用于构造电机的方法以及电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于构造一用作两轮车的驱动马达的电动马达的方法，具有下列步骤：布置尤其是相同类型的定子齿元件，从而构成一具有用于容纳转子的圆柱形转子凹部的圆柱形定子系统；将所布置的定子齿元件置入到一具有内凹部的保持元件中，从而将所述定子系统通过力锁合和/或形状锁合保持在所述保持元件中；并且将所述保持元件夹紧到单部件的或多部件的冷却元件中，从而将所述冷却元件的内表面与所述保持元件的外表面周边地接触。
【专利说明】用于构造电机的方法以及电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种驱动马达，尤其是用于电运行的两轮车的驱动马达。此外，本发明涉及一种用于构造具有一冷却壳体的电机。
【背景技术】
[0002]用于电池电动地运行两轮车的电动马达常常实施成永磁激励的内转子马达。其以如下方式构造，一设有卷绕的定子齿的定子以叠片状构造方式如此地装配到一马达壳体中，使得一方面确保了机械功能和电磁功能，并且另一方面确保了在运行中所产生的损失热可靠地并且以足够的程度放出到周围环境中。
[0003]为了热输出，所述马达壳体由金属材料构成，该材料优选具有铝，并且设有冷却肋片，其如此地迎着行驶风布置，使得足够的热输出发出到所经过的空气中。
[0004]常见的用于构造这种电动马达的方法在于，将定子以其接地区域缩入、夹入或粘入到圆柱形的马达壳体中。
[0005]但该构造方式由于如此构造的电动马达、耗费的制造过程的变坏的功能参数以及热输出相对于构造公差的高敏感性而是不利的。
[0006]因此本发明的任务是，提供用于电机的一种改进的制造方法以及一种改进的构造，由此尤其是确保了所述电机的良好的热输出。
【发明内容】
[0007]该任务通过根据权利要求1的用于构造一作为两轮车驱动马达的电动马达的方法以及通过根据并列权利要求的冷却元件解决。
[0008]本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中描述。
[0009]根据第一个方面，规定一种用于构造一作为两轮车驱动马达的电动马达的方法。所述方法包括下列步骤:
-布置尤其是相同类型的定子齿元件，从而构成一具有用于容纳转子的圆柱形转子凹部的圆柱形定子系统；
-将所布置的定子齿元件置入到一具有内凹部的保持元件中，从而将所述定子系统通过力锁合和/或形状锁合保持在所述保持元件中；并且
-将所述保持元件夹紧到单部件的或多部件的冷却元件中，从而将所述冷却元件的内表面与所述保持元件的外表面周边地或者说广泛地接触。
[0010]上述方法的思想在于，所述定子系统由单个的定子齿元件构造成，所述定子齿元件被插入到一提供的优选以钢柱为形式的柱体形保持元件中。然后可以将该保持元件插入到一冷却元件中。以这种方式，也就是说，由保持元件和冷却元件组成的两件式系统，能够实现在构造所述冷却元件时确保较高的灵活性，从而例如能够将安装到所述冷却元件的外侧面上的冷却片以最佳的方式进行布置，而不会产生在所述保持元件的形状设计方面的限制。此外，由单个的定子齿元件所构建的定子系统的圆度通过所述保持元件得以确保，该保持元件是基本上形状稳定地构造的。
[0011]由此可以将如此构建的电机的功能参数、例如效率、噪音产生、锁止力矩等等，在没有耗费的制造过程的情况下在一可能的具有柱体形内凹部的壳体中得以改进。此外，可以避免将定子系统置入到一预制的壳体部件的内凹部中的耗费的方法，因为所述冷却元件能够实现所述保持元件的简单的装入。
[0012]通过所述柱体形保持元件在所述冷却元件中的夹紧，所述冷却元件的内表面(内罩面)贴靠在所述保持元件的外表面(外罩面)上，并且由此可以确保特别好的热输出并且提供所述冷却元件和所述保持元件之间的可靠的保持。由于所述形状稳定基本上通过所述柱体形保持元件得以确保，因此所述保持元件可以特别牢固地在所述冷却元件中夹紧，从而马达力矩能够简单地通过力锁合来接收。
[0013]此外，所述冷却元件可以具有一沿着轴向延伸的具有一切向宽度的狭缝，从而所述冷却元件的内径通过所述冷却元件的张紧而减小，用以减小所述狭缝的宽度，且如此地夹紧所述保持元件。
[0014]由于具有沿着轴向延伸的狭缝的所述冷却元件的套筒形的设计方案，可以将所述保持元件以简单的方式插入到所述冷却元件中，且随后在所述冷却元件中夹紧，其方式为，所述冷却元件的关于所述狭缝相对置的切向端部相互压紧。
[0015]可以规定，所述冷却元件的通过所述狭缝所形成的切向端部设有相互对置的圈环，用以通过置入一连接元件将力相互作用到所述冷却元件的切向端部上。
[0016]根据一种实施方式，所述冷却元件可以通过多个弹性环构成，它们分别沿着轴向具有一狭缝，其中，所述环构造有一内径，该内径小于所述保持元件的外径，从而在将所述环推到所述保持元件上时，该环被弹性地变形以增大所述内径且接下来利用一压紧力贴靠在所述保持元件的外罩面上。
[0017]此外，所述冷却元件可以通过两个具有各一个半圆形横截面的半壳元件构成，其中，分别一第一切向端部设计有一法兰连接装置，以及一第二切向端部设计有一可松开的形状锁合连接装置，尤其是一钩连接装置，其中，所述半壳元件在它们的两个端部上通过对应的钩连接装置的卡锁而相互连接，接下来将所述保持元件插入到通过所述两个半壳元件形成的圆柱形内凹部中，且之后通过法兰连接装置相互连接，从而将力相继地作用到所述第一切向端部上，从而所述半壳元件利用一压紧力贴靠在所述保持元件的外罩面上。
[0018]根据另一个方面，规定一电动马达作为用于一两轮车的驱动马达，其包括:
-定子齿元件，所述定子齿元件沿着切向如此地相互布置，使得构造成一具有用于容纳
转子的转子凹部的定子系统；
-一保持元件，具有一内凹部，所述定子齿元件的系统被置入到所述内凹部中，从而所述定子系统在所述保持元件中通过力锁合和/或形状锁合被保持住，以及
-一冷却元件，其构造用于夹紧所述保持元件，从而将所述冷却元件的内表面与所述保持元件的外表面周边地接触。
[0019]根据一种实施方式，所述保持元件可以具有一圆柱形的外罩面。
[0020]根据另一个方面，规定一种用于电动马达的冷却元件，其中，设置两个具有半圆形横截面的半壳元件，其中，分别一第一切向端部设计有一法兰连接装置，以及一第二切向端部设计有一钩连接装置，其中，所述半壳元件构造成在它们的两个端部处可通过所述钩连接装置的卡锁相互连接，从而所述法兰连接装置相互配设地对准并且所述半壳元件构造出一具有半圆形内凹部的冷却元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面参照附图详细阐释本发明的优选的实施方式。其中:
图1示出了穿过一用于构造定子系统的定子齿元件的示意性横截面图；
图2示出了穿过一用于容纳在一柱体形保持元件中的定子系统的横截面图；
图3示出了容纳在所述柱体形保持元件中的定子系统的立体图；
图4示出了将所述保持元件插入到一冷却元件中的过程图；
图5示出了具有一包围所述保持元件的冷却元件的电机的立体图；
图6示出了根据另一种实施方式将环作为冷却元件套装到所述保持元件上的过程
图；
图7a至7c示出了用于构造所述冷却元件的半壳元件的不同视图；以及 图8a和Sb示出了由两个半壳元件所构建的冷却元件的立体图。
【具体实施方式】
[0022]下面参照图1至5详细阐述用于构造一电机的方法。所示的电机是一具有内转子的永磁铁激励的电机。
[0023]为了构建一定子系统I (如在图2中所示)使用定子齿元件2，其中一个定子齿元件在图1中举例示出。所述定子齿元件2具有一基础部件3，其基本上圆弧段性地构造。一定子齿部件4朝向所述基础部件3的半径中心从所述弧端形的基础部件3突起。在其它实施方式中也可以是多于一个定子齿部件4从所述基础部件3突起。在所述定子齿部件4的指向所述弧段形基础部件3的半径中心的端部处设置一齿顶部分5，其具有一凹形的外轮廓。
[0024]所述定子齿元件2如此构造，使得它们的基础部件3能够沿着一切向相互置放，从而它们构造一基本上柱体形的定子系统1，其中，所述基础部件3形成一接地区域，并且所述定子齿部件4沿着切向指向内并且基本上同样地相互间隔地布置。
[0025]在所述定子齿元件2的相互布置中，所述齿顶部分5的凹形的外轮廓形成一具有圆形横截面的基本上柱体形的内凹部。
[0026]在所述基础部件3的沿着切向所指向的端部处可以布置相对应的固定结构，它们与一相邻的定子齿元件2的固定结构相互作用，用以实现所述定子齿元件2的保持，以克服一沿着切向和/或沿着轴向的移动。
[0027]在图2中示出了一定子结构I的横截面图，其由所述定子齿元件2在一保持元件6中构造。该保持元件6优选构造成具有圆形横截面的柱体形状。所述保持元件6的内径基本上与通过所述定子齿元件2形成的定子系统I的外径相应。所述柱体形的保持元件6优选构造成一钢柱，尤其是构造成一深拉成形件。替选的实施方式中，所述柱体形的保持元件6也可以设置成管或设置成转动的钢件。
[0028]所述定子系统I的定子齿元件2如此地插入到所述圆柱形的保持元件6中，使得它们相互保持在一圆柱形的形状中且此外通过力锁合和/或形状锁合来防止在所述圆柱形的保持元件6中的相对转动。尤其是由所述定子齿元件2所组成的定子系统I被压入到所述柱体形的保持元件6中。
[0029]在图3中立体地示出了容纳在柱体形的保持元件6中的定子系统I。
[0030]此外，为了更简单地将所述电机安装在一外部装置上，所述柱体形的保持元件6可以设有一环围的法兰7，其沿着径向向外从所述柱体形的保持元件6突起。
[0031]在图4中示出了将一冷却元件8套装到利用所述柱体形的保持元件6所形成的定子系统I上的步骤。所述冷却元件8基本上构造一圆柱形的内凹部9，并且设有一轴向延伸的狭缝或切口 10，其具有这样一种宽度，使得通过夹紧能够实现所述冷却元件8的内凹部9的直径改变。所述冷却元件8的内凹部9的直径在未组装到一起的状态下选择得比所述柱体形保持元件6的外径更大，从而能够实现设有一定子系统I的柱体形保持元件6的简单插入。
[0032]所述狭缝或切口 10具有一切向宽度，该宽度可通过所述冷却元件8的夹紧，也就是说通过施加一个力到其罩面上而被减小，由此减小所述冷却元件8的内凹部9的内径。由此将所述冷却元件8的内凹部9的罩面压紧到所述柱体形的保持元件6的外表面上，从而能够实现从所述柱体形保持元件6到所述冷却元件8上的良好的热传递。
[0033]所述冷却元件8设有合适的冷却肋11，它们可如此地布置，使得能够实现一最佳的冷却行为。尤其是所述冷却肋11可以沿着圆周方向围绕所述冷却元件8延伸。
[0034]此外,在所述冷却元件8的关于所述狭缝或切口 10相对置的端部上具有套圈12。所述套圈12优选相互对置地构造并且具有一开口 13，通过所述开口可以引导一(未示出的)螺栓，用以将一拉力施加到所述套圈12上，从而将所述冷却元件8的两个对置的端部拉到一起。由此减小了所述狭缝10的宽度且因此减小了所述冷却元件8的内径。
[0035]代替所述套圈12，所述保持元件6在所述冷却元件8中的压紧也可以通过环围的带或其它措施来实现。
[0036]此外，所述柱体形保持元件6的环围的法兰可以从所述保持元件6的罩面突起，以用作针对所述冷却元件8的止挡。以这种方式可以实现所述冷却元件8围绕所述柱体形保持元件6的简单定位。
[0037]在图5中示出了根据上面描述的方法所制造的电机的立体图。
[0038]图6描述了所述冷却元件8的另一种构造方式。在所示的实施方式中，所述保持元件8由多个基本上相同类型的环15构成。所述环15优选借助于一铝压铸工艺来制造。所述环15的轴向宽度优选如此选择，使得其可利用所述铝压铸工艺来制造，无需内表面的后续再处理。
[0039]此外，所述环15设计有一内径，其小于所述保持元件6的外径。所述环15具有一狭缝，其将所述环15在一部位处分开，从而其内径可通过弹性变形而增大。之后，所述环15可以在一膨胀之后套装到所述保持元件6上，并且通过一弹性力得以保持，该弹性力朝向所述环15的内径的减小起作用。由此无需设置一法兰或其它的用于将所述保持元件6在所述环15中夹紧的装置。
[0040]所述环15可以在它们的外罩面上设有一个或多个环围的冷却结构，例如冷却肋等等。为了更简单的制造，所述环15优选具有相等的横截面几何形状。
[0041]在图7a至7c中示出了用于构造所述冷却元件8的半壳元件16的不同视图。所述半壳元件16具有一半柱体形形状。所述半壳元件16的第一切向端部设有一法兰连接装置17，并且一对置的第二切向端部设有一钩连接装置18，该钩连接能够实现两个相同类型的半壳元件16的两个端部的相互钩住。所述钩连接装置18如此构造，使得所述半壳元件16可通过轴向的相互移动在它们的两个端部处相互连接，从而所述半壳元件16构造出一如在图8a和8b的立体视图中所示的柱体形冷却元件8。
[0042]相互连接的钩连接件18形成所述半壳元件16的相互轻微摆动，从而如此形成的冷却元件8的内凹部9的内径可以被增大，用以容纳所述保持元件6。通过在所述半壳元件16的第一端部上的法兰连接装置上设置一螺旋连接，可以将一个力施加到所述半壳元件16的第一端部上，该力使所述半壳元件相互运动，由此减小了通过所述半壳元件16所形成的冷却元件8的内径并且夹紧了事先插入的保持元件6。
[0043]在图9中示出了具有一由两个半壳元件16所构造的冷却元件8的电机的立体图。
【权利要求】
1.用于构造一用作两轮车的驱动马达的电动马达的方法，具有下列步骤: -布置尤其是相同类型的定子齿元件(2)，从而构成一具有用于容纳转子的圆柱形转子凹部的圆柱形定子系统(I)； -将所布置的定子齿元件(2)置入到一具有内凹部的保持元件(6)中，从而将所述定子系统(I)通过力锁合和/或形状锁合保持在所述保持元件(6)中；并且 -将所述保持元件夹紧到单部件的或多部件的冷却元件(8)中，从而使所述冷却元件 (8)的内表面与所述保持元件(6)的外表面周边地接触。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述冷却元件(8)具有一沿着轴向延伸的具有一切向宽度的狭缝(10)，从而所述冷却元件(6)的内径通过所述冷却元件(8)的张紧而减小，用以减小所述狭缝(10)的宽度，且如此地夹紧所述保持元件(6)。
3.按照权利要求2所述的方法，其中，所述冷却元件(8)的通过所述狭缝(10)所形成的切向端部设有相互对置的圈环(12)，用以通过置入一连接元件将力相互作用到所述冷却元件(8)的切向端部上。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，所述冷却元件(8)通过多个弹性环(15)构成，它们分别沿着轴向具有一狭缝(10)，其中，所述环(15)构造有一内径，所述内径小于所述保持元件(6)的外径，从而在将所述环(15)推到所述保持元件(6)上时，所述环被弹性地变形以增大所述内径且接下来利用一压紧力贴靠在所述保持元件(6 )的外罩面上。
5.按照权利要求1所述的方法，其中，所述冷却元件(8)通过两个分别具有半圆形横截面的半壳元件(16)构成，其中，各一个第一切向端部设计有一法兰连接装置(17)，以及一第二切向端部设计有一钩连接装置(18)，其中，所述半壳元件(16)在它们的两个端部上通过所述钩连接装置(18)的卡锁而相互连接，接下来将所述保持元件插入到通过所述两个半壳元件(16)形成的圆柱形内凹部中，且之后通过法兰连接装置(17)相互连接，从而将力相继地作用到所述第一切向端部上，从而所述半壳元件(16)利用一压紧力贴靠在所述保持元件(6)的外罩面上。
6.用作两轮车的驱动马达的电动马达，包括: -定子齿元件(2)，所述定子齿元件沿着切向如此地相互布置，使得构造成一具有用于容纳转子的转子凹部的定子系统(I); -一保持元件(6)，其具有一内凹部，所述定子齿元件(2)的系统被置入到所述内凹部中，从而所述定子系统(I)通过力锁合和/或形状锁合被保持在所述保持元件(6)中，以及 -一冷却元件(8)，其构造用于夹紧所述保持元件(6)，从而将所述冷却元件(8)的内表面与所述保持元件(6)的外表面周边地接触。
7.按照权利要求6所述电动马达，其中，所述保持元件(6)具有一圆柱体形的外罩面，并且尤其是构造成用于所述定子齿元件(2 )的磁性的接地环。
8.按照权利要求6或7所述的电动马达，其中，所述保持元件(6)在一个轴向端部处具有一法兰(7)，所述法兰贴靠在一冷却循环构件上，并且优选旋在所述冷却循环构件上，其中，尤其是所述冷却元件(8)热接触地贴靠在所述保持元件(6)上并且所述法兰热接触地贴靠在所述冷却循环构件上。
9.用于电动马达的冷却元件(8)，其中，设置两个具有半圆形横截面的半壳元件(16)，其中，各一个第一切向端部构造有一法兰连接装置(17),并且一第二切向端部构造有一钩连接装置(18)，其中，所述半壳元件(16)构造成在它们的两个端部处能通过所述钩连接装置(18)的卡锁相互连接，从而所述法兰连接装置(17)相互配设地对准并且所述半壳元件(16)构造出一具有半圆形内凹部的冷却元件(8)。
10.按照权利要求9所述的冷却元件(8)，其特征在于，在所述冷却元件上成形出冷却肋，所述冷却肋径 向地向外延伸，且尤其是环形地构造。
【文档编号】H02K15/00GK103986283SQ201410044908
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月7日
【发明者】A.施图布纳, S.德蒙特, T.海德, N.马丁, J.布素尔, C.尼尔, A.马希, 程凤妹 申请人:罗伯特·博世有限公司