CN113273056A - 定子在容纳定子的壳体中的定子悬挂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定子(1)在容纳定子(1)的壳体(2)中的形状配合地抗扭转的一种定子悬挂。在此，抗扭转的形状配合经由引入定子(1)与壳体(2)之间的连接器件(3)来构造，对此，相应具有柄杆(4)以及头部(5)的连接器件(3)被引入定子(1)的器件容纳部(6)中并且定子(1)经由连接器件(3)悬挂在壳体(2)的定子轴承(7)中。在相应的定子轴承(7)与头部(5)以及定子轴承(7)与相应布置在定子轴承(7)中的连接器件(3)的柄杆(4)的背对头部(5)的端部区段(8)之间在此存在挤压连接。

Description

定子在容纳定子的壳体中的定子悬挂

技术领域

本发明涉及一种定子在容纳定子的壳体中的形状配合地抗扭转的定子悬挂(Statoraufhaengung)。在此，抗扭转的形状配合(Formschluss)经由在定子与壳体之间引入的连接器件来构造，对此，相应具有柄杆以及头部的连接器件被引入定子的器件容纳部(Mittelaufnahme)中并且定子经由连接器件悬挂在壳体的定子轴承中。

背景技术

通常将电驱动器的或还混合传动机构的定子压入或缩入壳体或壳体件中。在运行中出现的转矩因此经由由于压配合(Presspassung)而存在的力配合从定子被传递到壳体上。为了保证在整个运行温度范围上的力矩传递，这样的压配合要以相应高的过盈(Uebermass)来实施。因此，建立的压配合结果已导致在壳体中较高的机械负载，壳体此外须承受在运行期间出现的转矩。定子在壳体中的定心(Zentrierung)在此通常通过在壳体中定子侧表面的贴靠来实现，其中，定子的理论旋转位置(Soll-Drehlage)的确定经由附加的取向元件实现。

除了将定子压入或缩入之外，此外存在将定子相对壳体轴向旋拧的可能性。为此，定子具有通常在其侧表面处并且在此特别是在定子的定子板(Statorblech)处模制的接板(Lasche)用于容纳螺栓。在此将定子在壳体中的旋拧实现成使得由螺栓的预紧力引起面压力(Flaechenpressung)作用到在壳体中定子的轴向止挡面上，由此又将在运行中出现的转矩力配合地从定子传递到壳体上。用于旋拧的螺旋连接在其设计中是关键的，因为定子作为由大量单个定子板构成的组(Paket)在其运行时间的进程中倾向于沉下(Setzen)，由此面压力由于螺栓的减小的预紧力而最小化。该特性须在设计时被考虑和补偿。定子的定心以及理论旋转位置的确定通过外径定心以及应用至少一个套筒来执行。对于非常长的定子，定心此外通常在定子的两个纵侧上进行。

此外，由现有技术已知在定子与壳体之间形状配合地抗扭转的转矩传递。

就此而言，此类的文件DE 102 57 889 A1说明了一种通过应用夹子定子在壳体中的固定。这些夹子被构造为双边腿夹(Doppelschenkelklammer)或开口销(Splint)，被导入引入壳体与定子之间的轴向槽中并且在切向上楔住定子和壳体，使得在壳体与定子之间的转矩传递经由形状配合实现。此外可设置成，为了改善在定子与壳体之间的连接将夹子在轴向上锁止。定子在壳体中的定心同样经由夹子来确保，其中，对此在定子的周向上布置有大量夹子。然而在此应用大量夹子是不利的，由此该结构是超定的并且须存在较小公差。

文件DE 10 2009 010 177 A1此外公开了在混合传动机构中电动机组件的定子和壳体的一种连接，其中，夹紧套筒(Spannhuelse)在壳体与定子之间插入轴向槽中。由此借助于在定子与壳体之间的形状配合来建立在运行中出现的转矩的传递，其由夹紧套筒的预紧引起地在由热引起的膨胀中也应尽可能地来确保。

由文件EP 1 592 107 A2此外可得悉由定子板构成的定子在发电机的壳体中的一种固定，其中，在定子与壳体之间布置有附加的支撑环结构，实际的定子被引入该支撑环结构中。在定子板或定子与支撑环结构之间的连接通过在周向上相间隔地模制在支撑环结构处的且根据实施形式不同地设计的轮廓杆(Profilstange)来实现，其接合到在定子处成形的且间接与轮廓杆共同作用的轮廓槽中。在此，因为在轮廓杆与轮廓槽之间布置有根据实施形式不同地构造的楔元件，轮廓杆可具有与轮廓槽不同的横截面形状。然而这些楔元件主要用于在轮廓杆与轮廓槽之间的公差平衡。

发明内容

在该背景下，本发明目的在于将开头所提到的类型的定子悬挂实施成使得避免定子悬挂的超定(Ueberbestimmung)。

该目的利用根据权利要求1的特征的定子悬挂来实现。从属权利要求涉及本发明的特别适宜的改进方案。

根据本发明，即设置有形状配合地抗扭转的定子悬挂尤其用于将定子布置在容纳定子的壳体中。在此，壳体和定子应实施为尤其旋转的电机(如电动机)的组件和/或为包含这样的旋转的电机的装置(例如混合传动机构)。此外，抗扭转的形状配合根据本发明经由在定子与壳体之间引入的连接器件来构造，对此，相应具有柄杆以及头部的连接器件被引入定子的器件容纳部中并且定子经由连接器件悬挂或布置在壳体的定子轴承中。在相应的定子轴承与头部以及定子轴承与相应布置在定子轴承中的连接器件的柄杆的背对头部的端部区段之间在此存在挤压连接(Pressverbindung)，由此相应在定子轴承与头部以及定子轴承与柄杆的端部区段之间在轴向上存在力配合。

由此，可将定子一方面固定在壳体中以防轴向移动以及另一方面相对于壳体定心并且确定理论旋转位置。经由连接器件存在的抗扭转的形状配合相应地在切向上或在定子的周向上存在，从而可实现在壳体与定子之间的转矩传递。

通常优选地实施为销(Bolzen)的连接器件应以其纵轴线在定子或壳体的轴向上来取向以及在周向上彼此相间隔地来布置。

特别优选地，此外应在壳体处构造有两个定子轴承，定子相应经由连接器件悬挂在其中，从而可有利地避免超定。假如应设置有多于两个连接器件，此外需要将连接器件空心地以及在整个长度上开槽地来实施，以避免超定或实现公差平衡。

此外应注意，定子轴承除了壳体的外壁例如还可构造在壳体的内部中。

此外，如果每个定子轴承具有至少两个区段，其中，第一区段构造为带有柄杆容纳部的部分柱体(Teilzylinder)并且第二区段构造为在周向上不完全封闭的部分空心柱体，示出为有利的。柄杆容纳部在此可实施为孔、尤其为盲孔并且此外须直接邻接到部分空心柱体处，使得连接器件的柄杆的端部区段或端部区段的一部分可接合到柄杆容纳部中。柄杆容纳部在此尤其可使装配、特别是定子到壳体中的导入简化。

如果端部区段和定子轴承的挤压连接构造在定子轴承的柄杆容纳部与柄杆的端部区段之间并且头部和定子轴承的挤压连接构造在部分空心柱体与连接器件的头部之间，那么尤其还提供本发明的一颇有效的构造。由此，定子可经由连接器件以有利地简单的方式悬挂或布置在壳体中，其中，定子由于连接器件相对于定子轴承的彼此近似尽可能远地彼此相间隔的接触区域在其在壳体中的长度上被引导和定心。

在本发明的一另外的有利的改进方案中，定子轴承的部分空心柱体在部分空心柱体的周向上不完全地、然而以大于180度的角度包围器件容纳部和/或连接器件的头部。补充地，部分空心柱体的开口角度因此小于180度。这比在角度小于180度或部分空心柱体的开口角度大于180度的情况下在同时更高的轴向力作用以防定子轴向移动的情况下实现定子的近似最佳的支承。

在本发明的一极其有利的改进方案中，柄杆的端部区段相应于柄杆相对于器件容纳部的突出部(Ueberstand)。此外，如果头部撞击在器件容纳部处，可视为极其有利的。由此，挤压连接相应地在柄杆相对于器件容纳部的突出部中存在，这在连接器件的头部撞击到器件容纳部处时导致定子可在器件容纳部与连接器件之间存在使能够将连接器件简化地推入器件容纳部中的间隙的情况下也不经历轴向移动。头部在器件容纳部处的撞击可由此比较简单地来实现，即(如还通常那样)头部的头部直径大于连接器件的柄杆的柄杆直径。

就此而言以及还通常地可考虑此外存在定子撞击或贴靠在壳体的后壁处。

然而除了在器件容纳部与连接器件或连接器件的柄杆之间存在的间隙之外，同样存在以下可能性，即在柄杆的位于头部与柄杆的端部区段之间的容纳区域和器件容纳部之间同样存在挤压连接。

此外，如果柄杆的端部区段长于连接器件的头部，那么本发明的一实施形式可视为有益的。在此，端部区段的长度可为头部的长度或还高度的1.5倍至2.5倍、优选地1.8倍至2.2倍。然而特别优选地，端部区段的长度为连接器件的头部的长度或还高度的双倍。由于端部区段的相对于头部提升的长度，可有利地使能够在连接器件的头部同样与定子轴承进入挤压连接之前已将该连接器件或多个连接器件的端部区段导入构造在定子轴承中的柄杆容纳部中并且使定子对于导入过程预定位。因为定子到壳体中的导入由待在端部区段与定子轴承以及头部与定子轴承之间建立的挤压连接引起地与到连接器件上的必需的、显著的轴向力作用相联系，其可在定子的关键的预定位中由于连接器件的端部区段的相对于头部提升的长度而最小化，因为首先仅须使用相应较小的力，以便将端部区段引入柄杆轴承中。

此外，如果每个器件容纳部从定子的定子组(Statorpaket)的侧表面径向向外且因此向壳体的方向延伸地在定子处成形，由此简化定子的定心以及其理论旋转位置的确定，是颇有效的。由此此外可使能够没有连接器件引入其中的器件容纳部用于定子的定心和/或理论旋转位置的确定。在此可考虑在壳体中或在壳体处构造有用于器件容纳部的定心-和/或校准轨(Richtschiene)，器件容纳部接合到这些轨道中。这些定心-和/或校准轨在此将成形成使得连接器件引入其中的器件容纳部不能接合到定心-和/或校准轨中。其此外将具有相对于定子轴承的相对角度，经由其可实现理论旋转位置的确定。例如在两个定子轴承和两个定心-和/或校准轨的情况下将可选择不同于90度的相对角度或角偏移。

另外应此外设置成，成形在侧表面处的器件容纳部在定子组的整个长度上延伸，其中，器件容纳部的纵向区段相应成形在通过堆叠形成定子组的定子薄片(Statorlamelle)处。定子的定子组以及器件容纳部因此可有利地简单地、尤其通过由电气板片(Elektroblech)冲裁定子薄片及其堆叠来产生。

本发明的一有利的实施形式此外特征在于，器件容纳部在周向上不完全地、然而以大于180度的角度包围连接器件的柄杆，由此器件容纳部的与连接器件的柄杆处于接触的贴靠面的横截面将由带有大于180度的中心角的圆弧来确定。通过不完全的封闭可确保除了连接器件的柄杆的端部区段之外仅连接器件的头部与定子轴承构造接触和因此挤压连接。这避免超定并且此外允许以更高的公差实施器件容纳部的制造。

如果为了固定定子以防轴向移动在壳体以及定子和/或连接器件之间存在附加的、在轴向上作用的(尤其力-和/或形状配合的)固定连接(Sicherungsverbindung)，同样是颇有成效的。

如果固定连接在此通过在壳体插入侧作用到连接器件的头部和/或定子上的闭锁装置来实现，这如下可视为有利的，即存在定子和/或连接器件的头部的更简单的可接近性。此外由于结构上的条件可确保闭锁装置的较高的变体多样性，其可适配于相应的定子壳体组合。闭锁装置例如可以是传动机构构件和/或是根据轴承架(Lagerbrille)的类型的闭锁装置。应提及的是，壳体插入侧在此可被理解成该侧面或该区域，从其将定子导入壳体中。

此外，如果固定连接通过在壳体与连接器件的柄杆之间的轴向螺旋连接来实现，本发明的一改进方案同样可视为有利的。为此尤其应在定子轴承的第一区段、即部分柱体中设置有通孔，其与构造在第一区段中的柄杆容纳部相连接，使得螺栓可穿过通孔并且接合到带有内螺纹或内螺纹孔的从柄杆的背对头部的端侧向连接器件的头部方向延伸的芯孔(Kernloch)中。

附图说明

本发明允许大量实施形式。为了进一步说明其基本原理，其中的一个在附图中示出并且接下来来说明。其中：

图1示出了根据本发明的定子悬挂的一改进方案；

图2示出了定子的剖示图；

图3示出了定子的前视图；

图4在两个图示中示出了定子；

图5单独示出了连接元件。

具体实施方式

由图1可得悉根据本发明的定子悬挂的一改进方案，其中，该附图示出了部分分解图。定子悬挂用于定子1在容纳定子1的壳体2中的布置。定子1在壳体2中的布置在此借助于抗扭转的形状配合实现，其经由引入定子1与壳体2之间的两个连接器件3来实现。在此，出于展示原因由图1可直接得悉仅仅一个实施为销的连接器件3，其中，在定子1的在图示中不可见的侧面上布置有另外的连接元件3。连接元件3具有180度的相应的角偏移，其中，其相应由柄杆4以及头部5构成并且被引入定子1的两个器件容纳部6中。在此，又由图示引起地不能由图1得悉器件容纳部6中的一个。然而可识别地示出了壳体2的定子轴承7中的两个，定子1经由连接器件3悬挂在其中。在相应的定子轴承7与头部5以及定子轴承7与相应布置在定子轴承7中的连接器件3的柄杆4的背对头部5的端部区段8之间存在挤压连接，其中，柄杆4的端部区段8相应于柄杆4相对于器件容纳部6的突出部。柄杆4的端部区段8在此更长地并且在此如连接器件3的头部5双倍那么长地来构造。

在图2中示出了在壳体2中定子1的剖示图，其示出了每个定子轴承7具有两个区段，其中，第一区段构造为带有柄杆容纳部10的部分柱体9并且第二区段构造为在周向上不完全封闭的部分空心柱体11。柄杆4的端部区段8容纳在柄杆容纳部10(其可在所示出的细节图中更清楚地来识别)之间，其中，在端部区段8与柄杆容纳部10之间构造有挤压连接。相应地，挤压连接此外构造在部分空心柱体11与连接器件3的头部5之间。为了固定定子1以防定子1相对于壳体2的轴向移动，此外存在附加的、在轴向上作用的固定连接，其中，该固定连接通过在壳体2与连接器件3的柄杆4之间的轴向的螺旋连接14来实现。对此，进入构造在部分柱体9中的沉眼(Senkloch)或沉孔(Senkbohrung)中的螺栓接合到轴向地引入连接器件3的柄杆4中的内螺纹孔中。

在图3中公开了定子1和壳体2的前视图，其中，这两个定子轴承7的相应的部分空心柱体11在部分空心柱体11的周向上不完全地、然而以大于180度的角包围布置在定子轴承7中的连接器件3的头部5。除了定子1的这两个器件容纳部6(这两个连接器件3布置在其中)之外，此外在定子1处成形有两个器件容纳部6(没有连接器件3布置在其中)。这些器件容纳部6反之接合到构造在壳体2中的定心-和校准轨16中，其中，其彼此具有180度的角偏移。相对于定子轴承7反之存在如下角偏移，其处于0度与90度或90度与180度之间，然而以10至30度的范围与90度相区别。

图4以两个图示示出了定子1，其中，图示中的一个以分解图描绘连接器件3，反之在第二图示中，连接器件3布置在器件容纳部6中。由图4此外可得悉每个器件容纳部6从定子1的包括由各个定子薄片15构成的堆的定子组13的侧表面12径向向外延伸地成形在定子1处。尤其由图示(在其中示出连接器件3布置在器件容纳部6中)可得悉器件容纳部6在周向上不完全地、然而以大于180的角包围连接器件3的柄杆4。此外，头部5撞击在器件容纳部6处。

由图5可再次得悉带有柄杆4和头部5的构造为销的连接元件3的单独图示。

附图标记清单

1 定子

2 壳体

3 连接器件

4 柄杆

5 头部

6 器件容纳部

7 定子轴承

8 端部区段

9 部分柱体

10 柄杆容纳部

11 部分空心柱体

12 侧表面

13 定子组

14 螺旋连接

15 定子薄片

16 定心-和校准轨。

Claims (10)

1.定子(1)在容纳所述定子(1)的壳体(2)中的形状配合地抗扭转的一种定子悬挂，其中，抗扭转的所述形状配合经由在定子(1)与壳体(2)之间引入的连接器件(3)来构造，对此，相应具有柄杆(4)以及头部(5)的连接器件(3)被引入所述定子(1)的器件容纳部(6)中并且所述定子(1)经由所述连接器件(3)悬挂在所述壳体(2)的定子轴承(7)中，其特征在于，在相应的定子轴承(7)与所述头部(5)以及所述定子轴承(7)与相应布置在所述定子轴承(7)中的所述连接器件(3)的柄杆(4)的背对所述头部(5)的端部区段(8)之间存在挤压连接。

2.根据权利要求1所述的定子悬挂，其特征在于，每个定子轴承(7)具有至少两个区段，其中，第一区段构造为带有柄杆容纳部(10)的部分柱体(9)并且第二区段构造为在周向上不完全封闭的部分空心柱体(11)。

3.根据权利要求1或2所述的定子悬挂，其特征在于，端部区段(8)和定子轴承(7)的所述挤压连接构造在所述定子轴承(7)的柄杆容纳部(10)与所述柄杆(4)的端部区段(8)之间并且头部(5)和定子轴承(7)的所述挤压连接构造在所述部分空心柱体(11)与所述连接器件(3)的头部(5)之间。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，所述定子轴承(7)的部分空心柱体(11)在所述部分空心柱体(11)的周向上不完全地、然而以大于180度的角度包围所述器件容纳部(6)和/或所述连接器件(3)的头部(5)。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，所述柄杆(4)的端部区段(8)相应于所述柄杆(4)相对于所述器件容纳部(6)的突出部并且/或者所述头部(5)撞击在所述器件容纳部(6)处。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，所述柄杆(4)的端部区段(8)长于所述连接器件(3)的头部(5)。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，每个器件容纳部(6)从所述定子(1)的定子组(13)的侧表面(12)径向向外延伸地成形在所述定子(1)处。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，所述器件容纳部(6)在周向上不完全地、然而以大于180度的角度包围所述连接器件(3)的柄杆(4)。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，为了固定所述定子(1)以防轴向移动，在壳体(2)以及定子(1)和/或连接器件(3)之间存在附加的、在轴向上作用的固定连接，其中，所述固定连接通过在壳体插入侧作用到所述连接器件(3)的头部(5)和/或所述定子(1)上的闭锁装置来实现。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的定子悬挂，其特征在于，为了固定所述定子(1)以防轴向移动，在壳体(2)以及定子(1)和/或连接器件(3)之间存在附加的、在轴向上作用的固定连接，其中，所述固定连接通过在壳体(2)与所述连接器件(3)的柄杆(4)之间的轴向的螺旋连接(14)来实现。

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