DE-102011080889-B4 - Elektrische Maschine sowie Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine

Abstract

Elektrische Maschine (1) mit einer Antriebswelle (2), auf der ein Rotor (3) und ein Anschlusselement (4) angeordnet sind und bei welcher eine zumindest teilweise kraftschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor (3) und dem Anschlusselement (4) ausgebildet ist, indem das Anschlusselement (4) mittels eines Arretierelements (18) in Richtung des Rotors (3) gedrängt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (18) als Schraube ausgebildet ist und ein Schraubenaußengewinde (25) aufweist, das in ein Welleninnengewinde (26) der Antriebswelle (2) eingeschraubt ist.

Inventors

• Martin Henger

Assignees

• SEG AUTOMOTIVE GERMANY GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20110812

Claims (10)

1. Elektrische Maschine (1) mit einer Antriebswelle (2), auf der ein Rotor (3) und ein Anschlusselement (4) angeordnet sind und bei welcher eine zumindest teilweise kraftschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor (3) und dem Anschlusselement (4) ausgebildet ist, indem das Anschlusselement (4) mittels eines Arretierelements (18) in Richtung des Rotors (3) gedrängt ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Arretierelement (18) als Schraube ausgebildet ist und ein Schraubenaußengewinde (25) aufweist, das in ein Welleninnengewinde (26) der Antriebswelle (2) eingeschraubt ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zusätzlich ein Befestigungselement (6) vorgesehen ist, das das Anschlusselement (4) in Richtung des Rotors (3) drängt.
3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Befestigungselement (6) als Mutter vorliegt, welche auf ein Wellenaußengewinde (9) der Antriebswelle (2) aufgeschraubt ist, und dass ein Kopf (19) des Arretierelements (18) mit der Mutter (6) kraftschlüssig in Verbindung steht.
4. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Welleninnengewinde (26) und das Schraubenaußengewinde (25) an derselben Axialposition vorliegen wie der Rotor (3).
5. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Welleninnengewinde (26) und das Wellenaußengewinde (9) gegenläufig ausgebildet sind.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Antriebswelle (2) benachbart zu dem Befestigungselement (6) eine Freilaufkerbe (27) aufweist.
7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass auf der Antriebswelle (2) zwischen dem Rotor (3) und dem Anschlusselement (4) - in axialer Richtung gesehen - mindestens ein Drehmomentübertragungselement (11) angeordnet ist, das zur kraftschlüssigen Drehmomentübertragung zwischen Rotor (3) und dem Anschlusselement (4) vorgesehen ist.
8. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Anschlusselement (4) und/oder das Drehmomentübertragungselement (11) auf der Antriebswelle (2) drehbar angeordnet sind.
9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Drehmomentübertragungselement (11) ein Distanzring (13), ein Kugellager (12) oder ein Lüfterrad (14) ist.
10. Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine (1), wobei die elektrische Maschine (1) eine Antriebswelle (2) aufweist, auf der ein Rotor (3) und ein Anschlusselement (4) angeordnet sind und bei welcher eine zumindest teilweise kraftschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor (3) und den Anschlusselement (4) ausgebildet ist, indem das Anschlusselement (4) mittels eines Arretierelements (18) in Richtung des Rotors (3) gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet , dass das Arretierelement (18) als Schraube ausgebildet ist und an der Antriebswelle (2) angebracht wird, indem ein Schraubenaußengewinde (25) des Arretierelements (18) in ein Welleninnengewinde (26) der Antriebswelle (2) eingeschraubt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer Antriebswelle, auf der ein Rotor und ein Anschlusselement angeordnet sind und bei welcher eine zumindest teilweise kraftschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor und dem Anschlusselement ausgebildet ist, indem das Anschlusselement mittels eines Arretierelements in Richtung des Rotors gedrängt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine. Stand der Technik Elektrische Maschinen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die elektrische Maschine kann beliebig ausgestaltet sein und insbesondere als Motor, Generator oder Motor-Generator eines Kraftfahrzeugs vorliegen. Die elektrische Maschine verfügt über die Antriebswelle, über welche sie ein Drehmoment abgibt oder alternativ das Drehmoment aufnimmt. Auf der Antriebswelle sind der Rotor und das Anschlusselement wenigstens teilweise angeordnet. Der Rotor ist mittels der Antriebswelle in der elektrischen Maschine gelagert. Neben dem Rotor ist auf der Antriebswelle das Anschlusselement vorgesehen, über welches das Drehmoment der Antriebswelle beziehungsweise des Rotors einer weiteren Einrichtung zur Verfügung gestellt wird oder ein Drehmoment von der weiteren Einrichtung zu dem Rotor übertragen wird. Das Anschlusselement liegt beispielsweise als Riemenscheibe vor, welche über ein biegeschlaffes Umlaufmittel, insbesondere einen Riemen, mit der weiteren Einrichtung drehmomentübertragend wirkverbunden ist. Zwischen dem Rotor und dem Anschlusselement liegt die Drehmomentübertragungsverbindung vor. Das bedeutet, dass der Rotor und das Anschlusselement derart miteinander verbunden sind, dass zwischen ihnen ein Drehmoment, vorzugsweise schlupffrei, übertragbar ist. Die Drehmomentübertragungsverbindung ist wenigstens teilweise kraftschlüssig, insbesondere vollständig kraftschlüssig. Das bedeutet, dass das Drehmoment zwischen dem Rotor und dem Anschlusselement nicht oder zumindest lediglich untergeordnet über eine formschlüssige oder stoffschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung übertragen wird. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass der Rotor und das Anschlusselement drehbar auf der Antriebswelle angeordnet sind und eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Elementen lediglich durch Kraftschluss zwischen ihnen ermöglicht wird. Das bedeutet insbesondere, dass das Anschlusselement derart in Richtung des Rotors gedrängt ist, dass durch Kraftschluss beziehungsweise Reibschluss Drehmoment übertragen werden kann und die Drehmomentübertragungsverbindung vorliegt. Zu diesem Zweck ist das Arretierelement vorgesehen, welches das Anschusselement in axialer Richtung, also in Richtung der Längsachse der Antriebswelle, in Richtung des Rotors drängt. Das Arretierelement ist dabei bevorzugt an der Antriebswelle befestigt. Durch dieses Befestigen wird eine axiale Kraft auf das Anschlusselement und ein unter Umständen vorliegendes Drehmomentübertragungselement ausgeübt, welches sie in Richtung des Rotors drängt. Das maximal zwischen dem Rotor und dem Anschlusselement übertragbare Drehmoment ist bei einer solchen Ausführungsform abhängig von der (maximalen) axialen Kraft. Diese kann jedoch nicht beliebig erhöht werden, weil sie in die Antriebswelle eingeleitet wird und es bei zu starker Beanspruchung zu einer Beschädigung der Antriebswelle kommen kann. Bei üblichen Ausführungsformen der elektrischen Maschine liegt das maximal übertragbare Drehmoment bei etwa 50 bis 60 Nm. Wird die axiale Kraft weiter erhöht, kann es zu Rissbildung und Versagen der Antriebswelle, insbesondere bei der Montage der elektrischen Maschine kommen. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 10 2007 036 313 A1 bekannt, welche ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung für den Stator einer elektrischen Maschine zeigt. Dort ist eine Mutter auf die Antriebswelle aufgeschraubt, um das Anschlusselement in Richtung des Rotors zu drängen und auf diese Weise eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung herzustellen. US 2005 0 119 077 A1 beschreibt eine Kombination aus einer Riemenscheibe und einem Rotor einer rotierenden elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug, die zum einen eine Rotorwelle umfasst, die einen Rotor und ein vorderes Kugellager trägt, und zum anderen eine Riemenscheibe mit einem peripheren Arbeitsbereich. Der periphere Arbeitsbereich wirkt mit einem Antriebsriemen zusammen. Die Riemenscheibe weist eine zentrale Nabe mit einer axialen Bohrung für die Durchführung der Rotorwelle auf. Die Riemenscheibe weist einen Innenbereich mit Keilverzahnung auf, sodass sie auf einen komplementären Außenbereich mit Keilverzahnung der Rotorwelle aufgesteckt werden kann. Offenbarung der Erfindung Die elektrische Maschine mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen weist den Vorteil auf, dass das maximal zwischen Rotor und Anschlusselement übertragbare Drehmoment vergrößert wird, insbesondere indem eine größere axiale Kraft auf das Anschlussel