Daher ist der Rotor dazu geeignet, mit dem anzutreibenden Laufrad in einen Drehmomentfluss gebracht zu werden, beispielsweise über eine Antriebskette oder dadurch, dass der Rotor eine Nabe des anzutreibenden Laufrades bildet. Der Stator und der Rotor umschließen einen Motorinnenraum, in welchem insbesondere Elektromagneten und/oder Permanentmagneten des Elektromotors angeordnet sind. Folglich werden im Motorinnenraum magnetische Felder erzeugt, welche u. a. auch metallische Partikel anziehen, welche die Funktion des Elektromotors stark beeinträchtigen können. Daher ist der Motorinnenraum durch eine an einem Übergang vom Stator zur Rotor angeordnete rotatorische Dichtung abgedichtet. Durch die Dichtung ist verhindert, dass Staub und andere Partikel in den Motorinnenraum gelangen können. Die Dichtung erlaubt eine Rotation des Rotors gegenüber dem Stator, da sie als rotatorische Dichtung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Dichtung zumindest in einem Betriebszustand des Elektromotors berührungslos ausgebildet. Der Betriebszustand des Elektromotors liegt insbesondere dann vor, wenn sich der Elektromotor mit einer Drehzahl dreht, welche zum Antrieb des Elektrofahrrades geeignet ist. Die Berührungslosigkeit der Dichtung liegt insbesondere dann vor, wenn die sich gegeneinander bewegenden Komponenten der Dichtung sich nicht oder nur mit einer geringen Kraft zueinander berühren. Im Gegensatz zu einer berührenden Dichtung wird die Dichtwirkung der Dichtung nicht dadurch erzielt, dass die Komponenten der Dichtung mit einer Presskraft gegeneinander gepresst werden.
  • Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Elektromotors besteht darin, dass nur ein geringer Aufwand erforderlich ist, um den Elektromotor sowohl reibungsarm als auch dicht auszuführen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors ist die Dichtung unabhängig vom Betriebszustand berührungslos ausgebildet, sodass sie auch bei einem Stillstand des Elektromotors berührungslos ausgebildet ist. Hierfür ist die Dichtung bevorzugt durch eine Labyrinthdichtung gebildet. Die Labyrinthdichtung weist bevorzugt einen ersten am Stator ausgebildeten Ring und einen zweiten am Rotor ausgebildeten Ring auf. Der erste Ring weist eine erste umlaufende Nut auf, während der zweite Ring eine zweite umlaufende Nut aufweist. Die erste umlaufende Nut und die zweite umlaufende Nut sind in Richtung der Drehachse des Elektromotors und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet, wobei sie durch ihre axiale Anordnung ineinander ragend angeordnet sind. Eine derartig ausgeführte Labyrinthdichtung ist aufwandsarm bereitstellbar und gewährleistet eine hohe Dichtheit. Alternativ kann die Labyrinthdichtung auch durch mehrere Scheiben sowohl auf dem Rotor als auch auf dem Stator gebildet sein, welche versetzt zueinander angeordnet sind und gegenseitig ineinander ragen.
  • Am Übergang vom Stator zum Rotor ist bevorzugt weiterhin ein den Übergang abdichtendes Dichtfett angeordnet. Sobald der Rotor gegenüber dem Stator rotiert, wirken Scherkräfte auf das am Übergang befindliche Dichtfett, sodass dieses umlaufend abgeschert wird, wobei nur ein sehr enger Spalt an der Scherstelle ausgebildet wird, welcher die Dichtheit weiterhin gewährleistet. Das Dichtfett hat die Eigenschaft, seine Position am Übergang nicht zu verlassen, auch wenn sich der Rotor gegenüber dem Stator dreht. Derartige Dichtfette sind beispielsweise aus solchen Anwendungen bekannt, bei denen Fahrzeuge für eine Fahrt durch Wasser ausgeführt sind. Das Dichtfett kann innerhalb der Dichtung, insbesondere innerhalb der Ringe der Labyrinthdichtung, oder auch axial neben der Dichtung angeordnet sein.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors ist die Dichtung durch eine umlaufende Dichtlippe gebildet, welche an einer der beiden durch den Rotor und den Stator gebildeten Komponenten umlaufend befestigt ist. Dabei ist die Dichtlippe bevorzugt am Rotor befestigt. Die Dichtlippe kann auch mehrfach ausgebildet sein und besteht bevorzugt aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise einem Gummi. In einem Ruhezustand des Elektromotors ist die Dichtlippe mit einer Presskraft umlaufend gegen die andere der beiden durch den Rotor und den Stator gebildeten Komponenten gepresst. Folglich wird im Ruhezustand des Elektromotors eine berührende Dichtung ausgebildet. Die Presskraft kann beispielsweise durch die Elastizität des elastischen Materials der Dichtlippe hervorgerufen sein. Die Presskraft kann aber auch durch eine die Dichtlippe beaufschlagende umlaufende Schraubenfeder hervorgerufen sein. In einem Betriebszustand des Elektromotors wirkt auf die Dichtlippe eine Zentrifugalkraft, welche entgegen der Presskraft ausgerichtet ist. Dies kann insbesondere dadurch realisiert sein, dass die Dichtlippe während des Betriebs des Elektromotors rotiert, sodass die Masse der Dichtlippe zu einer Zentrifugalkraft auf die Dichtlippe führt. Die Zentrifugalkraft hebt die Presskraft weitgehend oder bevorzugt vollständig auf, sodass die Dichtlippe kaum noch oder nicht mehr gegen die andere der beiden durch den Rotor und den Stator gebildeten Komponenten gepresst wird, sodass die Dichtung nunmehr berührungslos ausgebildet ist. Die Dichtlippe kann dabei durch Masseelemente, beispielsweise in Form eines flexiblen Metallringes verstärkt sein, um eine ausreichende Zentrifugalkraft auf die Dichtlippe zu bewirken.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors umfasst dieser weiterhin eine auf den Motorinnenraum wirkende Druckluftquelle. Eine von der Druckluftquelle erzeugte Druckluft ist über die Dichtung aus dem Motorinnenraum entweichbar, sodass die Druckluft als eine Sperrluft auf die Dichtung wirkt. Bei der Druckluftquelle kann es sich beispielsweise um eine integrierte Luftkühlung handeln, welche originär Luft zur Kühlung des Elektromotors durch den Motorinnenraum strömen lässt. Das Herausleiten dieser Luft durch die Dichtung führt zu einer zweiten Funktion dieser Luft, nämlich zur Funktion als Sperrluft für die Dichtung. Die integrierte Luftkühlung kann passiv oder auch aktiv ausgebildet sein. Bei einer passiven Luftkühlung wird der kühlende Luftstrom durch im Elektromotor angeordnete Lüfterflügel erzeugt. Bei einer aktiven Luftkühlung befindet sich im oder am Elektromotor ein zusätzlicher Lüfter.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors ist am Übergang vom Stator zum Rotor weiterhin ein den Übergang verschließendes magnetisches Fluid angeordnet. Das magnetische Fluid verharrt aufgrund der anziehenden Magnetkräfte am Übergang und dichtet diesen zusätzlich ab, wobei das Fluid selbst in einen Betriebszustand des Elektromotors abschert und eine berührungslose Komponente der Dichtung bildet.
  • Am Übergang vom Stator zum Rotor ist bevorzugt weiterhin eine die Dichtung überdeckende Schleuderscheibe angeordnet. Die Schleuderscheibe ist koaxial zur Rotationsachse des Motors angeordnet und kann mit dem Rotor oder dem Stator fest verbunden sein. Zum Überdecken der Dichtung kann die Schleuderscheibe innerhalb oder außerhalb des Motorinnenraums angeordnet sein, wobei sie sich axial neben der Dichtung befindet. Die Schleuderscheibe ist bevorzugt kreisringförmig ausgebildet.
  • Der Stator weist am Übergang zum Rotor bevorzugt eine radial nach außen gerichtete zylindermantelförmige Oberfläche auf, welche einer am Rotor ausgebildeten radial nach innen gerichteten zylindermantelförmigen Oberfläche am Übergang zum Stator gegenübersteht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung auf einer der beiden oder auf beiden zylindermantelförmigen Oberflächen ausgebildet. Durch die zylindermantelförmigen Oberflächen nehmen sich der Rotor und der Stator am Übergang passgenau auf, wobei ein kleiner Spalt am Übergang zwischen dem Rotor und dem Stator verbleibt.
  • Der Übergang vom Stator zum Rotor ist bevorzugt an einem radial außen liegenden Umfang des Elektromotors angeordnet. Folglich ist der Radius der Dichtung bezogen auf die Ausmaße des Elektromotors maximal, sodass die Dichtung in Umfangsrichtung eine maximale Länge aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Elektromotor ist bevorzugt als ein Radnabenmotor ausgebildet. Die Ausbildung als Radnabenmotor ermöglicht eine raumsparende Anordnung des erfindungsgemäßen Elektromotors in einem Laufrad des anzutreibenden Elektrofahrrades. Der Rotor des Elektromotors ist dabei fest mit einer Nabe des Laufrades verbunden oder als Teil dieser Nabe ausgebildet. Folglich wird kein Getriebe zur Übertragung des Drehmomentes benötigt, wodurch entsprechende Verluste vermieden sind.
  • Der Elektromotor, beispielsweise in Form eines Radnabenmotors weist bevorzugt die Form eines Zylinders auf, wobei ein Mantel und eine erste Grundfläche der Zylinderform durch den Rotor gebildet sind, während eine zweite Grundfläche der Zylinderform durch den Stator gebildet ist. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors führt zu einem kompakten Aufbau. Dabei ist der Übergang vom Stator zum Rotor bevorzugt an einer kreisförmigen Kante der Zylinderform ausgebildet.
  • Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad weist ein erstes Laufrad und ein zweites Laufrad auf, bei denen es sich um ein Vorderrad und ein Hinterrad bzw. umgekehrt handelt. Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad weist weiterhin einen erfindungsgemäßen Elektromotor auf, wobei der Elektromotor in einem Drehmomentfluss mit dem ersten Laufrad steht, sodass das Elektrofahrrad über das erste Laufrad vom Elektromotor angetrieben werden kann.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Elektrofahrrades, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
  • 1: ein Detail eines erfindungsgemäßen Elektrofahrrades mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor;
  • 2: eine in 1 gezeigte Dichtung;
  • 3: eine weitere bevorzugte Ausführungsform der in 2 gezeigten Dichtung mit einer hindurchströmenden Sperrluft;
  • 4: eine abgewandelte Ausführungsform der in 2 gezeigten Dichtung mit einer Dichtlippe; und
  • 5: eine weitere bevorzugte Ausführungsform der in 4 gezeigten Dichtung mit einer hindurchströmenden Sperrluft.
  • 1 zeigt ein Detail einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrofahrrades mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor 01, welcher als Radnabenmotor ausgeführt ist und in einer Schnittansicht gezeigt ist. Vom Elektrofahrrad ist insbesondere ein Teil eines Rahmens 02 gezeigt, in welchem ein Laufrad (nicht gezeigt) auf einer Achse 03 gelagert ist. Dabei fungiert der als Radnabenmotor ausgeführte Elektromotor 01 als Nabe des auf der Achse 03 gelagerten Laufrades.
  • Der Elektromotor 01 umfasst einen Stator 04 und einen Rotor 06. Der Rotor 06 kann gegenüber dem Stator 04 um die Achse 03 rotieren. Der Rotor 06 und der Stator 04 sind gegenüber der Achse 03 symmetrisch aufgebaut, wobei in der gezeigten Schnittdarstellung nur eine Hälfte des vollständigen Querschnittes des Elektromotors 01 gezeigt ist. Der Rotor 06 ist durch ein erstes Wälzlager 07 gegenüber dem Stator 04 rotatorisch gelagert. Weiterhin ist der Rotor 06 gegenüber der Achse 03 durch ein zweites Wälzlager 08 rotatorisch gelagert. Der Rotor 06 weist die Form eines einseitig offenen Hohlzylinders auf, welcher durch den Stator 04 verschlossen ist. In der Hohlzylinderform des Rotors 06 ist ein Motorinnenraum 09 ausgebildet, in welchem sich u. a. ein Elektromagnet 11 befindet, welcher am Stator 04 befestigt ist. Im Motorinnenraum 09 befinden sich weiterhin Permanentmagneten 12, welche am Rotor 06 befestigt sind und dem Elektromagneten 11 gegenüberstehen. Am äußeren Umfang des Rotors 06 sind Ösen 13 ausgebildet, an denen Speichen (nicht gezeigt) des Laufrades befestigt sind. An einem Übergang 14 vom Stator 04 zum Rotor 06 ist der Motorinnenraum 09 verschlossen. Der Übergang 14 ist dort ausgebildet, wo eine kreisförmige Berandung des Stators 04 die offene Hohlzylinderform des Rotors 06 verschließt. Folglich ist der Übergang 14 entlang einer Kreislinie ausgebildet, welche in etwa den Radius der Hohlzylinderform des Rotors 06 aufweist. Am Übergang 14 stehen sich der rotierende Rotor 06 und der stationäre Stator 04 gegenüber. Am Übergang 14 ist eine Dichtung 16 ausgebildet, welche den Motorinnenraum 09 abdichtet. Die Dichtung 16 ist im Detail in 2 gezeigt.
  • 2 zeigt die in 1 gezeigte Dichtung im Detail. Die Dichtung 16 ist als eine Labyrinthdichtung ausgebildet und umfasst einen am Stator 04 ausgebildeten ersten Ring 17 und einen am Rotor 06 ausgebildeten zweiten Ring 18, wobei in dem ersten Ring 17 und in dem zweitem Ring 18 jeweils eine Nut ausgeformt ist, sodass der erste Ring 17 und der zweite Ring 18 ineinander ragen können, wodurch ein Labyrinth 19 der Dichtung 16 ausgebildet ist. Die als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtung 16 ist grundsätzlich berührungslos, da sich der Rotor 06 und der Stator 04 nicht berühren. Am Übergang 14 befindet sich weiterhin ein Dichtfett 21, welches vollständig entlang des sich auf einer Kreislinie erstreckenden Überganges 14 ausgebildet ist. Dadurch versperrt das Dichtfett 21 vollständig den Weg zwischen dem Labyrinth 19 der Dichtung 16 und dem Motorinnenraum 09.
  • 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der in 2 gezeigten Dichtung 16. Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die in 3 gezeigte Ausführungsform kein Dichtfett. Das Labyrinth 19 der Dichtung 16 ist in gleicher Weise wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ausgebildet. Die in 3 gezeigte Ausführungsform der Dichtung 16 steht in einem funktionellen Zusammenhang mit einer Einrichtung zum Kühlen (nicht gezeigt) des Elektromotors 01 (gezeigt in 2), welche eine Kühlluft durch den Motorinnenraum 09 fördert. Diese Luft entweicht durch die Dichtung 16 und bildet dort eine Sperrluft 22 aus, welche es zusätzlich verhindert, dass Partikel durch das Labyrinth 19 in den Motorinnenraum 09 gelangen.
  • 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in 2 gezeigten Dichtung 16. Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Dichtung umfasst die in 4 gezeigte Dichtung weder die beiden Ringe, noch das Labyrinth. Stattdessen umfasst die Dichtung 16 eine Dichtlippe 23, welche am Rotor 06 befestigt ist.
  • Die Dichtlippe 23 besteht aus einem Gummi und schlägt in dem gezeigten Zustand an den Stator 04 an. Aufgrund der Elastizität des Gummis wird die Dichtlippe 23 mit einer Presskraft, welche in Richtung der Achse 03 (gezeigt in 1) ausgerichtet ist, gegen den Stator 04 gepresst. In dem gezeigten Zustand befindet sich der Rotor 06 in Ruhe, sodass auf die Dichtlippe 23 nur die Presskraft und die vernachlässigbare Gewichtskraft wirken. Sobald der Rotor 06 rotiert, wirkt auf die Dichtlippe 23 weiterhin eine Zentrifugalkraft, welche der Presskraft entgegengerichtet ist, sodass die Dichtlippe 23 den Stator 04 nur noch kaum oder gerade nicht mehr berührt. Um die Zentrifugalkraft auf die Dichtlippe 23 zu erhöhen, befinden sich auf der Dichtlippe 23 umlaufend mehrere Massestücke 24.
  • 5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der in 4 gezeigten Dichtung 16. Die gezeigte Ausführungsform der Dichtung 16 steht in einem funktionalen Zusammenhang zu einer Einrichtung zum Kühlen (nicht gezeigt) des Elektromotors 01 (gezeigt in 1). Die Einrichtung zum Kühlen des Elektromotors 01 erzeugt einen durch den Motorinnenraum 09 strömenden Luftstrom, welcher über die Dichtung 16 entweicht, sodass der Luftstrom am Übergang 14 eine Sperrluft 26 ausbildet, welche es zusätzlich verhindert, dass Partikel durch den Übergang 14 in den Motorinnenraum 09 gelangen. Weiterhin sorgt die Sperrluft 26 dafür, dass die Presskraft, mit welcher die Dichtlippe 23 gegen den Stator 04 gepresst ist, sicher überwunden wird, sodass in einem Betriebszustand des Elektromotors 01 die Dichtung 16 berührungslos ausgebildet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 01
    Elektromotor
    02
    Rahmen
    03
    Achse
    04
    Stator
    05
    06
    Rotor
    07
    erstes Wälzlager
    08
    zweites Wälzlager
    09
    Motorinnenraum
    10
    11
    Elektromagnet
    12
    Permanentmagneten
    13
    Ösen
    14
    Übergang
    15
    16
    Dichtung
    17
    erster Ring
    18
    zweiter Ring
    19
    Labyrinth
    20
    21
    Dichtfett
    22
    Sperrluft
    23
    Dichtlippe
    24
    Massestücke
    25
    26
    Sperrluft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20310878 U1 [0002]
    • DE 69915604 T2 [0003]

Claims (10)

  1. Elektromotor (01) zum Antrieb eines Elektrofahrrades, umfassend einen Stator (04) und einen gegenüber dem Stator (04) rotierbaren Rotor (06) zum Antrieb eines Laufrades des Elektrofahrrades, wobei der Stator (04) und der Rotor (06) einen Motorinnenraum (09) umschließen, der durch eine an einem Übergang (14) vom Stator (04) zum Rotor (06) angeordnete rotatorische Dichtung (16) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) zumindest in einem Betriebszustand des Elektromotors (01) berührungslos ausgebildet ist.
  2. Elektromotor (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) durch eine Labyrinthdichtung gebildet ist.
  3. Elektromotor (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang (14) vom Stator (04) zum Rotor (06) weiterhin ein den Übergang (14) abdichtendes Dichtfett (21) angeordnet ist.
  4. Elektromotor (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (16) durch eine umlaufende Dichtlippe (23) gebildet ist, die an einer der beiden durch den Rotor (06) und den Stator (04) gebildeten Komponenten (04, 06) befestigt ist und in einem Ruhezustand des Elektromotors (01) mit einer Presskraft gegen die andere der beiden durch den Rotor (06) und den Stator (04) gebildeten Komponenten (04, 06) gepresst ist, wobei eine in einem Betriebszustand des Elektromotors (01) auf die Dichtlippe (23) wirkende Zentrifugalkraft entgegen der Presskraft ausgerichtet ist.
  5. Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin eine auf den Motorinnenraum (09) wirkende Druckluftquelle umfasst, wobei eine von der Druckluftquelle erzeugte Druckluft (22; 26) über die Dichtung (16) aus dem Motorinnenraum (09) entweichbar ist.
  6. Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang (14) vom Stator (04) zum Rotor (06) weiterhin ein den Übergang (14) verschließendes magnetisches Fluid angeordnet ist.
  7. Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang (14) vom Stator (04) zum Rotor (06) weiterhin eine die Dichtung (16) überdeckende Schleuderscheibe angeordnet ist.
  8. Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (04) am Übergang (14) zum Rotor (06) eine radial nach außen gerichtete zylindermantelartige Oberfläche aufweist, die einer am Rotor (06) ausgebildeten radial nach innen gerichteten zylindermantelartigen Oberfläche am Übergang (14) zum Stator (04) gegenübersteht.
  9. Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Radnabenmotor ausgebildet ist.
  10. Elektrofahrrad mit einem ersten Laufrad, mit einem zweiten Laufrad und mit einem Elektromotor (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Elektromotor (01) in einem Drehmomentfluss mit dem ersten Laufrad steht.
DE102010032819A 2010-07-30 2010-07-30 Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür Withdrawn DE102010032819A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010032819A DE102010032819A1 (de) 2010-07-30 2010-07-30 Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010032819A DE102010032819A1 (de) 2010-07-30 2010-07-30 Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010032819A1 true DE102010032819A1 (de) 2012-02-02

Family

ID=45470913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010032819A Withdrawn DE102010032819A1 (de) 2010-07-30 2010-07-30 Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010032819A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200117A1 (de) * 2013-01-08 2014-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Radnaben-Motor und Verfahren zum Abdichten eines Radnaben-Motors
DE102018002953A1 (de) * 2018-04-11 2019-10-17 Optimize Gmbh System zur Kühlung und zum Schutz gegen Wasser und Schmutz eines Aussenläufermotors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20310878U1 (de) 2003-07-15 2003-10-23 Ziehl-Abegg AG, 74653 Künzelsau Außenläufermotor mit Dichtung
DE69915604T2 (de) 1998-04-16 2004-11-11 John Patrick Ettridge Verbesserter elektromotor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69915604T2 (de) 1998-04-16 2004-11-11 John Patrick Ettridge Verbesserter elektromotor
DE20310878U1 (de) 2003-07-15 2003-10-23 Ziehl-Abegg AG, 74653 Künzelsau Außenläufermotor mit Dichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200117A1 (de) * 2013-01-08 2014-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Radnaben-Motor und Verfahren zum Abdichten eines Radnaben-Motors
WO2014108231A3 (de) * 2013-01-08 2015-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Radnaben-motor und verfahren zum abdichten eines radnaben-motors
DE102018002953A1 (de) * 2018-04-11 2019-10-17 Optimize Gmbh System zur Kühlung und zum Schutz gegen Wasser und Schmutz eines Aussenläufermotors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1432104B1 (de) Aussenläufermotor mit stehender Lagerachse
WO2016083096A1 (de) Vorrichtung zur berührungslosen übertragung von drehbewegungen
DE102015106833A1 (de) Fliehkraftbremse für Jalousieantriebe
DE112006001263T5 (de) Dichtungsvorrichtung mit Polrad
DE102016222149A1 (de) Aktor
DE112011101070T5 (de) Radlagervorrichtung
EP2120315B1 (de) Antriebseinrichtung
DE102013223673A1 (de) Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE102011053323A1 (de) Wellgetriebe
DE102009033178A1 (de) Elektromagnetische Reibschaltkupplung
DE102005014347B4 (de) Reibschaltkupplung
DE102019112825A1 (de) Adaptionsblech für Wälzlager mit integrierter Stromableitung
DE102013201520A1 (de) Umlaufrädergetriebe
DE102010032819A1 (de) Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür
WO2011060881A1 (de) Spannungswellengetriebe
DE19701993A1 (de) Pumpe, insbesondere Kühlmittelpumpe, für Kraftfahrzeuge
DE102016219059A1 (de) Aktuator für eine Kupplung sowie Rollenlager, insbesondere für den Aktuator
DE102015002965B3 (de) Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug
EP1593865A2 (de) Wälzlager-Drehverbindung
DE102011007758A1 (de) Vorrichtung zum Abbremsen einer Propellerwelle
DE10022408A1 (de) Festplattenlaufwerk mit Spindellagersystem
DE102013017482A1 (de) Zahnrad sowie Verfahren zum Herstellen eines Zahnrads
DE102011006301A1 (de) Aktuator
DE102015210769A1 (de) Generatorsystem für Schienenfahrzeuge
DE102014200020A1 (de) Hochgeschwindigkeits-Rotationsdichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150407

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee