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DE102014206847A1 - Stator of a rotating electrical machine - Google Patents

Stator of a rotating electrical machine Download PDF

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Publication number
DE102014206847A1
DE102014206847A1 DE102014206847.9A DE102014206847A DE102014206847A1 DE 102014206847 A1 DE102014206847 A1 DE 102014206847A1 DE 102014206847 A DE102014206847 A DE 102014206847A DE 102014206847 A1 DE102014206847 A1 DE 102014206847A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core
stator
laminated core
yoke
tooth
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Withdrawn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
DE102014206847.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Meier
Walter Wolf
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Priority to PCT/EP2015/055131 priority patent/WO2015154940A1/en
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Abstract

Es wird ein Stator (14) einer rotierenden elektrischen Maschine (10) beschrieben, welcher ein ringförmiges Blechpaket (16) mit einem Joch (18) und davon radial abstehenden Zähnen (20) umfasst. Das Blechpaket (16) ist aus einer Vielzahl von axial gestapelten Kernlamellen (36) gebildet, von denen jede einen sich am Stator (14) in Umfangsrichtung erstreckenden Kernjochbereich (36a) und einen davon radial abstehenden Kernzahnbereich (36b) aufweist. Weiter weist das Blechpaket (16) zumindest an einer der Stirnseiten zumindest eine Endlamelle (34) auf. Eine solche Endlamelle (34) weist zumindest einen Endjochbereich (34a) auf und ist mit einer von den Kernlamellen (36) abweichenden Außenkontur ausgeführt. Es wird vorgeschlagen, die Endlamelle (34) gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle (36) verkürzt auszuführen. A stator (14) of a rotating electrical machine (10) is described, which comprises an annular laminated core (16) with a yoke (18) and teeth (20) projecting radially therefrom. The laminated core (16) is formed from a plurality of axially stacked core lamellae (36) each of which has a core yoke portion (36a) extending circumferentially on the stator (14) and a core tooth portion (36b) radially projecting therefrom. Next, the laminated core (16) at least on one of the end faces at least one end plate (34). Such an end plate (34) has at least one Endjochbereich (34a) and is designed with a different from the core lamellae (36) outer contour. It is proposed to shorten the end plate (34) with respect to the radial extension direction of a core plate (36).

Figure DE102014206847A1_0001
Figure DE102014206847A1_0001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The present invention relates to a stator of a rotary electric machine according to the preamble of claim 1.

Gemäß einer bekannten und üblichen Bauweise umfasst der Stator einer elektrischen Maschine ein Blechpaket aus magnetisierbarem Elektroblech. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten ist ein solches Blechpakete aus einer Vielzahl von axial gestaffelten Blechlamellen gebildet, welche untereinander beispielsweise entweder mit einem Backlack oder durch ineinandergreifende Stanzpaketiernoppen verbunden sind. Das Statorblechpaket kann mittels einer Presspassung an einem zylindrischen Statorträger angeordnet sein. Zur Sicherung der Axiallage kann ein solches Blechpaket zusätzlich zwischen zwei Anschlägen eines Statorträgers festgelegt werden. Einer der Anschläge kann üblicherweise durch eine Ringschulter am Trägerelement bereitgestellt werden, während der zweite Axialanschlag erst nach dem Anordnen des Blechpakets am Trägerelement beispielsweise durch Verstemmen erzeugt wird. Bei einem solchen Verstemmvorgang selbst und auch während des Betriebs der elektrischen Maschine können sich die Passverhältnisse unter dem Einfluss eines Temperaturwechsels verändern mit der Folge, dass insbesondere die stirnseitigen Bereiche eines wicklungstragenden Blechpakets axial auffächern, Lamellen vereinzelt von dem Blechpaket abstehen und in radialer Richtung in einen definierten Luftspalt zwischen Rotor und Stator eintauchen können. Dadurch wird die Effizienz einer solchen elektrischen Maschine nachteilig beeinflusst. According to a known and conventional construction, the stator of an electric machine comprises a laminated core made of magnetizable electric sheet metal. To avoid eddy current losses, such a laminated core is formed from a plurality of axially staggered laminations, which are interconnected, for example, either with a baked enamel or interlocking punching packet nubs. The laminated stator core can be arranged by means of a press fit on a cylindrical stator carrier. To secure the axial position, such a laminated core can be additionally set between two stops of a stator. One of the stops can usually be provided by an annular shoulder on the carrier element, while the second axial stop is produced only after the arrangement of the laminated core on the carrier element, for example by caulking. With such a caulking process itself and also during operation of the electric machine, the pass ratios may change under the influence of a temperature change, with the result that in particular the end-side regions of a winding-carrying laminated core fan out axially, lamellae occasionally protrude from the laminated core and in the radial direction in one defined air gap between the rotor and stator can dive. This adversely affects the efficiency of such an electric machine.

Aus der EP 1 496 596 A1 ist ein segmentierter Stator einer elektrischen Maschine bekannt geworden, dessen stirnseitige Endlamellen am Zahnbereich des Blechpakets bzw. eines Segments in Umfangsrichtung schmaler ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine an Wickelkörpern angeordnete Spulenwicklung mit einem zulässigen Biegeradius für den Spulendraht ausgeführt werden, wobei bei einer vorgegebenen axialen Baulänge eine hohe Effizienz der elektrischen Maschine erzielt werden kann. From the EP 1 496 596 A1 is a segmented stator of an electric machine has become known, the end-side end plates are narrower in the tooth portion of the laminated core or a segment in the circumferential direction. In this way, arranged on winding bodies coil winding can be performed with a permissible bending radius for the coil wire, with a given axial length, a high efficiency of the electric machine can be achieved.

Die EP 1 517 426 B1 beschreibt eine ebensolche Lösung mit in Umfangsrichtung schmaler ausgebildeten Endlamellen am Zahnbereich eines Blechpakets, wobei zwei stirnseitig an einen Zahn angesetzte Wickelkörper bündig mit den in Umfangsrichtung weisenden Zahnflanken abschließen. The EP 1 517 426 B1 describes a similar solution with narrower in the circumferential direction end plates on the tooth region of a laminated core, with two end face attached to a tooth wound body flush with the pointing in the circumferential direction tooth flanks.

Noch weitere zu den vorgenannten grundsätzlich gleichartige Lösungen gehen aus der WO 2012/089404 A2 und der DE 10 2011 078 513 A1 hervor. Still further to the aforementioned basically similar solutions go from the WO 2012/089404 A2 and the DE 10 2011 078 513 A1 out.

Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem geschilderten Hintergrund die Aufgabe zugrunde, einen Stator der eingangs erläuterten Art mit einem lamellierten Blechpaket darzustellen, ohne dass es bei einer Festlegung an einem Trägerelement zu einer Auffächerung und Verlagerung von einzelnen Lamellen kommt. The present invention is based on the described background, the object to represent a stator of the type described with a laminated laminated core without it comes to a determination on a support element to a fanning and displacement of individual slats.

Diese Aufgabe wird durch einen Stator gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by a stator according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung schlägt demnach einen gattungsgemäßen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine vor, bei dem eine stirnseitige Endlamelle des Blechpakets gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle verkürzt ausgeführt ist. Accordingly, the invention proposes a generic stator of a rotating electrical machine, in which an end-side end plate of the laminated core is shortened relative to the radial extent direction of a core plate.

Die Lösung schließt auch ein Paket bzw. eine Stapelung von Endlamellen, beispielsweise 2–5 oder noch mehrere Endlamellen ein. Die zumindest eine Endlamelle weist infolge der Verkürzung einen kleineren Querschnitt als die Kernlamellen auf und kann bei der Fertigung der Kernlamellen gleichfalls mit gestanzt und gleichfalls mit paketiert werden. Die Kernlamellen und/oder die Endlamellen können mit Vorteil jeweils untereinander durch eine Stanzpaketierung verbunden sein. Im Weiteren kann auch vorgesehen sein, eine Kernlamelle und eine Endlamelle durch eine Stanzpaketierung miteinander zu verbinden, so dass durch diese Verbindungstechnik ein einteiliges und kompaktes Blechpaket aus den Kernlamellen und zumindest einer Endlamelle gebildet wird. The solution also includes a package or stack of end laminations, for example 2-5 or more end laminations. The at least one end plate has due to the shortening a smaller cross-section than the core lamellae and can also be punched in the manufacture of the core lamella with and also be packaged with. The core lamellae and / or the end lamellae can advantageously be connected to one another by a stamped packetization. Furthermore, it can also be provided to connect a core lamella and an end lamella to one another by means of a stamped packetization, so that a one-piece and compact laminated core of the core lamellae and at least one end lamella is formed by this connection technique.

Der Vorteil der hier vorgeschlagenen Ausbildung der Endlamelle besteht darin, dass bei der Festlegung des Blechpakets an einem Trägerelement unter Anwendung einer axialen Verspannung oder mittels einer Presspassung die Endlamelle geringfügig von einem Befestigungsbereich in Erstreckungsrichtung eines Zahns, also etwa in radialer Richtung, verlagerbar ist, ohne dass die Endlamelle dabei in einen radialen Luftspalt zu einem Rotor der elektrischen Maschine eintaucht. Die Endlamelle kann sich also ohne negative Auswirkung auf die Effizienz einer elektrischen Maschine um den Betrag der radialen Verkürzung in dieser Richtung verlagern. Die Kernlamellen und die Endlamelle sind so gestapelt, dass die Verkürzung der Endlamelle insbesondere am freien radialen Ende eines Zahns wirkt. The advantage of the design of the end plate proposed here is that in the determination of the laminated core to a support element using an axial strain or by means of a press fit, the end plate is slightly displaced by a mounting portion in the direction of extension of a tooth, ie in the radial direction, without that the end plate dips into a radial air gap to a rotor of the electric machine. The end plate can thus shift without adverse effect on the efficiency of an electric machine by the amount of radial shortening in this direction. The core lamellae and the end lamella are stacked so that the shortening of the end lamella acts especially at the free radial end of a tooth.

Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass ein Kernjochbereich und der Endjochbereich auf der den Kernzahnbereichen gegenüberliegenden Radialseite zumindest abschnittweise eine gemeinsame Anlagekontur aufweisen und dass diese Anlagekontur einen, insbesondere radial inneren oder radial äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt des Jochs zur Festlegung an einem Trägerelement bildet. Das heißt, die Kernlamellen und die Endlamelle sind im Bereich der Anlagekontur deckungsgleich ausgeführt. Damit kann auch bei der Stapelung der einzelnen Lamellen eine einfache Zentrierung der Endlamelle zu den Kernlamellen erreicht werden. It can advantageously be provided that a core yoke region and the end yoke region have, at least in sections, a common contact contour on the radial side opposite the core tooth regions, and that these Investment contour one, in particular radially inner or radially outer cylindrical mounting portion of the yoke for fixing to a support member forms. This means that the core lamellae and the end lamella are congruent in the area of the contact contour. This can be achieved in the stacking of the individual slats easy centering of the end plate to the core lamellae.

Mit weiterem Vorteil kann die Endlamelle einen vom Endjochbereich radial abstehenden Endzahnbereich aufweisen, welcher in Umfangsrichtung des Stators gegenüber einem Kernzahnbereich verjüngt ausgebildet ist. Dabei bilden mehrere Kernzahnbereiche gemeinsam mit dem Endzahnbereich einen Statorzahn aus. Bei Vorhandensein einer an den Statorzähnen angeordneten Wicklung trägt somit die Endlamelle neben den Kernlamellen ebenfalls zur Erzeugung eines magnetischen Flusses bei. Im Weiteren können sowohl die Kernlamellen als auch die Endlamelle einen Zahnkopf zur Erzielung eines gewünschten Magnetflusses aufweisen. Eine günstige Variante sieht davon abweichend vor, dass die Kernlamellen einen Zahnkopfbereich aufweisen und die Endlamelle zahnkopflos ausgeführt ist. With further advantage, the end plate may have an end tooth region projecting radially from the end yoke region, which end section is tapered in the circumferential direction of the stator with respect to a core tooth region. Several core tooth regions form a stator tooth together with the end tooth region. In the presence of a winding arranged on the stator teeth, the end lamella thus also contributes to the generation of a magnetic flux in addition to the core lamellae. Furthermore, both the core lamellae and the end lamella can have a tooth tip for achieving a desired magnetic flux. A favorable variant provides differently in that the core lamellae have a tooth tip region and the end lamella is designed without a tooth head.

Im Rahmen einer besonderen Variante kann das ringförmige Blechpaket segmentiert ausgeführt werden und dabei in Umfangsrichtung mehrere Statorsegmente aufweisen, wobei jeweils zwei am Umfang benachbarte Statorsegmente zueinander komplementäre Fügekonturen besitzen. Diese Bauweise erlaubt einen Fertigungsvorteil, da die Statorsegmente bereits vor deren Zusammenfügen mit einer Wicklung versehen werden können. Gleichzeitig werden die Materialkosten beim Stanzen der Lamellen reduziert und das Grundmaterial besser ausgenutzt. Der Endjochbereich der Endlamelle kann günstigerweise auch die Fügekonturen aufweisen, so dass auch die Endlamelle ringförmig segmentiert ausgebildet ist. As part of a particular variant, the annular laminated core can be performed segmented and thereby have a plurality of stator in the circumferential direction, each having two circumferentially adjacent stator segments mutually complementary joining contours. This design allows a manufacturing advantage, since the stator segments can be provided with a winding already before their assembly. At the same time the material costs are reduced when punching the slats and the base material better utilized. The Endjochbereich the Endlamelle may conveniently have the joining contours, so that the end plate is formed annular segmented.

Mit weiterem Vorteil kann das Blechpaket eine Spulenwicklung tragen, die mittels eines zumindest stirnseitig an einem Zahn angeordneten Wickelkörpers an diesem festgelegt ist. Üblicherweise sind an beiden Stirnseiten des Blechpakets Wickelkörper oder Wickelkörperhälften angeordnet, welche eine Spulenwicklung tragen und diese gegenüber einem Statorzahn isolieren. Durch den beim Bewickeln wirkenden Wickelzug wird die Spule mit jedem Wickelkörper an den Zahn angepresst und dort gehalten. Dadurch wird die Endlamelle axial an die Kernlamellen gepresst und in diesem Bereich vor einem Auffächern bewahrt. With further advantage, the laminated core can carry a coil winding, which is fixed by means of a winding arranged at least on the end side of a toothed body on this. Usually winding bodies or winding body halves are arranged on both end faces of the laminated core, which carry a coil winding and insulate them from a stator tooth. By acting on winding winding the coil with each bobbin is pressed against the tooth and held there. As a result, the end plate is pressed axially against the core lamellae and preserved in this area from fanning.

Gemäß einer günstigen Variante weist ein Wickelkörper zur Anordnung am Blechpaket zumindest einen Haltevorsprung auf, welcher die Endlamelle axial überdeckt oder welcher die Endlamelle axial durchgreift. Somit kann sich der Wickelkörper mit dem Haltevorsprung an einer Kernlamelle abstützen. Im Weiteren ist zwischen der Endlamelle und dem Haltevorsprung ein Spalt, insbesondere ein Radialspalt vorgesehen. Ebenso kann weiter ein Spalt in Umfangsrichtung ausgebildet werden. Diese Anordnung ermöglicht, dass sich die dort befindliche Endlamelle bei der Montage des Blechpakets oder betriebsbedingt, zum Beispiel infolge eines Temperaturwechsels in einem bestimmten Maße verlagern kann, ohne dass dabei gleichzeitig die Position auf dem Wickelkörper angeordneten Spule beeinflusst wird. According to a favorable variant, a winding body for arrangement on the laminated core has at least one retaining projection which axially covers the end blade or which axially engages through the end blade. Thus, the winding body can be supported with the retaining projection on a core lamella. Furthermore, a gap, in particular a radial gap is provided between the end plate and the retaining projection. Likewise, a gap can be further formed in the circumferential direction. This arrangement makes it possible for the end plate located there to displace to a certain extent during assembly of the laminated core or due to operational reasons, for example as a result of a temperature change, without at the same time influencing the position on the coil arranged coil.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, an dem Blechpaket eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung auszubilden, in welche der Wickelkörper mit einem bezüglich des Stators axialen Fortsatz eingreifen und sich dort zentrieren kann. According to a development of the invention, it is provided to form on the laminated core a recess extending in the axial direction into which the winding body can engage with an axial extension with respect to the stator and center there.

Bei der Montage eines Blechpakets an einem Trägerelement wirken zur Erzielung eines festen Sitzes der Fügepartner sehr große Kräfte, welche von diesen abgestützt werden müssen. Zur Vermeidung einer Materialschädigung und zur Montageerleichterung kann das Blechpaket am Joch auf Höhe eines Zahnes einen sich etwa radial erstreckenden und axial durchquerenden Schlitz aufweisen, der gegebenenfalls am Umgang des Blechpakets mehrfach ausgeführt sein kann. Ein solcher Schlitz kann mit der vorgenannten Ausnehmung zusammenfallen oder in diese übergehen. Ein Teil der beim Fügen wirkenden Kräfte kann auf diese Weise durch eine Verformung des Blechpakets im Bereich des Schlitzes, zum Beispiel mittels einer elastischen Verspannung aufgenommen werden. When assembling a laminated core to a carrier element to achieve a tight fit of the joining partners act very large forces, which must be supported by these. To avoid material damage and to facilitate assembly, the laminated core on the yoke at the level of a tooth may have an approximately radially extending and axially traversing slot, which may optionally be performed several times on the handling of the laminated core. Such a slot may coincide with the aforementioned recess or pass into it. A part of the forces acting on the joining can be absorbed in this way by a deformation of the laminated core in the region of the slot, for example by means of an elastic tension.

Der Wickelkörper kann mit dessen Abstützbereich so ausgeführt werden, dass dieser zahnseitig am Blechpaket eine Endlamelle umschließt. Das heißt, dass der Endzahnbereich und gegebenenfalls auch die an dieser Radialseite des Blechpakets befindlichen Endjochabschnitte umschlossen sind. The winding body can be designed with its support region so that it encloses the tooth side on the laminated core an end plate. This means that the end tooth region and optionally also the end yoke sections located on this radial side of the laminated core are enclosed.

Im Weiteren kann wie bereits erwähnt das Joch des Blechpakets mit dem Befestigungsabschnitt an einem zylindrischen Aufnahmeabschnitt eines Trägerelements festgelegt werden. Dabei kann zur axialen Festlegung des Blechpakets das Trägerelement zwei Anschläge aufweisen, zwischen denen das Blechpaket axial kraftschlüssig verspannt ist. Dabei kann das Blechpaket vorteilhaft mit der Endlamelle mittels eines Verstemmbereichs oder mehrerer am Umfang verteilter Verstemmbereiche an dem Trägerelement festgelegt werden. Auf den Einsatz eines zusätzlichen Stützelements insbesondere Stützringes kann somit verzichtet werden. Furthermore, as already mentioned, the yoke of the laminated core can be fixed to the fastening section on a cylindrical receiving section of a carrier element. In this case, for the axial fixing of the laminated core, the support element have two stops, between which the laminated core is braced axially frictionally. In this case, the laminated core can advantageously be fixed to the end plate by means of a Verstemmbereichs or more circumferentially distributed Verstemmbereiche on the support element. On the use of an additional support member, in particular support ring can thus be dispensed with.

Das Blechpaket wird mit dessen zylindrischen Befestigungsabschnitt an einem gleichfalls zylindrischen Aufnahmeabschnitt des Trägerelements drehfest angeordnet, wozu bevorzugt ein Pressverband bzw. eine Presspassung der Teile realisiert wird. Dieser bzw. diese kann entweder mittels eines Längspressverbandes durch axiales Pressfügen, mittels eines Querpressverbandes durch Aufschrumpfen oder durch eine Mischform der vorgenannten Pressverbände erfolgen, indem die beiden Verbindungspartner vor dem Zusammenfügen unterschiedlich temperiert werden. The laminated core is with its cylindrical mounting portion on an equally cylindrical receiving portion of the support member rotatably arranged, for which purpose preferably a press fit or an interference fit of the parts is realized. This or this can be done either by means of a longitudinal compression bandage by axial press joining, by means of a transverse compression bandage by shrinking or by a mixed form of the aforementioned press dressings by the two connection partners are heated to different temperatures before joining.

Beim Zusammenfügen der Verbindungspartner wird das Blechpaket axial auf das Trägerelement aufgeschoben bis es an einem ersten Anschlag zur Anlage kommt. When joining the connection partners, the laminated core is pushed axially onto the support member until it comes to a first stop to the plant.

Bevorzugt kann am Trägerelement ein Verstemmbereich ausgeführt werden, von welchem ein Endjochbereich der Endlamelle des Blechpakets zumindest teilweise radial überdeckt wird. Der andere Axialanschlag kann auf einfache Weise durch eine Ringschulter am Aufnahmebereich des Trägerelements gebildet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Trägerelement gegenüber dem Blechpaket einen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Insbesondere kann das Trägerelement aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt sein, während das Blechpaket im Wesentlichen aus einem Eisenwerkstoff mit Legierungsbestandteilen hergestellt ist. Preferably, a caulking region can be carried out on the carrier element, of which an end yoke region of the end plate of the laminated core is at least partially radially covered. The other axial stop can be easily formed by an annular shoulder on the receiving area of the support element. According to one embodiment, the carrier element has a different thermal expansion coefficient with respect to the laminated core. In particular, the carrier element can be made of an aluminum material, while the laminated core is essentially made of a ferrous material with alloy components.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Maschine kann folgende Schritte umfassen:

  • – Bereitstellen eines ringförmigen Stator-Blechpakets aus einer Vielzahl von Kernlamellen und zumindest einer stirnseitigen, radial gegenüber einer Kernlamelle in Erstreckungsrichtung eines Zahns verkürzten Endlamelle, wobei das Blechpaket optional aus einer Mehrzahl von Umfangssegmenten zusammengesetzt ist, und eine Statorwicklung aufweist, welche mit stirnseitig an den Zähnen angeordneten Wickelkörpern ausgeführt ist,
  • – Beaufschlagung des Blechpakets mit einer axialen kraftschlüssigen Verspannung mittels eines Montagewerkzeugs,
  • – Axiales Fügen des Blechpakets mit einem Trägerelement bis zur Anlage des Blechpakets an einem ersten axialen Anschlag des Trägerelements unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern ausgebildet wird,
  • – Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags durch zumindest einen Verstemmbereich mittels einer Verstemmung des Trägerelements, wobei der Verstemmbereich bzw. die Verstemmbereiche einen Endjochbereich der Endlamelle zumindest teilweise radial überdecken.
  • – Lösen des Montagewerkzeugs.
A method of manufacturing a stator of an electric machine may include the steps of:
  • - Providing an annular stator laminated core of a plurality of core plates and at least one end, radially opposite a core plate in the direction of extension of a tooth shortened end plate, wherein the laminated core is optionally composed of a plurality of circumferential segments, and having a stator winding, which with the end face of the Teeth arranged arranged winding bodies,
  • - Actuation of the laminated core with an axial non-positive clamping by means of a mounting tool,
  • Axial joining of the lamination stack with a carrier element until the lamination packet abuts against a first axial stop of the carrier element while retaining the frictional clamping, optionally forming an interference fit between the joining partners.
  • Producing a second axial stop by at least one caulking region by means of a caulking of the carrier element, the caulking region or caulking regions at least partially radially overlapping an end yoke region of the end disc.
  • - Release the assembly tool.

Zur Erzielung einer dauerhaft hohen axialen Verspannung wird das Blechpaket mit Hilfe einer Montagehilfe bereits axial vorgespannt auf dem Trägerelement montiert, wobei diese Montagehilfe erst nach dem Erzeugen der Verstemmbereiche entfernt wird. To achieve a permanently high axial tension, the laminated core is already axially biased by means of an assembly aid mounted on the support element, this mounting aid is removed only after the generation of Verstemmbereiche.

Ein wie zuvor beschriebener Stator kann dann mit einem zu diesem um eine Achse A drehbar gelagerten Rotor zu einer elektrischen Maschine zusammengefügt werden. A stator as described above can then be joined together with a rotatably mounted rotor about an axis A to form an electrical machine.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments shown in the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine elektrische Maschine mit einem segmentierten Stator, der mittels einer Verstemmung an einem Statorträger festgelegt ist und an dessen Statorsegmenten mittels Wickelkörpern eine Spulenwicklung angeordnet ist und mit einem Rotor, 1 an electrical machine with a segmented stator, which is fixed by means of a caulking on a stator and at the stator segments by means of winding bodies, a coil winding is arranged and with a rotor,

2 eine Axialschnittdarstellung der mit 1 dargestellten elektrischen Maschine, 2 an axial section of the with 1 illustrated electric machine,

3 eine perspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Blick auf eine Endlamelle, 3 a perspective view of a stator with a view of an end plate,

4 eine perspektivische Teilschnittdarstellung eines Statorsegments mit einer Spule, 4 a perspective partial sectional view of a stator with a coil,

5 eine perspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Blick auf einen Wickelkopf einer dort angeordneten Statorspule, 5 a perspective view of a stator with a view of a winding head of a stator coil arranged there,

6 Schnittdarstellungen eines Statorsegments im Bereich eines Wickelkopfes. 6 Sectional views of a stator segment in the region of a winding head.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten oder vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. Identical objects, functional units or comparable components are denoted by the same reference numerals across the figures. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also different, in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, unless otherwise explicitly or implicitly stated in the description.

1 zeigt eine rotierende elektrische Maschine 10 in Innenläuferbauweise mit einem um eine Achse A drehbaren Rotor 12 und mit einem diesen umgebenden Stator 14. Der Stator 14 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 16 mit einem Joch 18 und mit davon radial innen abstehenden Zähnen 20, die in 1 jedoch nicht sichtbar sind. Vorliegend ist das ringförmige Blechpaket 16 segmentiert ausgeführt und weist in Umfangsrichtung mehrere Statorsegmente 22 mit jeweils einem Zahn 20 und einem Jochabschnitt 22a auf, welche besonders gut in 3 erkennbar sind. Am Jochabschnitt 22a sind in Umfangsrichtung jeweils zwei komplementäre Fügekonturen 22c, d ausgebildet, mittels derer jeweils zwei am Umfang benachbarte Statorsegmente 22 zusammengefügt werden. 1 shows a rotating electric machine 10 in internal rotor design with a rotatable about an axis A rotor 12 and with one this surrounding stator 14 , The stator 14 includes an annular laminated core 16 with a yoke 18 and having radially outwardly projecting teeth 20 , in the 1 however are not visible. In the present case is the annular laminated core 16 segmented running and has several stator segments in the circumferential direction 22 with one tooth each 20 and a yoke section 22a on which is especially good in 3 are recognizable. At the yoke section 22a are in the circumferential direction in each case two complementary joining contours 22c , D formed, by means of which in each case two adjacent stator on the circumference 22 be joined together.

Es ist in den 1, 2 zu erkennen, dass das Blechpaket 16 eine Statorwicklung 24 in Form von Einzelspulen 26 trägt, die jeweils mittels zwei stirnseitig an einem Zahn 20 angeordneten Wickelkörpern 28, 30 dort festgelegt ist. Jeder der Wickelkörper 28, 30 weist einen radial am Blechpaket 16 ausgerichteten und dort anliegenden Basisbereich 28a; 30a und von diesem radial beabstandete und sich axial erstreckende Schenkel 28b, c; 30b, c auf, die jeweils gemeinsam einen Wickelraum zur Aufnahme eines Wickeldrahtes bilden. It is in the 1 . 2 to realize that the laminated core 16 a stator winding 24 in the form of individual coils 26 carries, in each case by means of two frontally at a tooth 20 arranged bobbins 28 . 30 is fixed there. Each of the winding bodies 28 . 30 has a radially on the laminated core 16 aligned and there adjacent base area 28a ; 30a and from this radially spaced and axially extending leg 28b , c; 30b , c on, each of which together form a winding space for receiving a winding wire.

Das zu einem Ring zusammengesetzte Joch 18 des Blechpakets 16 ist in den 1, 2 mittels einer Presspassung bzw. eines Pressverbandes mit einem radial äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt 122 an einem radial inneren zylindrischen Aufnahmeabschnitt 32a eines als Statorträger 32 ausgebildeten Trägerelements 32 unter Abstützung eines Maschinendrehmoments festgelegt. Das Trägerelement 32 ist aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt und weist somit gegenüber dem Blechpaket 16 einen etwa doppelt so großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. The yoke composed into a ring 18 of the laminated core 16 is in the 1 . 2 by means of a press fit or a press fit with a radially outer cylindrical attachment portion 122 on a radially inner cylindrical receiving portion 32a one as a stator 32 formed carrier element 32 set with the aid of a machine torque. The carrier element 32 is made of an aluminum material and thus faces the laminated core 16 an approximately twice as large thermal expansion coefficient.

Zur axialen Festlegung des Blechpakets 16 sind mit Blick auf 2 an dem Trägerelement 32 zwei Anschläge 32b, c vorgesehen, zwischen denen das Blechpaket 16 axial kraftschlüssig verspannt ist. Ein erster Anschlag 32b, der beim Zusammenfügen von Blechpaket 16 und Trägerelement 32 wirksam wird, ist dabei durch eine den Aufnahmeabschnitt 32 des Trägerelements 32 axial begrenzende Ringschulter gebildet. Nach dem Fügen wird das Blechpaket 16 an der noch freien Stirnseite mittels eines am Trägerelement 32 auszubildenden bzw. ausgebildeten Verstemmbereichs 32d oder mittels mehrerer am Umfang verteilter Verstemmbereiche 32d an dem Trägerelement 32 festgelegt. Dabei wird das Blechpaket 16 insbesondere über eine stirnseitige bzw. endseitige an diesem angeordnete Lamelle 34 bzw. Endlamelle 34 axial gehalten. Vorliegend ist ein Paket von mehreren identisch ausgebildeten Endlamellen 34 vorgesehen. For axial fixing of the laminated core 16 are overlooking 2 on the carrier element 32 two attacks 32b , c provided between which the laminated core 16 axially clamped non-positively. A first stop 32b that when assembling laminated core 16 and carrier element 32 becomes effective, is by a receiving section 32 the carrier element 32 formed axially limiting annular shoulder. After joining, the laminated core 16 on the still free end face by means of a support element 32 trainee or trained Verstemmbereichs 32d or by means of several circumferentially distributed Verstemmbereiche 32d on the carrier element 32 established. This is the laminated core 16 in particular via a frontal or end side arranged on this lamella 34 or end lamella 34 held axially. In the present case is a package of several identically designed end plates 34 intended.

In 3 ist erkennbar, dass eine solche Endlamelle 34 gegenüber den restlichen Lamellen welche hier als Kernlamellen 36 bezeichnet werden, zumindest mit einer abweichenden Außenkontur ausgebildet ist. Weiter wird zur Sicherung des Blechpakets 16 mittels eines in 2 als Stempel 37 schematisch dargestellten und axial in Richtung des Pfeils angreifenden Presswerkzeugs zumindest ein als radialer Überdeckungsvorsprung geformter Verstemmbereich 32d erzeugt, welcher die stirnseitige Endlamelle 34 des Blechpakets 16 im Bereich des Jochs 18, das heißt an einem Endjochbereich 34a zumindest teilweise radial überdeckt. In 1 ist erkennbar, dass am Statorumfang eine Mehrzahl derartiger Verstemmbereiche 32d ausgeführt sind. In 3 it can be seen that such an end plate 34 opposite to the remaining lamellae which are here as core lamellae 36 be designated, is formed at least with a different outer contour. Next is to secure the laminated core 16 by means of an in 2 as a stamp 37 schematically illustrated and axially acting in the direction of the arrow pressing tool at least one shaped as a radial overlap projection Verstemmbereich 32d generated, which the end-side end plate 34 of the laminated core 16 in the area of the yoke 18 that is at an end yoke area 34a at least partially covered radially. In 1 It can be seen that at the stator circumference a plurality of such Verstemmbereiche 32d are executed.

Alternativ können gemäß einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsvariante die Verstemmbereiche auch an einem ringförmigen Stützelement ausgeführt werden, welches mit einer Stirnseite das Blechpaket abstützt und das mit der anderen Stirnseite mittels einer Verstemmung in eine am Statorträger 32 vorgesehene Ausnehmung eingreift und sich dort axial abstützt. Diese Variante erweist sich bei einem aus Stahl ausgeführten Trägerelement als sinnvoll, wobei das Stützelement aus einem dazu leichter plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium hergestellt werden kann. Alternatively, according to a variant not shown in the drawing, the caulking areas can also be performed on an annular support element which supports the laminated core with one end face and with the other end face by means of caulking in one on the stator 32 provided recess engages and is supported axially there. This variant proves to be useful in a carrier element made of steel, wherein the support member from a more easily plastically deformable material, for example, made of aluminum can be produced.

Das Blechpaket 16 bzw. ein Statorsegment 22 umfasst eine Vielzahl von identischen axial gestapelten Kernlamellen 36, wobei eine Kernlamelle 36 einen sich am Stator 14 in Umfangsrichtung erstreckenden Kernjochbereich 36a und einen davon radial abstehenden Kernzahnbereich 36b aufweist. Wie bereits angeführt, weist das Blechpaket 16 bzw. ein Statorsegment 22 an einer der Stirnseiten zumindest eine Endlamelle 34 mit zumindest einem Endjochbereich 34a auf. Vorliegend sind mehrere Endlamellen 34 mit einer identischen Geometrie vorhanden. The laminated core 16 or a stator segment 22 includes a plurality of identical axially stacked core lamellae 36 , where a core lamella 36 one at the stator 14 circumferentially extending core yoke area 36a and a radially projecting core tooth region 36b having. As already stated, the laminated core 16 or a stator segment 22 at least one end fin on one of the end faces 34 with at least one end yoke area 34a on. In the present case are several end plates 34 with an identical geometry.

Bezogen auf das Blechpaket 16 bilden mehrere Kernjochbereiche 36a der Kernlamellen 36 mit dem zumindest einen Endjochbereich 34a gemeinsam das Joch 18 aus. In weiterer Hinsicht weisen die Kernlamellen 36 jeweils einen Kernzahnbereich 36b auf, wobei alle Kernzahnbereiche 36b gemeinsam mit einem an der Endlamelle 34 vorgesehenen Endzahnbereich 34b am Jochabschnitt 22a einen Zahn 20 bzw. einen Statorzahn 20 bilden. Weiterhin weisen die Kernlamellen 36 einen Zahnkopfbereich 36c auf, während vorliegend die Endlamellen 34 zahnkopflos ausgeführt sind. Related to the laminated core 16 form several core yoke areas 36a the core lamellae 36 with the at least one end yoke area 34a together the yoke 18 out. In other respects, the core lamellae 36 one core tooth area each 36b on, with all core tooth areas 36b together with one at the Endlamelle 34 provided end tooth area 34b at the yoke section 22a a tooth 20 or a stator tooth 20 form. Furthermore, the core lamellae 36 a tooth tip area 36c on, while present the end plates 34 are executed without a head.

Es ist erkennbar, dass die Endlamelle 34 gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle 36 verkürzt ausgeführt ist. Sowohl untereinander als auch miteinander sind die Kernlamellen 36 und die Endlamellen 34 durch eine Stanzpaketierung verbunden, wobei sowohl an den Kernlamellen 36 als auch an den Endlamellen 34 mehrere Stanzpaketiernoppen 36d; 34d ausgebildet sind. It can be seen that the end plate 34 relative to the radial direction of extension of a core lamella 36 is executed shortened. Both with each other and with each other are the nuclear lamellae 36 and the end blades 34 connected by a stamped package, both at the core lamellae 36 as well as on the end blades 34 several stamped packet nubs 36d ; 34d are formed.

Aus 5 ist ersichtlich, dass der Kernjochbereich 36a und der Endjochbereich 34a auf der den Kernzahnbereich 36b gegenüberliegenden Radialseite zumindest abschnittweise eine gemeinsame Anlagekontur 122 aufweisen und dass diese gemäß 1, 2 einen Befestigungsabschnitt 122 des Jochs 18 zur Festlegung an dem Trägerelement 32 bildet. Der Endzahnbereich 34b der Endlamelle 34 steht radial vom Endjochbereich 36a ab und ist in Umgangsrichtung des Stators 14 gegenüber einem Kernzahnbereich 36b verjüngt ausgebildet. Out 5 it can be seen that the core yoke area 36a and the end yoke area 34a on the the core tooth area 36b opposite radial side at least partially a common investment contour 122 and that according to 1 . 2 a fixing section 122 of the yoke 18 for fixing to the support element 32 forms. The end tooth area 34b the end lamella 34 is radially from the Endjochbereich 36a from and is in the direction of the stator 14 opposite a core tooth area 36b tapered trained.

Zur Anordnung am Blechpaket 16 weist der endlamellenseitige Wickelkörper 30 mehrere Haltevorsprünge 30d, e, f auf (6). Der Haltevorsprung 30d umschließt die Endlamellen 34 zahnseitig am Blechpaket 16 und überdeckt diese axial, um sich an einer Kernlamelle 36 abzustützen. Ein weiterer, hier zentral am Zahnbereich 36b angeordneter Haltevorsprung 30e durchgreift eine in den Endlamellen 34 vorgesehene Öffnung 34e, um sich gleichfalls an der äußeren Kernlamelle 36 abzustützen. Im Bereich des Zahnfußes weist das Blechpaket 16 eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung 16a auf. Der Wickelkörper 30 stützt sich dort mit dem Haltevorsprung 30f an den Kernlamellen 36 ab. Von diesem Haltevorsprung 30f ausgehend erstreckt sich in axialer Richtung ein mit einer kleineren Breite bzw. mit kleinerem Durchmesser ausgeführter Axialfortsatz 30g, welcher axial in die Kernlamellen 36 eingreift und wodurch gleichzeitig eine Zentrierung des Wickelkörpers 30 am Blechpaket 16 erfolgt. Die vorgenannte Ausnehmung 16a bildet gleichzeitig den Endbereich eines am Joch 18 bzw. am Jochabschnitt 22a auf Höhe eines Zahnes 20 sich etwa radial erstreckenden und axial durchquerenden Schlitzes 16b. Mit diesem Schlitz 16b kann das Blechpaket 16 während der Montage und im montierten Zustand eine Verformungskraft aufnehmen und speichern. For arrangement on the laminated core 16 has the Endlamellenseitige bobbin 30 several retaining projections 30d , e, f on ( 6 ). The retaining projection 30d encloses the end lamellae 34 tooth side on the laminated core 16 and covers them axially, around a core lamella 36 support. Another, here central to the tooth area 36b arranged retaining projection 30e reaches through one in the end lamellae 34 provided opening 34e also to the outer nuclear lamella 36 support. In the area of the tooth base, the laminated core 16 a recess extending in the axial direction 16a on. The winding body 30 is based there with the retaining projection 30f at the core lamellae 36 from. From this retaining projection 30f Starting in the axial direction, an axial extension which has a smaller width or a smaller diameter extends 30g which axially into the core lamellae 36 engages and thereby simultaneously centering the bobbin 30 on the laminated core 16 he follows. The aforementioned recess 16a at the same time forms the end of a yoke 18 or at the yoke section 22a at the height of a tooth 20 approximately radially extending and axially traversing slot 16b , With this slot 16b can the laminated core 16 pick up and store a deformation force during assembly and when assembled.

In 6 ist ferner erkennbar, dass zwischen den Endlamellen 34 und den Haltevorsprüngen 30d, e jeweils ein Spalt 38a, b, insbesondere ein Radialspalt ausgebildet ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch erkennbar, dass an der Endlamelle 34 die Ausnehmung 16a und der Schlitz 16b in Umfangsrichtung des Blechpakets mit derselben Weite ausgeführt sind, während an einer Kernlamelle 36 der Schlitz 16b in dieser Richtung schmaler als die Ausnehmung 16a ausgebildet ist (6). Dadurch können sich die Endlamellen 34 beim Verstemmen des Blechpakets 16 geringfügig nach radial innen verlagern, ohne dass die Wickelkörper 30 mit der Spulenwicklung 26 aus deren Lage verschoben werden. In 6 It can also be seen that between the end plates 34 and the retaining projections 30d , e one gap each 38a , b, in particular a radial gap is formed. It is also recognizable in this context that at the end lamella 34 the recess 16a and the slot 16b are performed in the circumferential direction of the laminated core with the same width, while on a core blade 36 The slot 16b narrower in this direction than the recess 16a is trained ( 6 ). This allows the end lamellae 34 when caulking the laminated core 16 slightly shift radially inward without the bobbin 30 with the coil winding 26 be moved from their location.

Der voranstehend beschriebenen Stator 14 kann nach einem Verfahren mit den nachfolgenden Schritten dargestellt werden:

  • – Bereitstellen eines ringförmigen Stator-Blechpakets 16 aus einer Vielzahl von Kernlamellen 36 und zumindest einer stirnseitigen Endlamelle 34, wobei das Blechpaket 16 optional aus einer Mehrzahl von Stator- bzw. Statorsegmenten 22 zusammengesetzt ist, und eine Statorwicklung 24 aufweist, welche mit stirnseitig an den Zähnen 20 angeordneten Wickelkörpern 28, 30 ausgeführt ist,
  • – Beaufschlagung des Blechpakets 16 mit einer axialen kraftschlüssigen Verspannung mittels eines Montagewerkzeugs,
  • – Axiales Fügen des Blechpakets 16 mit einem Trägerelement 32 bis zur Anlage des Blechpakets 16 an einem ersten axialen Anschlag 32b des Trägerelements 32 unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern 16, 32 ausgebildet wird,
  • – Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags 32c durch zumindest einen Verstemmbereich 32d mittels einer Verstemmung des Trägerelements 32 oder eines am Trägerelement 32 eingesetzten Stützelements, wobei der Verstemmbereich 32d bzw. die Verstemmbereiche 32d einen Endjochbereich 34a der Endlamellen 34 zumindest teilweise radial überdecken.
  • – Lösen des Montagewerkzeugs.
The stator described above 14 can be represented by a procedure with the following steps:
  • - Providing an annular stator laminated core 16 from a variety of core lamellae 36 and at least one end-side end plate 34 , where the laminated core 16 optionally of a plurality of stator or stator segments 22 is composed, and a stator winding 24 having, which with frontally to the teeth 20 arranged bobbins 28 . 30 is executed,
  • - Loading the laminated core 16 with an axial non-positive tension by means of a mounting tool,
  • - Axial joining of the laminated core 16 with a carrier element 32 to the plant of the laminated core 16 at a first axial stop 32b the carrier element 32 while retaining the non-positive tension, optionally an interference fit between the joining partners 16 . 32 is trained
  • - Generating a second axial stop 32c by at least one Verstemmbereich 32d by caulking the carrier element 32 or one on the carrier element 32 used support element, wherein the caulking 32d or the Verstemmbereiche 32d an end yoke area 34a the end blades 34 at least partially radially overlap.
  • - Release the assembly tool.

Als Montagewerkzeug kann eine entsprechende Zwinge Verwendung finden, deren axiale Anlagebereiche auf die Stirnseiten des Blechpakets 16 wirken und durch welche das Blechpaket 16 axial zusammengepresst und zusammengehalten wird. Zu beachten ist lediglich, dass der Befestigungsabschnitt 122, also vorliegend die Außenzylinderfläche des Blechpakets 16 zur Montage an dem Träger 32 frei bleibt und nicht abgedeckt oder anderweitig umgriffen wird. As an assembly tool, a corresponding ferrule can be used whose axial abutment areas on the end faces of the laminated core 16 act and through which the laminated core 16 axially compressed and held together. Please note only that the attachment section 122 , So in this case the outer cylindrical surface of the laminated core 16 for mounting on the carrier 32 remains free and is not covered or otherwise seized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10
elektrische Maschine electric machine
12 12
Rotor rotor
14 14
Stator stator
16 16
Blechpaket laminated core
16a 16a
Ausnehmung recess
16b 16b
Schlitz slot
18 18
Joch yoke
20 20
Zahn tooth
22 22
Statorsegment stator
22a 22a
Jochabschnitt yoke
22c, d 22c, d
Fügekontur joining contour
24 24
Statorwicklung stator
26 26
Einzelspule Single coil
28 28
Wickelkörper bobbin
28a 28a
Basisbereich base region
28b, c 28b, c
Schenkel leg
30 30
Wickelkörper bobbin
30a 30a
Basisbereich base region
30b, c 30b, c
Schenkel leg
30d, e, f30d, e, f
Haltevorsprung  retaining projection
30g 30g
Axialfortsatz axial extension
32 32
Trägerelement support element
32a 32a
Aufnahmeabschnitt receiving portion
32b, c 32b, c
Anschlag attack
32d 32d
Verstemmbereich caulking
34 34
Endlamelle end disk
34a 34a
Endjochbereich Endjochbereich
34b 34b
Endzahnbereich Endzahnbereich
34d 34d
Stanzpaketiernoppe Stanzpaketiernoppe
34e 34e
Öffnung opening
36 36
Kernlamelle nuclear lamina
36a 36a
Kernjochbereich Kernjochbereich
36b 36b
Kernzahnbereich Core tooth area
36c 36c
Zahnkopfbereich Tooth head area
36d 36d
Stanzpaketiernoppe Stanzpaketiernoppe
37 37
Presswerkzeug press tool
38a, b 38a, b
Spalt gap
122 122
Befestigungsabschnitt attachment section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1496596 A1 [0003] EP 1496596 A1 [0003]
  • EP 1517426 B1 [0004] EP 1517426 B1 [0004]
  • WO 2012/089404 A2 [0005] WO 2012/089404 A2 [0005]
  • DE 102011078513 A1 [0005] DE 102011078513 A1 [0005]

Claims (12)

Stator (14) einer rotierenden elektrischen Maschine (10) umfassend, – ein ringförmiges Blechpaket (16) mit einem Joch (18) und davon radial abstehenden Zähnen (20), wobei das Blechpaket (16) eine Vielzahl von axial gestapelten Kernlamellen (36) umfasst, wobei – eine Kernlamelle (36) einen sich am Stator (14) in Umfangsrichtung erstreckenden Kernjochbereich (36a) und einen davon radial abstehenden Kernzahnbereich (36b) aufweist und wobei – das Blechpaket (16) an einer der Stirnseiten zumindest eine Endlamelle (34) mit zumindest einem Endjochbereich (34a) aufweist und wobei die Endlamelle (34) mit einer von den Kernlamellen (36) abweichenden Außenkontur ausgeführt ist und wobei – mehrere Kernjochbereiche (36a) mit dem Endjochbereich (34a) das Joch (18) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlamelle (34) gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle (36) verkürzt ausgeführt ist. Stator ( 14 ) of a rotating electrical machine ( 10 ), - an annular laminated core ( 16 ) with a yoke ( 18 ) and of which radially projecting teeth ( 20 ), wherein the laminated core ( 16 ) a plurality of axially stacked core fins ( 36 ), wherein - a core lamella ( 36 ) one at the stator ( 14 ) extending in the circumferential direction Kernjochbereich ( 36a ) and a radially projecting core tooth region ( 36b ) and wherein - the laminated core ( 16 ) at one of the end faces at least one end plate ( 34 ) with at least one end yoke area ( 34a ) and wherein the end plate ( 34 ) with one of the core lamellae ( 36 ) is executed deviating outer contour and wherein - a plurality of core yoke regions ( 36a ) with the end yoke area ( 34a ) the yoke ( 18 ), characterized in that the end lamella ( 34 ) relative to the radial direction of extension of a core lamella ( 36 ) is executed shortened. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kernjochbereich (36a) und der Endjochbereich (34a) auf der den Kernzahnbereichen (36b) gegenüberliegenden Radialseite zumindest abschnittweise eine gemeinsame Anlagekontur (122) aufweisen, welche einen Befestigungsabschnitt des Jochs (18) zur Festlegung an einem Trägerelement (32) bildet. Stator according to claim 1, characterized in that a Kernjochbereich ( 36a ) and the end yoke area ( 34a ) on the core tooth areas ( 36b ) opposite radial side at least in sections a common contact contour ( 122 ) having a fixing portion of the yoke ( 18 ) for attachment to a carrier element ( 32 ). Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlamelle (34) einen vom Endjochbereich (34a) radial abstehenden Endzahnbereich (34b) aufweist, welcher in Umfangsrichtung des Stators (14) gegenüber einem Kernzahnbereich (36b) verjüngt ausgebildet ist und dass mehrere Kernzahnbereiche (36b) mit dem Endzahnbereich (34b) einen Zahn (20) bilden. Stator according to claim 1 or 2, characterized in that the end plate ( 34 ) one from the end yoke area ( 34a ) radially projecting end tooth region ( 34b ), which in the circumferential direction of the stator ( 14 ) in relation to a core tooth region ( 36b ) is tapered and that several core tooth areas ( 36b ) with the end tooth region ( 34b ) a tooth ( 20 ) form. Stator nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Blechpaket (16) segmentiert ausgeführt ist und in Umfangsrichtung mehrere Statorsegmente (22) aufweist, wobei jeweils zwei am Umfang benachbarte Statorsegmente (22) zueinander komplementäre Fügekonturen (22c, d) aufweisen. Stator according to one of claims 1-3, characterized in that the annular laminated core ( 16 ) segmented and in the circumferential direction a plurality of stator segments ( 22 ), wherein in each case two circumferentially adjacent stator segments ( 22 ) complementary joining contours ( 22c , d). Stator nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (16) eine Spulenwicklung (24) trägt, die mittels eines stirnseitig an einem Zahn (20) angeordneten Wickelkörpers (28, 30) festgelegt ist. Stator according to one of claims 1-4, characterized in that the laminated core ( 16 ) a coil winding ( 24 ), which by means of a front side of a tooth ( 20 ) arranged winding body ( 28 . 30 ). Stator nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper (30) zur Anordnung am Blechpaket (16) zumindest einen Haltevorsprung (30d, e, f) aufweist, welcher die Endlamelle (34) axial überdeckt oder welcher die Endlamelle (34) axial durchgreift, wobei sich der Wickelkörper (30) mit dem Haltevorsprung (30d, e, f) an einer Kernlamelle (36) abstützt. Stator according to one of claims 1-5, characterized in that the winding body ( 30 ) for arrangement on the laminated core ( 16 ) at least one retaining projection ( 30d , e, f), which the end plate ( 34 ) axially overlapping or which the Endlamelle ( 34 ) passes axially through, wherein the winding body ( 30 ) with the retaining projection ( 30d , e, f) on a core lamella ( 36 ) is supported. Stator nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Endlamelle (34) und dem Haltevorsprung (30d, e) ein Spalt (38a, b), insbesondere ein Radialspalt (38a, b) ausgebildet ist. Stator according to one of claims 1-6, characterized in that between the end plate ( 34 ) and the retaining projection ( 30d , e) a gap ( 38a , b), in particular a radial gap ( 38a , b) is formed. Stator nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (16) eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung (16a) aufweist, in welche der Wickelkörper (30) mit einem bezüglich des Stators (14) axialen Fortsatz (30g) eingreift. Stator according to one of claims 1-7, characterized in that the laminated core ( 16 ) extending in the axial direction recess ( 16a ), in which the winding body ( 30 ) with respect to the stator ( 14 ) axial extension ( 30g ) intervenes. Stator nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (16) am Joch (18) auf Höhe eines Zahnes (20) einen sich etwa radial erstreckenden und axial durchquerenden Schlitz (16b) aufweist. Stator according to one of claims 1-8, characterized in that the laminated core ( 16 ) at the yoke ( 18 ) at the height of a tooth ( 20 ) an approximately radially extending and axially traversing slot ( 16b ) having. Stator nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper (30) zahnseitig am Blechpaket (16) eine Endlamelle (34) umschließt. Stator according to one of claims 1-9, characterized in that the winding body ( 30 ) tooth side on the laminated core ( 16 ) an end plate ( 34 ) encloses. Stator nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (18) des Blechpakets (16) mit dem Befestigungsabschnitt (122) an einem zylindrischen Aufnahmeabschnitt (32a) eines Trägerelements (32) festgelegt ist und wobei das Trägerelement (32) zwei Anschläge (32b, c) aufweist, zwischen denen das Blechpaket (16) axial kraftschlüssig verspannt ist, wobei die Endlamelle (34) mittels eines Verstemmbereichs (32d) oder mehrerer am Umfang verteilter Verstemmbereiche (32d) an dem Trägerelement (32) festgelegt ist. Stator according to one of claims 1-10, characterized in that the yoke ( 18 ) of the laminated core ( 16 ) with the attachment section ( 122 ) on a cylindrical receiving portion ( 32a ) of a carrier element ( 32 ) and wherein the carrier element ( 32 ) two attacks ( 32b , c), between which the laminated core ( 16 ) is clamped axially non-positively, wherein the end plate ( 34 ) by means of a caulking area ( 32d ) or more circumferentially distributed Verstemmbereiche ( 32d ) on the carrier element ( 32 ). Stator nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstemmbereich (32d) am Trägerelement (32) ausgeführt ist und den Endjochbereich (34a) der Endlamelle (34) des Blechpakets (16) zumindest teilweise radial überdeckt. Stator according to one of Claims 1-11, characterized in that the caulking region ( 32d ) on the carrier element ( 32 ) is executed and the Endjochbereich ( 34a ) of the end plate ( 34 ) of the laminated core ( 16 ) At least partially covered radially.
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