CH638932A5

CH638932A5 - METHOD FOR PRODUCING A STATOR OF A HOUSELESS ELECTRIC MOTOR.

Info

Publication number: CH638932A5
Application number: CH4379A
Authority: CH
Inventors: Reinhold Schneider; Gerhard Guenther
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1983-10-14
Also published as: DE2814062A1; FR2421495B1; IT1113245B; FR2421495A1; JPS54134305A; GB2018042B; GB2018042A; IT7921333A0; DE2814062C2; JPS6155328B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Stators eines gehäuselosen Elektromotors gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ; ein derartig hergestellter Stator ist aus der DE-AS 2344193 bekannt. The invention relates to a method for producing a stator of a housing-free electric motor according to the preamble of claim 1; a stator manufactured in this way is known from DE-AS 2344193.

Bei diesem bekannten Verfahren wird das aus miteinander fest verbundenen Statorblechen bestehende Blechpaket-Rohteil vor dem eigentlichen Kaltumformgang zunächst u.a. mit Fasen an den Rändern seiner Bohrung und seines Mantels versehen, wozu üblicherweise eine spanabhebende Vorbearbeitung notwendig ist; anschliessend wird das entsprechend vorbearbeitete Blechpaket durch Kaltumformen in einen mass- und formgenauen Stator aufgeweitet und gestaucht. Die Stauchstempel sind an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit einem vorstehenden äusseren Rand versehen, derart dass das durch den spanlosen Stauchvorgang geformte Blechpaket an den beiden Stirnseiten eine umlaufende ringförmige Anbaufläche aufweist. Damit das gestauchte Material nicht ungezielt weggedrückt wird, ist das Blechpaket an den Endabschnitten seines Mantels in Kalibrierringen aufgenommen und an mindestens einem der Kalibrierringe ein Abstandsring mit einem grösseren Innendurchmesser befestigt, so dass das beim Stauchvorgang quer zur Bewegungsrichtung der Stempel weggedrückte Material gezielt ausweichen kann. Durch die DE-PS In this known method, the laminated core blank consisting of stator sheets that are firmly connected to one another is first, among other things, provided with chamfers on the edges of its bore and its casing, for which a machining preliminary processing is usually necessary; The correspondingly pre-processed laminated core is then expanded and compressed by cold forming into a stator that is accurate in size and shape. The compression punches are provided on their mutually facing end faces with a protruding outer edge, such that the laminated core formed by the non-cutting upsetting process has a circumferential annular mounting surface on the two end faces. To prevent the compressed material from being pushed away unintentionally, the laminated core is accommodated in calibration rings at the end sections of its jacket and a spacer ring with a larger inner diameter is attached to at least one of the calibration rings, so that the material pushed away transversely to the direction of movement of the punches can deliberately evade during the upsetting process. Through the DE-PS

844616 ist eine Ständeranordnung eines gehäuselosen Elektromotors bekannt, an dessen Blechpaket anstelle eines abzudrehenden Zentrierrandes einzelne Zentrierpunkte dadurch geschaffen werden, dass an verstärkten und nach dem Zusammenbau des Blechpaketes planparallel abgeschliffenen Endblechen Ausnehmungen in Form von Aussparungen eingestanzt oder eingebohrt sind, in die eingepresste Vorsprünge an den Lagerschilden eingreifen und dadurch die am Blechpaket stirnseitig befestigten Lagerschilde in eine zur Bohrung des Blechpaketes achskonzentrische Lage bringen. 844616 a stator arrangement of a housing-free electric motor is known, on the laminated core of which instead of a centering edge to be turned off, individual centering points are created in that recesses in the form of cutouts are punched or drilled into the pressed-in projections on the reinforced and end plates that are ground flat after assembly of the laminated core Intervene end shields and thereby bring the end shields attached to the end of the laminated core into a position that is axially concentric with the drilling of the laminated core.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln die an beiden Stirnseiten des Stator-Blechpaketes zueinander im Abstand der Einbauhöhe des Blechpaketes planparallel ausgerichtet anzubringenden Anbauflächen für die Lagerschilde unter Verzicht auf eine spanabhebende Vorbearbeitung und insbesondere ohne Notwendigkeit zu besonderen Vorsichts-massnahmen zur Verhinderung eines ungezielten Ausweichens von weggedrücktem Material anstauchen zu können. The object of the invention is to provide the mounting surfaces for the end shields, which are to be mounted plane-parallel to one another at a distance from the installation height of the laminated core to one another at both ends of the stator laminated core, with simple means, without machining pre-machining and in particular without the need for special precautionary measures to prevent untargeted Being able to dodge the material pushed away.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss durch die kennzeichnende Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset by the characterizing teaching of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es in einfacher Weise möglich, beispielsweise in einem Arbeitsgang mit je vier an beiden Stirnseiten des vorverfestigten, jedoch keiner weiteren, insbesondere keiner spanabhebenden Bearbeitung unterworfenen Blechpaketes angreifenden Rundstempeln je vier punktartige Einprägungen axial in das Blechpaket einzudrücken, derart dass die Grundflächen der Einprägungen der einen Stirnseite zu denen der anderen Stirnseite einen konstanten axialen Abstand aufweisen, damit Anschlageflächen für korrespondierende, an die Lagerschilde mitangeformte und auf gleichem Niveau liegende Anlageflächen bilden und die zueinander planparallele Lage der am Blechpaket befestigten Lagerschilde gewährleisten. Da die Blechpakete über ihren Umfang gesehen aufgrund der Toleranzmasse der Einzelbleche und eines eventuellen Stanzgrades der Einzelbleche eine unterschiedliche axiale Länge nach dem Paketieren und Vorverfestigen aufweisen können, dürfte es ersichtlich sein, dass bei der erfindungsgemässen Ständeranordnung die Anschlagflächen der Einprägungen an den Stellen eines stärkeren Tole-ranz-Übermasses tiefer in das Blechpaket eingedrückt sind als an solchen Stellen eines geringen Toleranz-Übermasses bzw. eines Toleranz-Untermasses. Besondere Massnahmen zur Verhinderung eines ungezielten Ausweichens eines gestauchten Ständerpaketmaterials sind nicht notwendig, da sich in vorteilhafter Weise aufgrund der erfindungsgemässen, am Umfang verteilt angeordneten Teilanbauflächen in Form von punktartigen Einprägungen keine einen Aus weichweg suchende gestaute Materialanhäufung bildet. The method according to the invention makes it possible in a simple manner, for example, to press four punctiform impressions axially into the laminated core, for example in one operation with four round punches on each of the two faces of the pre-consolidated, but not further, in particular no machining, subject to machining, so that the base areas of the impressions of one end face to those of the other end face have a constant axial distance, so that stop faces for corresponding bearing faces formed on the end shields and lying on the same level form and ensure the plane-parallel position of the end shields fastened to the laminated core. Since the laminated cores can have a different axial length after packaging and pre-consolidation due to the tolerance dimensions of the individual laminations and a possible punching degree of the individual laminations, it should be evident that in the stand arrangement according to the invention, the abutment surfaces of the impressions at the locations of a stronger tole -ranz-oversize are pressed deeper into the laminated core than in such places with a small tolerance oversize or a tolerance undersize. Special measures to prevent an unintentional evasion of a compressed upright package material are not necessary, since, due to the partial attachment areas according to the invention, which are distributed around the circumference, in the form of punctiform impressions, no accumulation of material looking for a soft path is formed.

Um den Einprägevorgang möglichst einfach gestalten zu können, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass im Sinne einer zur Ständerbohrung des Blechpaketes achskonzentrischen Befestigung der Lagerschilde am Blechpaket an die Lagerschilde das Blechpaket axial übergreifende und an diesem radial aussen ausserhalb des Bereichs der Einprägungen anliegende Zentrierrändern in Form von Kragen angeformt sind. Soll auf diese zusätzliche Kragen-Ausbildung an den Lagerschilden verzichtet werden, so ist es vorteilhaft, die Einprägungen und die Lagerschilde zusätzlich mit Anschlag- bzw. Anlageflächen im Sinne einer zur Ständerbohrung des Blechpaketes achskonzentrischen Befestigung der Lagerschilde am Blechpaket zu versehen; dabei werden also durch den Stauchvorgang Einprägungen am Blechpaket sowohl für die planparallele als auch zur Ständerbohrung bzw. Motorachse konzentrische rechtwinklige Ausrichtung und Fixierung der Lagerstellen erzielt. In order to make the stamping process as simple as possible, according to one embodiment of the invention it is provided that in the sense of an axially concentric attachment of the bearing plates to the plate stack on the plate stack on the bearing plates, axially overlapping the plate stack and centering edges lying radially on the outside thereof outside the area of the stampings are molded in the form of a collar. If this additional collar design on the end shields is to be dispensed with, it is advantageous to additionally provide the impressions and the end shields with stop or contact surfaces in the sense of an axially concentric fastening of the end shields to the laminated core to the stator bore of the laminated core; The upsetting process thus results in impressions on the laminated core both for the plane-parallel and for the stator bore or motor axis, concentric right-angled alignment and fixing of the bearing points.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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55 55

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65 65

Die Lagerstellen bzw. Lagerschilde können aus einem weicheren als auch aus einem härteren Werkstoff im Vergleich zu dem des Ständerblechpaketes bestehen. The bearing points or end shields can consist of a softer and a harder material compared to that of the stator core.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: The invention and further advantageous embodiments are explained in more detail below with reference to a schematically illustrated embodiment in the drawing. In it show:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Ständeranordnung mit einem Blechpaket und beidseitig aufgesetzten Lagerschilden teilweise im Schnittbild, 1 is a side view of a stator assembly with a laminated core and bearing plates placed on both sides, partly in a sectional view,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Ständeranordnung nach Fig. 1 bei entferntem oberem Lagerschild. Fig. 2 is a plan view of the stand assembly of FIG. 1 with the upper end plate removed.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines paketierten, vorverfestigten Blechpaketes 3 mit je einem auf jeder Stirnseite aufliegenden Lagerschild 1 bzw. 2; Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf das Blechpaket 3 bei entferntem oberem Lagerschild 1. Zur Vorverfestigung sind die zu dem Blechpaket 3 gestapelten Einzelbleche durch vier am Umfang verteilte, durch die Einzelbleche hindurch verlaufende und an den Stirnseiten des Blechpaketes 3 gestauchte Niete 5 zusammengehalten. Fig. 1 shows the side view of a packaged, pre-consolidated sheet metal stack 3, each with a bearing plate 1 or 2 resting on each end face; 2 shows the top view of the laminated core 3 with the upper bearing plate 1 removed. For pre-consolidation, the individual laminations stacked to form the laminated core 3 are held together by four rivets 5 distributed around the circumference, running through the individual laminations and compressed on the end faces of the laminated core 3.

Das Blechpaket 3 ist mit vier axial durch Stauchstempel direkt eingedrückten, am Umfang jeder Stirnseite verteilten punktartigen Einprägungen 31 bis 34 bzw. 35 bis 38 versehen. In Fig. 1 sind an der oberen Stirnseite des Blechpaketes 3 die Einprägungen 31 und 32 und an der unteren Stirnseite die Einprägungen 35, 36, 38, in Fig. 2 die Einprägungen 31 bis 34 an der oberen Stirnseite ersichtlich; die Einprägungen weisen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine nach aussen hin geöffnete Halbkreisform auf, jedoch kann anstelle der halb-rundförmigen Zentrierungsfläche auch jede andere geeignete Form vorgesehen sein. The laminated core 3 is provided with four point-like impressions 31 to 34 or 35 to 38, which are pressed in axially directly by upsetting stamps and distributed on the circumference of each end face. In Fig. 1, the impressions 31 and 32 on the upper end face of the laminated core 3 and the impressions 35, 36, 38 on the lower end face, in Fig. 2 the impressions 31 to 34 on the upper end face can be seen; In the exemplary embodiment shown, the embossments have a semicircular shape which is open to the outside, but instead of the semicircular centering surface, any other suitable shape can also be provided.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, sind durch die Einprägungen 31-34 bzw. 35-38 Anschlagflächen an der oberen und unteren Stirnseite des Blechpaketes 3 gebildet, auf denen die beiden Lagerschilde 1,2 mit korrespondierenden angeformten Anlageflächen anliegen. In Fig. 1 sind eine Anlagefläche 12 des oberen Lagerschildes 1 und die Anlageflächen 22,24 des unteren Lagerschildes 2, in Fig. 2 sämtliche vier Anlageflächen 21-24 des unteren Lagerschildes 2 gekennzeichnet. Die Lagerschilde sind in hier nicht näher dargestellter Weise mittels axial über das Blechpaket verlaufender und durch Bohrungen 6, 7 der Lagerschilde 1,2 durchsteckbarer Schrauben gegeneinander und gegen die Stirnflächen des As can be seen in particular from FIG. 1, the impressions 31-34 and 35-38 form stop faces on the upper and lower end faces of the laminated core 3, on which the two end shields 1, 2 with corresponding molded contact surfaces rest. In Fig. 1, a bearing surface 12 of the upper bearing plate 1 and the bearing surfaces 22, 24 of the lower bearing plate 2, in Fig. 2 all four bearing surfaces 21-24 of the lower bearing plate 2 are identified. The end shields are in a manner not shown here by means of screws which run axially over the laminated core and can be pushed through bores 6, 7 of the end shields 1, 2 against one another and against the end faces of the

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Blechpaketes im Bereich der Anschlagflächen der Einprägungen festspannbar. Sheet metal pack can be clamped in the area of the stop surfaces of the impressions.

Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, weisen die Anschlagflächen der einen Stirnseite des Blechpaketes 3 gegenüber den Anschlagflächen der anderen Stirnseite des Blechpaketes 3 über den gesamten Umfang die gleiche Abstandshöhe h auf ; da andererseits die Lagerschilde 1,2 mit auf gleichem axialen Niveau liegenden Anlageflächen versehen sind, ist also sichergestellt, dass die am Blechpaket 3 befestigten Lagerschilde 1, 2 planparallel zueinander ausgerichtet sind. As can further be seen from FIG. 1, the stop faces of one end face of the laminated core 3 have the same spacing height h over the entire circumference relative to the stop faces of the other end face of the laminated core 3; since, on the other hand, the end shields 1, 2 are provided with contact surfaces lying on the same axial level, it is thus ensured that the end shields 1, 2 attached to the laminated core 3 are aligned plane-parallel to one another.

Zur achskonzentrischen Ausrichtung und Fixierung der Lagerschilde 1,2 zur Ständerbohrung 4 des Blechpaketes sind an die Lagerschilde 1, 2 Zentrierränder 15, 25 in Form von Kragen angeformt, die das Blechpaket 3 axial um ein kurzes Stück an den Stirnseiten übergreifen und am Blechpaket radial aussen ausserhalb des Bereichs der Einprägungen 31-34 bzw. 35-38 anliegen; dies ist insbesondere aus der Fig. 2 und aus der ungeschnittenen Seitenansicht am linken oberen Lagerschildteil der Fig. 1 ersichtlich. Gemäss Fig. 2 ist der Zentrierrand 25 des dort allein dargestellten Lagerschildes 1 im Bereich der Einprägungen 35-38 unterbrochen, so dass der als Kragen ausgebildete Zentrierrand in diesen Bereichen nicht zur Anlage an den äusseren Umfang des Blechpaketes kommt, das aufgrund des Stauchvorganges bei der Herstellung der Einprägungen gegebenenfalls um ein kleines Mass im Bereich der Einprägungen radial aufgeweitet sein kann. For axial-concentric alignment and fixing of the end shields 1, 2 to the stator bore 4 of the laminated core, centering edges 15, 25 are integrally formed on the end shields 1, 2 in the form of collars, which axially overlap the laminated core 3 by a short distance on the end faces and radially on the outside of the laminated core lie outside the area of impressions 31-34 or 35-38; this is particularly evident from FIG. 2 and from the uncut side view on the left upper end shield part of FIG. 1. 2, the centering edge 25 of the end shield 1 shown there alone is interrupted in the area of the impressions 35-38, so that the centering rim designed as a collar does not come into contact with the outer circumference of the laminated core in these areas, which due to the upsetting process during the Production of the impressions can optionally be expanded radially by a small amount in the area of the impressions.

Im Anschluss an die Unterbrechung der Zentrierränder 15, 25 im Bereich der Einprägungen liegen die Kragen dann aussen am Blechpaket an und sorgen für eine achskonzentrische Fixierung. Following the interruption of the centering edges 15, 25 in the area of the embossments, the collars then lie on the outside of the laminated core and ensure an axially concentric fixation.

In den dargestellten Beispielen ist das Blechpaket 3 durch die Nietung vorverfestigt; zweckmässigerweise werden die Einprägungen 31-34 bzw. 35-38 in der Nähe der der Vorverfestigung und dem Zusammenhalt des Blechpaketes 3 dienenden Niete 5 vorgesehen. Anstelle der Nietung können auch bekannte andere Massnahmen wie beispielsweise ein Klammern oder Schweissen zum Zusammenhalt der Einzelbleche vorgesehen werden; weiterhin kann, insbesondere zur zusätzlichen Verfestigung, nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch ein Tauchen der Blechpakete in eine aushärtende und die Ständerbleche gegenseitig verklebende Flüssigkeit vorteilhaft verwendet werden. In the examples shown, the laminated core 3 is pre-consolidated by the riveting; The embossments 31-34 or 35-38 are expediently provided in the vicinity of the rivets 5 which serve to pre-consolidate and hold the laminated core 3 together. Instead of riveting, known other measures such as, for example, clamping or welding can be provided to hold the individual sheets together; furthermore, in particular for additional hardening, immersion of the laminated cores in a hardening liquid and mutually adhesive the stator laminations can also advantageously be used according to one embodiment of the invention.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for producing a stator of a housing-free electric motor with a laminated core that is compressed and dimensionally accurate by a stamp in a cold forming operation, with end faces for end faces for bearing plates provided with corresponding contact surfaces and to be fastened plane-parallel to one another on the laminated core, characterized in that for the production of the stop surfaces only on each end face of the blank stack, distributed over its circumference, indentations (31-34 or 35-38) axially pressed in directly by the compression punches and the end shields (1,2) over their on the impressions (31-34 or 35- 38) of the pressed-on contact surfaces (21-24) are at least plane-parallel to one another on the compressed laminated core (3).

2. The method according to claim 1, characterized in that for a stator bore (4) of the laminated core (3) axially concentric mounting of the end shields (1,2) to this the laminated core (3) axially overlapping and on this radially outside outside the area of Embossments (31-34 or 35-38) adjacent centering edges (15.25) are formed.

3. The method according to claim 1, characterized in that the impressions (31 -34 or 35-38) and the end shields (1,2) additionally with stop or contact surfaces for a to the stator bore (4) of the laminated core (3) Axially concentric fastening of the end shields (1,2) to the laminated core (3).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the laminated core (3) is pre-consolidated.

5. The method according to claim 4, characterized in that the laminated core (3) is pre-consolidated by means of rivets (5) which run axially through the laminated core (3) and are compressed at the end under pressure of the laminated core.

6. The method according to claim 5, characterized in that the punctiform impressions (31-34 or 35-38) are attached in the vicinity of the front rivet heads of the rivet (5).

7. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the laminated core (3) is pre-consolidated by a hardened and the stator plates of the laminated core (3) mutually adhesive liquid.