DE102013202031A1 - Method for establishing electric motor as drive motor for bicycle, involves clamping holding element in single or multi-unit cooling element so that inner surface of cooling element is contacted with outer surface of holding element - Google Patents

Method for establishing electric motor as drive motor for bicycle, involves clamping holding element in single or multi-unit cooling element so that inner surface of cooling element is contacted with outer surface of holding element Download PDF

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cooling
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Armin Stubner
Stefan Demont
Thomas Heid
Norbert Martin
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Abstract

The method involves placing stator tooth elements (2) so that cylindrical stator assembly (1) with cylindrical rotor cavity is formed for receiving rotor. The arranged stator tooth elements are introduced into holding element (6) with inner recess such that the stator assembly is held in holding element by applying force. The holding element is clamped in single or multi-unit cooling element so that inner surface of cooling element is contacted circumferentially with outer surface of holding element. Independent claims are included for the following: (1) an electric motor as drive motor for bicycle; and (2) a cooling element for electric motor.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft Antriebsmotoren, insbesondere Antriebsmotoren für elektrisch getriebene Zweiräder. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Aufbau von elektrischen Maschinen mit einem Kühlgehäuse.The present invention relates to drive motors, in particular drive motors for electrically driven two-wheelers. Furthermore, the present invention relates to methods for constructing electrical machines with a cooling housing.

Stand der TechnikState of the art

Elektromotoren zum batterieelektrischen Betrieb von Zweirädern werden häufig als permanentmagneterregte Innenläufermotoren ausgeführt. Diese werden aufgebaut, indem ein mit bewickelten Statorzähnen versehener Stator in Lamellenaufbauweise so in ein Motorgehäuse eingebaut wird, dass zum einen die mechanische und die elektromagnetische Funktion gewährleistet und zum anderen sichergestellt wird, dass die im Betrieb erzeugte Verlustwärme sicher und in ausreichendem Maße an die Umwelt abgegeben werden kann.Electric motors for battery electric operation of two-wheelers are often designed as permanent magnet excited internal rotor motors. These are constructed by incorporating a stator-wound stator in lamellar construction into a motor housing to ensure mechanical and electromagnetic function and to ensure that the waste heat generated during operation is safe and sufficient to the environment can be delivered.

Zur Wärmeabführung ist das Motorgehäuse aus einem metallischen Material, das vorzugsweise Aluminium aufweist, ausgebildet und mit Kühlrippen versehen, die so in den Fahrtwind angeordnet werden, dass eine ausreichende Wärmeabführung an die vorbei streichende Luft gegeben ist.For heat dissipation, the motor housing made of a metallic material, which preferably comprises aluminum, formed and provided with cooling fins, which are arranged in the airstream that sufficient heat dissipation is given to the passing air.

Ein übliches Verfahren zum Aufbau eines derartigen Elektromotors besteht darin, den Stator mit seinem Rückschlussbereich in das zylinderförmige Motorgehäuse einzuschrumpfen, einzuklemmen oder einzukleben.A common method for constructing such an electric motor is to shrivel, clamp or glue the stator with its return region into the cylindrical motor housing.

Diese Aufbauweise ist jedoch aufgrund der verschlechterten Funktionsparameter eines so aufgebauten Elektromotors, eines aufwändigen Herstellungsprozesses sowie einer hohen Empfindlichkeit der Wärmeabführung gegenüber Aufbautoleranzen nachteilig.However, this structure is disadvantageous due to the deteriorated functional parameters of an electric motor constructed in this way, a complex manufacturing process and a high sensitivity of the heat dissipation with respect to mounting tolerances.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren sowie einen verbesserten Aufbau für eine elektrische Maschine zur Verfügung zu stellen, wodurch insbesondere eine gute Wärmeabführung der elektrischen Maschine gewährleistet ist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved manufacturing method and an improved structure for an electric machine, which in particular ensures good heat dissipation of the electric machine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Aufbau eines Elektromotors als Antriebsmotor für ein Zweirad gemäß Anspruch 1 sowie durch den Elektromotor und das Kühlelement gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.This object is achieved by the method for constructing an electric motor as a drive motor for a bicycle according to claim 1 and by the electric motor and the cooling element according to the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the present invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Aufbau eines Elektromotors als Antriebsmotor für ein Zweirad vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  • – Anordnen von insbesondere gleichartigen Statorzahnelementen, so dass eine kreiszylindrische Statoranordnung mit einer kreiszylindrischen Rotorausnehmung zur Aufnahme eines Rotors ausgebildet wird;
  • – Einbringen der angeordneten Statorzahnelemente in ein Halteelement mit einer Innenausnehmung, so dass die Statoranordnung durch Kraft- und/oder Formschluss in dem Halteelement gehalten wird; und
  • – Klemmen des Halteelements in ein ein- oder mehrteiliges Kühlelement, so dass eine Innenfläche des Kühlelements mit einer Außenfläche des Halteelements umfänglich kontaktiert wird.
According to a first aspect, a method for constructing an electric motor is provided as a drive motor for a bicycle. The method comprises the following steps:
  • - Arranging in particular similar stator tooth elements, so that a circular cylindrical stator assembly is formed with a circular cylindrical rotor recess for receiving a rotor;
  • - Introducing the arranged stator tooth elements in a holding element with an inner recess, so that the stator assembly is held by force and / or positive connection in the holding element; and
  • - Clamping of the holding element in a one- or multi-part cooling element, so that an inner surface of the cooling element is contacted with an outer surface of the retaining element circumferentially.

Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, die Statoranordnung aus einzelnen Statorzahnelementen aufzubauen, die in ein bereitgestelltes zylinderförmiges Halteelement, vorzugsweise in Form eines Stahlzylinders, eingesetzt werden. Dieses Halteelement kann dann in ein Kühlelement eingesetzt werden. Auf diese Weise, d. h. durch die zweiteilige Anordnung von Halteelement und Kühlelement, ist es möglich, eine hohe Flexibilität beim Aufbau des Kühlelements zu gewährleisten, so dass beispielsweise an der Außenseite des Kühlelements angebrachte Kühllamellen in optimaler Weise angeordnet werden können, ohne dass es dadurch zu Einschränkungen hinsichtlich der Formgestaltung des Halteelements kommt. Darüber hinaus kann die Rundheit der aus den einzelnen Statorzahnelementen aufgebauten Statoranordnung durch das Halteelement gewährleistet werden, das im Wesentlichen formstabil ausgebildet ist. An idea of the above method is to construct the stator assembly from individual stator tooth elements which are inserted into a provided cylindrical holding element, preferably in the form of a steel cylinder. This retaining element can then be inserted into a cooling element. In this way, d. H. by the two-part arrangement of the holding element and the cooling element, it is possible to ensure a high flexibility in the construction of the cooling element, so that for example mounted on the outside of the cooling element cooling fins can be arranged in an optimal manner, without thereby limiting the form of the design Retaining element comes. In addition, the roundness of the stator assembly constructed of the individual stator tooth elements can be ensured by the retaining element, which is of substantially dimensionally stable design.

Dadurch können die Funktionsparameter der so aufgebauten elektrischen Maschine, wie beispielsweise Wirkungsgrad, Geräuschentwicklung, Rastmomente und dergleichen, ohne einen aufwändigen Fertigungsprozess in einem etwaigen Gehäuse mit einer zylindrischen Innenausnehmung verbessert werden. Weiterhin kann das aufwändige Verfahren des Einbringens der Statoranordnung in eine Innenausnehmung eines vorgefertigten Gehäuseteils vermieden werden, da das Kühlelement ein einfaches Einsetzen des Halteelements ermöglicht.As a result, the functional parameters of the electric machine constructed in this way, such as, for example, efficiency, noise generation, cogging torques and the like, can be improved without a complicated production process in a possible housing having a cylindrical inner recess. Furthermore, the complex method of introducing the stator assembly into an inner recess of a prefabricated housing part can be avoided, since the cooling element allows easy insertion of the retaining element.

Durch das Verklemmen des zylinderförmigen Halteelements in dem Kühlelement liegt die Innenfläche (innere Mantelfläche) des Kühlelements an der Außenfläche (äußere Mantelfläche) des Halteelements an und kann dadurch eine besonders gute Wärmeabführung gewährleisten sowie einen zuverlässigen Halt zwischen dem Kühlelement und dem Halteelement bereitstellen. Da die Formstabilität im Wesentlichen durch das zylinderförmige Halteelement gewährleistet wird, kann das Halteelement besonders fest in dem Kühlelement verklemmt werden, so dass Motormomente einfach durch Kraftschluss aufgenommen werden können.Due to the jamming of the cylindrical holding element in the cooling element, the inner surface (inner circumferential surface) of the cooling element abuts against the outer surface (outer circumferential surface) of the holding element and can therefore be a particularly good Ensure heat dissipation and provide a reliable hold between the cooling element and the support member. Since the dimensional stability is essentially ensured by the cylindrical holding element, the holding element can be particularly firmly clamped in the cooling element, so that engine torques can be easily absorbed by adhesion.

Weiterhin kann das Kühlelement einen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz mit einer tangentialen Breite aufweisen, so dass ein Innendurchmesser des Kühlelements durch Verspannen des Kühlelements zum Verringern der Breite des Schlitzes reduziert wird und so das Halteelement verklemmt. Furthermore, the cooling element may have an axially extending slot with a tangential width, so that an inner diameter of the cooling element is reduced by bracing the cooling element to reduce the width of the slot and thus jams the retaining element.

Aufgrund der hülsenförmigen Ausgestaltung des Kühlelements mit dem in axialer Richtung verlaufenden Schlitz kann das Halteelement in einfacher Weise in das Kühlelement eingesetzt und anschließend in dem Kühlelement verklemmt werden, indem die bezüglich des Schlitzes gegenüberliegenden tangentialen Enden des Kühlelements aufeinander gepresst werden.Due to the sleeve-shaped configuration of the cooling element with the slot extending in the axial direction, the retaining element can be inserted into the cooling element in a simple manner and then clamped in the cooling element by pressing the opposite relative to the slot tangential ends of the cooling element to each other.

Es kann vorgesehen sein, dass die durch den Schlitz gebildeten tangentialen Enden des Kühlelements mit einander gegenüberliegenden Ösen versehen sind, um durch Einbringen eines Verbindungselements eine Kraft auf die tangentialen Enden des Kühlelements zueinander zu bewirkenIt can be provided that the tangential ends of the cooling element formed by the slot are provided with loops lying opposite one another in order to bring about a force on the tangential ends of the cooling element to each other by introducing a connecting element

Gemäß einer Ausführungsform kann das Kühlelement durch mehrere elastische Ringe ausgebildet werden, die jeweils einen Schlitz in axialer Richtung aufweisen, wobei die Ringe mit einem Innendurchmesser ausgebildet sind, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Halteelements, so dass beim Aufschieben der Ringe auf das Halteelement diese zum Vergrößern des Innendurchmessers elastisch verformt werden und anschließend mit einer Anpresskraft auf der äußeren Mantelfläche des Halteelements anliegen. According to one embodiment, the cooling element may be formed by a plurality of elastic rings, each having a slot in the axial direction, wherein the rings are formed with an inner diameter which is smaller than an outer diameter of the holding element, so that when pushing the rings on the holding element be increased elastically to increase the inner diameter and then rest with a contact pressure on the outer surface of the support member.

Weiterhin kann das Kühlelement durch zwei Halbschalenelemente mit jeweils halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet werden, von denen jeweils ein erstes tangentiales Ende mit einer Flanschverbindung und ein zweites tangentiales Ende mit einer lösbaren Formschlussverbindung, insbesondere einer Hakverbindung, ausgestattet ist, wobei die Halbschalenelemente an ihren zweiten Enden durch Verrasten der jeweiligen Hakverbindungen miteinander verbunden werden, anschließend das Halteelement in die durch die beiden Halbschalenelemente gebildete kreiszylindrischen Innenausnehmung eingesetzt wird und dann die Flanschverbindungen miteinander verbunden werden, so dass eine Kraft auf die ersten tangentialen Enden aufeinander zu bewirkt wird, so dass die Halbschalenelemente mit einer Anpresskraft auf der äußeren Mantelfläche des Halteelements anliegen. Furthermore, the cooling element can be formed by two half-shell elements each having a semicircular cross-section, each of which has a first tangential end with a flange connection and a second tangential end with a releasable positive connection, in particular a hook connection, wherein the half-shell elements at their second ends by latching the respective hook connections are connected to each other, then the holding element is inserted into the circular cylindrical recess formed by the two half-shell elements and then the flange are connected to each other, so that a force on the first tangential ends is effected to each other, so that the half-shell elements with a contact pressure rest on the outer circumferential surface of the support member.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Elektromotor als Antriebsmotor für ein Zweirad vorgesehen, umfassend:

  • – Statorzahnelemente, die in einer tangentialen Richtung so aneinander angeordnet sind, dass eine Statoranordnung mit einer Rotorausnehmung zur Aufnahme eines Rotors ausgebildet wird;
  • – ein Halteelement mit einer Innenausnehmung, in die die Anordnung der Statorzahnelemente eingebracht wird, so dass die Statoranordnung in dem Halteelement durch Kraft- und/oder Formschluss gehalten wird; und
  • – ein Kühlelement, das ausgebildet ist, um das Halteelement zu verklemmen, so dass eine Innenfläche des Kühlelements mit einer Außenfläche des Halteelements umfänglich kontaktiert wird.
According to another aspect, an electric motor is provided as a drive motor for a bicycle, comprising:
  • - Statorzahnelemente which are arranged in a tangential direction to each other so that a stator assembly is formed with a rotor recess for receiving a rotor;
  • - A holding element with an inner recess into which the arrangement of the stator tooth elements is introduced, so that the stator assembly is held in the holding element by force and / or positive locking; and
  • A cooling member configured to jam the holding member so that an inner surface of the cooling member is circumferentially contacted with an outer surface of the holding member.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Halteelement eine kreiszylinderförmige äußere Mantelfläche aufweisen.According to one embodiment, the holding element may have a circular cylindrical outer surface.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Kühlelement für einen Elektromotor vorgesehen, wobei zwei Halbschalenelemente mit halbkreisförmigen Querschnitten vorgesehen sind, von denen jeweils ein erstes tangentiales Ende mit einer Flanschverbindung und ein zweites tangentiales Ende mit einer Hakverbindung ausgestattet ist, wobei die Halbschalenelemente an ihren zweiten Enden durch Verrasten der Hakverbindung miteinander verbindbar ausgebildet sind, so dass die Flanschverbindungen einander zugeordnet ausgerichtet sind und die Halbschalenelemente ein Kühlelement mit einer kreiszylinderförmigen Innenausnehmung ausbilden. According to another aspect, a cooling element for an electric motor is provided, wherein two half-shell elements are provided with semicircular cross-sections, each of which a first tangential end is provided with a flange connection and a second tangential end with a hooked connection, wherein the half-shell elements at their second ends Locking the hook connection are formed connected to each other, so that the flange are aligned with each other aligned and form the half-shell elements a cooling element with a circular cylindrical inner recess.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein Statorzahnelement zum Aufbau einer Statoranordnung; 1 a schematic cross-sectional view through a stator tooth element for the construction of a stator assembly;

2 eine Querschnittsdarstellung durch eine in einem zylindrischen Halteelement aufgenommene Statoranordnung; 2 a cross-sectional view through a received in a cylindrical support member stator assembly;

3 eine perspektivische Darstellung der in dem zylindrischen Halteelement aufgenommenen Statoranordnung; 3 a perspective view of the received in the cylindrical support member stator assembly;

4 eine Darstellung des Vorgangs des Einsetzens des Halteelements in ein Kühlelement; 4 a representation of the process of insertion of the retaining element in a cooling element;

5 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Maschine mit einem das Halteelement umgebenden Kühlelement; 5 a perspective view of an electric machine with a cooling element surrounding the holding element;

6 eine Darstellung des Vorgangs des Aufsetzens von Ringen als Kühlelemente auf das Halteelement gemäß einer weiteren Ausführungsform; 6 a representation of the process of placing rings as cooling elements on the holding element according to a further embodiment;

7a bis 7c verschiedene Ansichten eines Halbschalenelements zum Aufbau des Kühlelements; und 7a to 7c different views of a half-shell element for construction of the cooling element; and

8a und 8b perspektivische Darstellungen eines aus zwei Halbschalenelementen aufgebauten Kühlelements. 8a and 8b perspective views of a constructed of two half-shell elements cooling element.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Nachfolgend wird anhand der 1 bis 5 ein Verfahren zum Aufbau einer elektrischen Maschine näher erläutert. Bei der gezeigten elektrischen Maschine handelt es sich um eine permanentmagneterregte elektrische Maschine mit einem Innenläufer.The following is based on the 1 to 5 a method for building an electrical machine explained in more detail. In the illustrated electric machine is a permanent magnet electric machine with an internal rotor.

Zum Aufbau einer Statoranordnung 1 (wie in 2 gezeigt) werden Statorzahnelemente 2 verwendet, von denen eines in 1 beispielhaft dargestellt ist. Das Statorzahnelement 2 weist ein Basisteil 3 auf, das im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildet ist. Von dem segmentförmigen Basisteil 3 ragt ein Statorzahnteil 4 in Richtung des Radiusmittelpunkts des Basisteils 3. In anderen Ausführungsformen können auch mehr als ein Startorzahnteil 4 von dem Basisteil 3 abstehen. An dem zum Radiusmittelpunkt des segmentförmigen Basisteils 3 weisenden Ende des Statorzahnteils 4 ist ein Zahnkopfteil 5 vorgesehen, das eine konkave Außenkontur aufweist. To build a stator assembly 1 (as in 2 shown) are stator tooth elements 2 one of which is used in 1 is shown by way of example. The stator tooth element 2 has a base part 3 on, which is formed substantially circular segment-shaped. From the segment-shaped base part 3 protrudes a Statorzahnteil 4 in the direction of the radius center of the base part 3 , In other embodiments, more than one startor tooth part may also be used 4 from the base part 3 protrude. At the radius center of the segment-shaped base part 3 pointing end of Statorzahnteils 4 is a tooth head part 5 provided, which has a concave outer contour.

Die Statorzahnelemente 2 sind so ausgebildet, dass deren Basisteile 3 entlang einer tangentialer Richtung aneinander angesetzt werden können, so dass diese eine im Wesentlichen zylinderförmige Statoranordnung 1 ausbilden, bei der die Basisteile 3 einen Rückschlussbereich bilden und die Statorzahnteile 4 in tangentialer Richtung nach innen gerichtet und im Wesentlichen gleichförmig voneinander beabstandet angeordnet sind. The stator tooth elements 2 are designed so that their basic parts 3 along a tangential direction can be attached to each other, so that this is a substantially cylindrical stator assembly 1 train in which the basic parts 3 form a return region and the Statorzahnteile 4 are directed in a tangential direction inwardly and substantially uniformly spaced from each other.

Beim aneinander Anordnen der Statorzahnelemente 2 bilden die konkaven Außenkonturen der Zahnkopfteile 5 eine im Wesentlichen zylindrische Innenausnehmung mit kreisförmigem Querschnitt.When arranging the Statorzahnelemente 2 form the concave outer contours of the tooth head parts 5 a substantially cylindrical inner recess of circular cross-section.

An den in eine tangentiale Richtung weisenden Enden des Basisteils 3 können korrespondierende Fixierstrukturen angeordnet sein, die mit einer entsprechenden Fixierstruktur eines benachbarten Statorzahnelements 2 zusammenwirken, um einen Halt der Statorzahnelemente 2 gegen ein Verschieben in tangentialer Richtung und/oder in axialer Richtung zu erreichen.At the pointing in a tangential direction ends of the base part 3 Corresponding fixing structures may be arranged which are connected to a corresponding fixing structure of an adjacent stator tooth element 2 cooperate to stop the Statorzahnelemente 2 to achieve against displacement in the tangential direction and / or in the axial direction.

In 2 ist eine Querschnittsdarstellung einer Statoranordnung 1 dargestellt, die aus den Statorzahnelementen 2 in einem Halteelement 6 aufgebaut ist. Das Halteelement 6 ist vorzugsweise in Form eines Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Der Innendurchmesser des Halteelements 6 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser der durch die Statorzahnelemente 2 gebildeten Statoranordnung 1. Das zylinderförmige Halteelement 6 ist vorzugsweise als ein Stahlzylinder, insbesondere als ein Tiefziehformteil, ausgebildet. Alternative Ausführungsformen können das zylinderförmige Halteelement 6 auch als Rohr oder als gedrehtes Stahlteil vorsehen.In 2 is a cross-sectional view of a stator assembly 1 represented by the stator tooth elements 2 in a holding element 6 is constructed. The holding element 6 is preferably in the form of a cylinder with a circular cross-section. The inner diameter of the retaining element 6 corresponds substantially to the outer diameter of the stator tooth elements 2 formed stator assembly 1 , The cylindrical holding element 6 is preferably designed as a steel cylinder, in particular as a thermoformed molding. Alternative embodiments may be the cylindrical holding element 6 also provide as a pipe or as a turned steel part.

Die Statorzahnelemente 2 der Statoranordnung 1 werden so in das zylinderförmige Halteelement 6 eingesetzt, dass sie gegeneinander in einer kreiszylindrischen Form gehalten werden und zudem durch Kraft- und/oder Formschluss gegen ein Verdrehen in dem zylinderförmigen Halteelement 6 gesichert sind. Insbesondere ist die Statoranordnung 1 aus den Statorzahnelementen 2 in das zylinderförmige Halteelement 6 eingepresst. The stator tooth elements 2 the stator assembly 1 are so in the cylindrical support member 6 used that they are held against each other in a circular cylindrical shape and also by force and / or positive engagement against rotation in the cylindrical support member 6 are secured. In particular, the stator assembly 1 from the stator tooth elements 2 in the cylindrical holding element 6 pressed.

In 3 ist die in dem zylinderförmigen Halteelement 6 aufgenommene Statoranordnung 1 perspektivisch dargestellt.In 3 is the in the cylindrical support member 6 received stator assembly 1 shown in perspective.

Das zylinderförmige Halteelement 6 kann weiterhin zur einfacheren Montage der elektrischen Maschine an einer externen Einrichtung mit einem umlaufenden Flansch 7 versehen sein, der in radialer Richtung nach außen von dem zylinderförmigen Halteelement 6 absteht.The cylindrical holding element 6 can continue to simplify installation of the electrical machine to an external device with a circumferential flange 7 be provided, in the radial outward direction of the cylindrical support member 6 projects.

In 4 ist ein Schritt des Aufsetzens eines Kühlelements 8 auf die mit dem zylinderförmigen Halteelement 6 gebildete Statoranordnung 1 dargestellt. Das Kühlelement 8 ist im Wesentlichen mit einer kreiszylindrischen Innenausnehmung 9 ausgebildet und mit einem axial verlaufenden Schlitz bzw. Schnitt 10 versehen, der eine solche Breite aufweist, dass durch Klemmen eine Durchmesseränderung der Innenausnehmung 9 des Kühlelements 8 möglich ist. Der Durchmesser der Innenausnehmung 9 des Kühlelements 8 ist im nicht zusammengesetzten Zustand größer gewählt als der Außendurchmesser des zylinderförmigen Halteelements 6, so dass ein einfaches Einsetzen des mit der Statoranordnung 1 versehenen zylinderförmigen Halteelements 6 möglich ist. In 4 is a step of placing a cooling element 8th on with the cylindrical support member 6 formed stator assembly 1 shown. The cooling element 8th is essentially a circular cylindrical recess 9 formed and with an axially extending slot or section 10 provided, which has such a width that by clamping a change in diameter of the inner recess 9 of the cooling element 8th is possible. The diameter of the inner recess 9 of the cooling element 8th is selected larger than the outer diameter of the cylindrical holding element in the non-assembled state 6 , allowing easy insertion of the with the stator assembly 1 provided cylindrical support member 6 is possible.

Der Schlitz bzw. Schnitt 10 weist eine tangentiale Breite auf, die durch Verklemmen des Kühlelements 8, d. h. durch Ausüben einer Kraft auf dessen Mantelfläche, verringert werden kann, wodurch sich der Innendurchmesser der Innenausnehmung 9 des Kühlelements 8 verringert. Dadurch wird die Mantelfläche der Innenausnehmung 9 des Kühlelements 8 auf die Außenfläche des zylinderförmigen Halteelements 6 gepresst, so dass eine gute Wärmeübertragung von dem zylinderförmigen Halteelement 6 auf das Kühlelement 8 erreicht werden kann. The slot or cut 10 has a tangential width by jamming the cooling element 8th , ie, by exerting a force on the lateral surface, can be reduced, resulting in the inner diameter of the inner recess 9 of the cooling element 8th reduced. As a result, the lateral surface of the inner recess 9 of the cooling element 8th on the outer surface of the cylindrical holding element 6 pressed, so that a good heat transfer from the cylindrical support member 6 on the cooling element 8th can be achieved.

Das Kühlelement 8 ist mit geeigneten Kühlrippen 11 versehen, die so angeordnet werden können, dass ein optimales Kühlverhalten erreicht werden kann. Insbesondere können sich die Kühlrippen 11 in Umfangsrichtung um das Kühlelement 8 erstrecken. The cooling element 8th is with suitable cooling fins 11 provided, which can be arranged so that an optimal cooling behavior can be achieved. In particular, the cooling fins can 11 in the circumferential direction around the cooling element 8th extend.

Weiterhin können sich an beiden Seiten der einander bezüglich des Schlitzes bzw. Schnitts 10 gegenüberliegenden Enden des Kühlelements 8 Ösen 12 befinden. Die Ösen 12 sind vorzugsweise einander gegenüberliegend ausgebildet und weisen eine Öffnung 13 auf, durch die eine (nicht gezeigte) Schraube geführt werden kann, um eine Zugkraft auf die Ösen 12 auszuüben, so dass die beiden gegenüberliegenden Enden des Kühlelements 8 zusammengezogen werden. Dadurch verringert sich die Breite des Schlitzes 10 und folglich der Innendurchmesser des Kühlelements 8.Furthermore, on both sides of each other with respect to the slot or section 10 opposite ends of the cooling element 8th eyelets 12 are located. The eyelets 12 are preferably formed opposite each other and have an opening 13 on, through which a screw (not shown) can be guided to a pulling force on the eyelets 12 exercise, so that the two opposite ends of the cooling element 8th be contracted. This reduces the width of the slot 10 and hence the inner diameter of the cooling element 8th ,

Anstelle der Ösen 12 kann das Verpressen des Haltelements 6 in dem Kühlelement 8 auch durch umlaufende Bänder oder andere Maßnahmen erreicht werden.Instead of the eyelets 12 can be the pressing of the retaining element 6 in the cooling element 8th also be achieved by circulating belts or other measures.

Weiterhin kann der umlaufende Flansch des zylinderförmigen Halteelements 6 über die Mantelfläche des Halteelements 6 hervorstehen, um als Anschlag für das Kühlelement 8 zu dienen. Auf diese Weise kann eine einfache Positionierung des Kühlelements 8 um das zylinderförmige Halteelement 6 erreicht werden.Furthermore, the circumferential flange of the cylindrical retaining element 6 over the lateral surface of the retaining element 6 stand out as a stop for the cooling element 8th to serve. In this way, a simple positioning of the cooling element 8th around the cylindrical holding element 6 be achieved.

In 5 ist eine perspektivische Darstellung einer gemäß dem oben beschriebenen Verfahren gefertigten elektrischen Maschine gezeigt.In 5 is a perspective view of a manufactured according to the method described above electrical machine shown.

6 illustriert eine weitere Aufbauweise des Kühlelements 8. In der gezeigten Ausführungsform ist das Kühlelement 8 aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen gleichartigen Ringen 15 ausgebildet. Die Ringe 15 werden vorzugsweise mithilfe eines Aluminium-Druckguss-Verfahrens gefertigt. Die axiale Breite der Ringe 15 ist vorzugsweise so gewählt, dass diese mit dem Aluminium-Druckguss-Verfahren hergestellt werden können, ohne dass eine nachfolgende Nachbearbeitung der Innenfläche notwendig ist. 6 illustrates a further construction of the cooling element 8th , In the embodiment shown, the cooling element 8th of a plurality of substantially similar rings 15 educated. The Rings 15 are preferably made using an aluminum die-casting process. The axial width of the rings 15 is preferably chosen so that they can be produced by the aluminum die-casting process without subsequent subsequent machining of the inner surface being necessary.

Weiterhin sind die Ringe 15 mit einem Innendurchmesser ausgelegt, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Halteelements 6. Die Ringe 15 weisen einen Schlitz auf, der die Ringe 15 an einer Stelle trennt, so dass deren Innendurchmesser durch elastische Verformung vergrößert werden können. Die Ringe 15 können dann nach einer Aufdehnung auf das Halteelement 6 aufgesetzt und durch eine elastische Kraft, die in Richtung einer Verkleinerung des Innendurchmessers der Ringe 15 wirkt, gehalten werden. Das Vorsehen eines Flansches oder einer sonstigen Einrichtung zum Verklemmen des Halteelements 6 in den Ringen 15 ist dadurch nicht notwendig. Furthermore, the rings 15 designed with an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the holding element 6 , The Rings 15 have a slot that holds the rings 15 separates at one point, so that their inner diameter can be increased by elastic deformation. The Rings 15 can then after stretching on the holding element 6 put on and by an elastic force, which in the direction of a reduction of the inner diameter of the rings 15 acts, be held. The provision of a flange or other means for clamping the retaining element 6 in the rings 15 is not necessary.

Die Ringe 15 können an ihrer äußeren Mantelfläche mit einer oder mehreren umlaufenden Kühlstrukturen, wie z. B. Kühlrippen oder dergleichen, versehen sein. Zur einfacheren Herstellung weisen die Ringe 15 vorzugsweise identische Querschnittsgeometrien auf. The Rings 15 can on their outer lateral surface with one or more circulating cooling structures, such as. As cooling fins or the like, be provided. For ease of manufacture have the rings 15 preferably identical cross-sectional geometries.

In den 7a bis 7c sind verschiedene Ansichten eines Halbschalenelements 16 zum Aufbau des Kühlelements 8 dargestellt. Das Halbschalenelement 16 weist eine halbzylindrische Form auf. Ein erstes tangentiales Ende des Halbschalenelements 16 ist mit einer Flanschverbindung 17 versehen und ein gegenüberliegendes zweites tangentiales Ende mit einer Hakverbindung 18, die ein miteinander Verhaken von zweiten Enden von zwei gleichartigen Halbschalenelementen 16 ermöglicht. Die Hakverbindung 18 ist so ausgebildet, dass die Halbschalenelemente 16 durch axiales gegeneinander Verschieben an ihren zweiten Enden miteinander verbunden werden können, so dass die Halbschalenelemente 16 ein wie in den perspektivischen Ansichten der 8a und 8b gezeigtes zylinderförmiges Kühlelement 8 ausbilden. In the 7a to 7c are different views of a half-shell element 16 for the construction of the cooling element 8th shown. The half-shell element 16 has a semi-cylindrical shape. A first tangential end of the half-shell element 16 is with a flange connection 17 provided and an opposite second tangential end with a hook connection 18 which interlock with each other by second ends of two similar half-shell elements 16 allows. The hook connection 18 is formed so that the half-shell elements 16 can be interconnected by axially against each other moving at their second ends, so that the half-shell elements 16 as in the perspective views of 8a and 8b shown cylindrical cooling element 8th form.

Die miteinander verbundenen Hakverbindungen 18 gestatten eine leichte Verschwenkung der Halbschalenelemente 16 zueinander, so dass der Innendurchmesser der Innenausnehmung 9 des so gebildeten Kühlelements 8 vergrößert werden kann, um das Halteelement 6 aufzunehmen. Durch Vorsehen einer Schraubverbindung an den Flanschverbindungen an den ersten Enden der Halbschalenelemente 16 kann eine Kraft auf die ersten Enden der Halbschalenelemente 16 ausgeübt werden, die diese gegeneinander bewegt, wodurch der Innendurchmesser des durch die Halbschalenelemente 16 gebildeten Kühlelements 8 verringert wird und das zuvor eingesetzte Haltelement 6 verklemmt. The interconnected hook connections 18 allow a slight pivoting of the half-shell elements 16 to each other, so that the inner diameter of the inner recess 9 of the cooling element thus formed 8th can be increased to the holding element 6 take. By providing a threaded connection to the flange connections at the first ends of the half-shell elements 16 can apply a force to the first ends of the half-shell elements 16 be exercised, which moves them against each other, whereby the inner diameter of the through the half-shell elements 16 formed cooling element 8th is reduced and the previously used retaining element 6 jammed.

In 9 ist eine elektrische Maschine mit einem aus zwei Halbschalenelementen 16 aufgebauten Kühleelement 8 perspektivisch dargestellt. In 9 is an electric machine with one of two half-shell elements 16 constructed cooling element 8th shown in perspective.

Claims (10)

Verfahren zum Aufbau eines Elektromotors als Antriebsmotor für ein Zweirad, mit folgenden Schritten: – Anordnen von insbesondere gleichartigen Statorzahnelementen (2), so dass eine kreiszylindrische Statoranordnung (1) mit einer kreiszylindrischen Rotorausnehmung zur Aufnahme eines Rotors ausgebildet wird; – Einbringen der angeordneten Statorzahnelemente (2) in ein Halteelement (6) mit einer Innenausnehmung, so dass die Statoranordnung (1) durch Kraft- und/oder Formschluss in dem Halteelement (6) gehalten wird; und – Klemmen des Halteelements in ein ein- oder mehrteiliges Kühlelement (8), so dass eine Innenfläche des Kühlelements (8) mit einer Außenfläche des Halteelements (6) umfänglich kontaktiert wird. Method for constructing an electric motor as a drive motor for a two-wheeled vehicle, comprising the following steps: arranging in particular stator tooth elements of the same type ( 2 ), so that a circular cylindrical stator arrangement ( 1 ) is formed with a circular cylindrical rotor recess for receiving a rotor; - introducing the arranged stator tooth elements ( 2 ) in a holding element ( 6 ) with an inner recess, so that the stator arrangement ( 1 ) by force and / or positive connection in the holding element ( 6 ) is held; and - clamping the retaining element into a one-part or multi-part cooling element ( 8th ), so that an inner surface of the cooling element ( 8th ) with an outer surface of the retaining element ( 6 ) is contacted circumferentially. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kühlelement (8) einen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz (10) mit einer tangentialen Breite aufweist, so dass ein Innendurchmesser des Kühlelements (6) durch Verspannen des Kühlelements (8) zum Verringern der Breite des Schlitzes (10) reduziert wird und so das Halteelement (6) verklemmt. Method according to claim 1, wherein the cooling element ( 8th ) a slot extending in the axial direction ( 10 ) having a tangential width such that an inner diameter of the cooling element ( 6 ) by bracing the cooling element ( 8th ) for reducing the width of the slot ( 10 ) is reduced and so the retaining element ( 6 ) jammed. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die durch den Schlitz (10) gebildeten tangentialen Enden des Kühlelements (8) mit einander gegenüberliegenden Ösen (12) versehen sind, um durch Einbringen eines Verbindungselements eine Kraft auf die tangentialen Enden des Kühlelements (8) zueinander zu bewirken.The method of claim 2, wherein the through the slot ( 10 ) formed tangential ends of the cooling element ( 8th ) with opposing eyelets ( 12 ) by introducing a connecting element, a force on the tangential ends of the cooling element ( 8th ) to effect each other. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kühlelement (8) durch mehrere elastische Ringe (15) ausgebildet wird, die jeweils einen Schlitz (10) in axialer Richtung aufweisen, wobei die Ringe (15) mit einem Innendurchmesser ausgebildet sind, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Halteelements (6), so dass beim Aufschieben der Ringe (15) auf das Halteelement (6) diese zum Vergrößern des Innendurchmessers elastisch verformt werden und anschließend mit einer Anpresskraft auf der äußeren Mantelfläche des Halteelements (6) anliegen. Method according to claim 1, wherein the cooling element ( 8th ) by a plurality of elastic rings ( 15 ), each having a slot ( 10 ) in the axial direction, wherein the rings ( 15 ) are formed with an inner diameter which is smaller than an outer diameter of the retaining element ( 6 ), so that when sliding the rings ( 15 ) on the retaining element ( 6 ) are elastically deformed to increase the inner diameter and then with a contact pressure on the outer circumferential surface of the retaining element ( 6 ) issue. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kühlelement (8) durch zwei Halbschalenelemente (16) mit jeweils halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet wird, von denen jeweils ein erstes tangentiales Ende mit einer Flanschverbindung (17) und ein zweites tangentiales Ende mit einer Hakverbindung (18) ausgestattet ist, wobei die Halbschalenelemente (16) an ihren zweiten Enden durch Verrasten der Hakverbindung (18) miteinander verbunden werden, anschließend das Halteelement in die durch die beiden Halbschalenelemente (16) gebildete kreiszylindrische Innenausnehmung eingesetzt wird und dann die Flanschverbindungen (17) miteinander verbunden werden, so dass eine Kraft auf die ersten tangentialen Enden aufeinander zu bewirkt wird, so dass die Halbschalenelemente (16) mit einer Anpresskraft auf der äußeren Mantelfläche des Halteelements (6) anliegen. Method according to claim 1, wherein the cooling element ( 8th ) by two half-shell elements ( 16 ) is formed in each case with a semicircular cross section, of which in each case a first tangential end with a flange connection ( 17 ) and a second tangential end with a hook connection ( 18 ), the half-shell elements ( 16 ) at their second ends by latching the hook connection ( 18 ) are connected to each other, then the holding element in the by the two half-shell elements ( 16 ) is inserted circular cylindrical recess and then the flange ( 17 ) are connected to each other, so that a force on the first tangential ends is caused to each other, so that the half-shell elements ( 16 ) with a contact pressure on the outer circumferential surface of the retaining element ( 6 ) issue. Elektromotor als Antriebsmotor für ein Zweirad, umfassend: – Statorzahnelemente (2), die so in einer tangentialen Richtung aneinander angeordnet sind, dass eine Statoranordnung (1) mit einer Rotorausnehmung zur Aufnahme eines Rotors ausgebildet wird; – ein Halteelement (6) mit einer Innenausnehmung, in die die Anordnung der Statorzahnelemente (2) eingebracht wird, so dass die Statoranordnung (1) durch Kraft- und/oder Formschluss in dem Halteelement (6) gehalten wird; und – ein Kühlelement (8), das ausgebildet ist, um das Halteelement (6) zu verklemmen, so dass eine Innenfläche des Kühlelements (8) mit einer Außenfläche des Halteelements (6) umfänglich kontaktiert wird. Electric motor as a drive motor for a two-wheeled vehicle, comprising: - stator tooth elements ( 2 ) which are arranged in a tangential direction to each other, that a stator assembly ( 1 ) is formed with a rotor recess for receiving a rotor; A holding element ( 6 ) with an inner recess into which the arrangement of the Statorzahnelemente ( 2 ) is introduced so that the stator assembly ( 1 ) by force and / or positive connection in the holding element ( 6 ) is held; and - a cooling element ( 8th ), which is designed to hold the retaining element ( 6 ), so that an inner surface of the cooling element ( 8th ) with an outer surface of the retaining element ( 6 ) is contacted circumferentially. Elektromotor nach Anspruch 6, wobei das Halteelement (6) eine kreiszylinderförmige äußere Mantelfläche aufweist, und insbesondere als magnetischer Rückschlussring für die Statorzahnelemente (2) ausgebildet ist.Electric motor according to claim 6, wherein the retaining element ( 6 ) has a circular cylindrical outer surface, and in particular as a magnetic yoke ring for the Statorzahnelemente ( 2 ) is trained. Elektromotor nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Halteelement (6) an einem axialen Ende einen Flansch (7) aufweist, der an einem Kühlkreislauf-Bauteil anliegt – und vorzugsweise an dieses angeschraubt ist –, wobei insbesondere das Kühlelement (8) thermisch kontaktierend am Halteelement (6) und der Flansch thermisch kontaktierend am Kühlkreislauf-Bauteil anliegt.Electric motor according to claim 6 or 7, wherein the retaining element ( 6 ) at one axial end a flange ( 7 ), which abuts against a cooling circuit component - and is preferably screwed to this -, wherein in particular the cooling element ( 8th ) thermally contacting on the holding element ( 6 ) and the flange bears thermally contacting the cooling circuit component. Kühlelement (8) für einen Elektromotor, wobei zwei Halbschalenelemente (16) mit halbkreisförmigen Querschnitten vorgesehen sind, von denen jeweils ein erstes tangentiales Ende mit einer Flanschverbindung (17) und ein zweites tangentiales Ende mit einer Hakverbindung (18) ausgestattet ist, wobei die Halbschalenelemente (16) an ihren zweiten Enden durch Verrasten der Hakverbindung (18) miteinander verbindbar ausgebildet sind, so dass die Flanschverbindungen (17) einander zugeordnet ausgerichtet sind und die Halbschalenelemente (16) ein Kühlelement (8) mit einer kreiszylinderförmigen Innenausnehmung ausbilden. Cooling element ( 8th ) for an electric motor, wherein two half-shell elements ( 16 ) are provided with semicircular cross-sections, each of which a first tangential end with a flange ( 17 ) and a second tangential end with a hook connection ( 18 ), the half-shell elements ( 16 ) at their second ends by latching the hook connection ( 18 ) are connectable to each other, so that the flange ( 17 ) are aligned with each other and the half-shell elements ( 16 ) a cooling element ( 8th ) form with a circular cylindrical inner recess. Kühlelement (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an diesem Kühlrippen angeformt sind, die sich radial nach außen erstrecken, und insbesondere ringförmig ausgebildet sind.Cooling element ( 8th ) according to claim 9, characterized in that on this cooling ribs are formed, which extend radially outward, and in particular are annular.
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