DE102008001095A1

DE102008001095A1 - Statorbefestigung mittels verstemm- oder verbiegbarer Vorsprünge

Info

Publication number: DE102008001095A1
Application number: DE200810001095
Authority: DE
Inventors: Rainer Stoeckl; Thorsten Rohwer; Alexander Bawidamann; Andreas Herzberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2009-10-15

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Befestigung eines Stators (3) in einer Öffnung (11) eines Maschinengehäuses (2) weist erfindungsgemäß der Stator (3) an seiner in Einsteckrichtung (12) vorderen Stirnseite (13) mindestens einen in Einsteckrichtung (12) axial vorstehenden Vorsprung (15; 15a, 15b) auf, der radial nach außen oder in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) umgebogen ist und in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) an mindestens einer Wand (18; 22) des Maschinengehäuses (2) anliegt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung für einen Stator nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise durch die DE 103 32 957 A1 bekannt geworden.
Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung sind am inneren Mantelumfang des Gehäuses nach innen vorstehende Längssicken ausgebildet, die über die gesamte Länge des zylindrischen Teils des Gehäuses verlaufen. Der Stator wird durch diese vorstehenden Längssicken des Gehäuses gehalten, wobei die Längssicken wie ein Federelement wirken und den Stator im Gehäuse festklemmen. Die Klemmkraft ist dabei derart groß, dass der Stator sich nicht relativ zum Gehäuse verdrehen oder in Axialrichtung verschieben kann. Die Längssicken sind am Umfang des Gehäuses jeweils gleich weit voneinander beabstandet, sodass eine gleichmäßige Klemmkraft auf den Stator ausgeübt wird. Durch diese Formgestaltung des Gehäuses kann der Stator ohne Kleben im Gehäuse befestigt werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den in das Maschinengehäuse eingesteckten Stator mittels eines oder mehrerer radial nach außen oder in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses umgebogener bzw. verstemmter Vorsprünge im Maschinengehäuse zumindest in Umfangsrichtung, d. h. tangential, zu fixieren. Dazu liegen die Vorsprünge in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses an mindestens einer Wand des Maschinengehäuses an.
Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind:

– kostengünstige Lösung, da keine Zusatzbauteile notwendig sind
– Fixierung der axialen und radialen Bewegung des Stators mit demselben Bauteil (Vorsprung)
– Skalierbarkeit durch Bauteilwiederholung am Umfang
– Lösbarkeit/Trennbarkeit der Materialien (Umweltschutzanforderung, Serviceanforderungen)
– minimaler Einfluss auf magnetische Randbedingungen (minimale Störfelder)
– Vermeidung von unterschiedlichen Materialpassungen, wie z. B. Aluminium in Stahl oder umgekehrt
– Aufweitung der Toleranzen (Je feiner die Toleranzen desto höher die Kosten)
– Bedingte Einstellbarkeit der Lage des Stators (Justierbarkeit)
– Standardisierung von Bauteilen (Bauteilclusterung) möglich

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:
1 eine schematische Längsschnittansicht einer elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Statorbefestigung gemäß der Schnittlinie I-I in 2;
2 eine schematische Draufsicht auf die elektrische Maschine von 1
3 und 4 Detailansichten einer am Statorgehäuse vorgesehenen Verstemmlasche vor der Verstemmung (3) und nach der Verstemmung (4) entsprechend dem Detail A in 1; und
5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Statorbefestigung mit zwei am Statorgehäuse vorgesehenen Verstemmlaschen vor der Verstemmung (5) und nach der Verstemmung (6).
Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine elektrische Maschine mit einer Statorbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die elektrische Maschine ist ein EC-Motor, welcher in einem Fahrzeug verwendet wird. 1 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 2.
Die in 1 und 2 gezeigte elektrische Maschine 1 umfasst ein zylindrisches Maschinengehäuse 2, einen darin befestigten Stator 3, eine Rotorwelle 4 mit einem daran angeordneten Permanentmagneten 5 sowie einen nicht gezeigten elektrischen Steckanschluss. Das Maschinengehäuse 2 ist topfförmig ausgebildet und an seiner offenen Seite mit einem nicht gezeigten Deckelelement verschlossen. Die Rotorwelle 4 ist an ihren beiden Enden in zwei Lagern 6 gelagert, wobei das an der offenen Seite des Maschinengehäuses 2 vorgesehene Lager 6 mittels eines Trägerteils 7 am Maschinengehäuse 2 befestigt ist. Das Drehmoment der Rotorwelle 4 kann über eine Verzahnung 8 an dem der offenen Seite des Maschinengehäuses 2 zugewandten Ende der Rotorwelle 4 abgenommen werden. Der Stator 3 umfasst in bekannter Weise ein hülsenförmiges Statorgehäuse (Innengehäuse) 9, ein darin fixiertes Statorlamellenpaket mit Wicklungen 10 sowie eine Sensorik (nicht gezeigt). Das Maschinengehäuse 2 ist aus einem unteren und einem oberen Maschinengehäuseteil 2a, 2b zusammengesetzt.
Der Stator 3 ist in die kreisrunde Öffnung 11 des oberen Maschinengehäuseteils 2b in Pfeilrichtung 12 axial eingesetzt, beispielsweise bis das Statorgehäuse 9 mit seiner in Einsteckrichtung 12 vorderen Stirnseite 13 an einem Ringabsatz 14 des oberen Maschinengehäuseteils 2b anliegt. Das Statorgehäuse 9 weist an seiner vorderen Stirnseite 13 am Umfang drei in Einsteckrichtung 12 axial vorstehende laschenartige Vorsprünge 15 auf, von denen in 3 einer im Detail gezeigt ist. Wie in 4 gezeigt, werden die Vorsprünge 15 des eingesetzten Statorgehäuses 9 radial nach außen um z. B. ca. 10° bis 20° umgebogen bzw. verstemmt, bis sie passgenau in eine radial nach innen offene Nut oder Aussparung 16 des oberen Maschinengehäuseteils 2b eingreifen und einen Absatz 17 des oberen Maschinengehäuseteils 2b in Einsteckrichtung 12 hintergreifen. Die Vorsprünge 15 sowie die Aussparungen 16 und Absätze 17 sind in Umfangsrichtung des Statorgehäuses 9 jeweils gleichweit, d. h. im 120°-Abstand, voneinander beabstandet angeordnet. Die Breite der Aussparungen 16 in Umfangsrichtung entspricht der Breite der Vorsprünge 15, wodurch die Vorsprünge 15 passgenau zwischen die Seitenwände (Absätze) 18 der Aussparung 16 eingreifen und so das Statorgehäuse 9 innerhalb des Maschinengehäuses 2 drehfest um die Rotorachse 19 (1) fixieren. Durch die umgebogenen Vorsprünge 15 ist das Statorgehäuse 9 im oberen Maschinengehäuseteil 2b auch radial fixiert und außerdem in Anlage am Ringsatz 14 gehalten, d. h. axial fixiert. Vor dem Verstemmen der Vorsprünge 15 ist es durch Zentrierung möglich, die Lage des Statorgehäuses 9 in Grenzen zu beeinflussen, was zu einer Toleranzaufweitung und damit zu Kostensenkungen führen kann. Das Statorgehäuse 9 ist im oberen Maschinengehäuseteil 2b durch einen Dichtungsring 20 abgedichtet.
5 und 6 zeigen – in Detailansichten analog zu 3 und 4 – ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Statorbefestigung, wobei hier das Statorgehäuse 9 an seiner vorderen Stirnseite 13 drei Paare von axial vorstehenden Vorsprüngen (Überstünde) 15a, 15b aufweist, von denen in 5 ein Paar im Detail gezeigt ist. Die Vorsprünge 15a, 15b sind in Umfangsrichtung des Statorgehäuses 9 nebeneinander angeordnet. Wie in 6 gezeigt, greifen die Vorsprünge 15a, 15b des eingesetzten Statorgehäuses 9 in eine Aussparung 21 des oberen Maschinengehäuseteils 2b und sind voneinander fort, also in Umfangsrichtung des Statorgehäuses 9, um z. B. ca. 10° bis 20° verbogen bzw. verstemmt, bis sie jeweils an den schrägen Seitenwänden (Absätzen) 22 der Aussparung 21 anliegen. Durch die verstemmten Vorsprünge 15a, 15b ist das Statorgehäuse 9 innerhalb des Maschinengehäuses 2 drehfest um die Rotorachse 19 (1) fixiert und, da die Vorsprünge 15a, 15b die schrägen Seitenwände 15a, 15b in Einsteckrichtung 12 hintergreifen, außerdem in Anlage am Ringsatz 14 gehalten, d. h. axial fixiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10332957 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Befestigung eines Stators (3) in einer Öffnung (11) eines Maschinengehäuses (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) an seiner in Einsteckrichtung (12) vorderen Stirnseite (13) mindestens einen in Einsteckrichtung (12) axial vorstehenden Vorsprung (15; 15a, 15b) aufweist, der radial nach außen oder in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) umgebogen bzw. verstemmt ist und in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) an mindestens einer Wand (18; 22) des Maschinengehäuses (2) anliegt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorsprung (15; 15a, 15b) am Außenumfang des Stators (3) vorgesehen ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) mehrere, insbesondere zwei oder drei Vorsprünge (15; 15a, 15b) aufweist, die jeweils radial nach außen oder in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) umgebogen sind und in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) an mindestens einer Wand (18; 22) des Maschinengehäuses (2) anliegen.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (15; 15a, 15b) in Umfangsrichtung des Stators (3) jeweils gleichweit voneinander beabstandet angeordnet sind.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der umgebogene Vorsprung (15; 15a, 15b) das Maschinengehäuse (2), insbesondere die Wand (22) oder einen Absatz (17) des Maschinengehäuses (2), in Einsteckrichtung (12) hintergreift.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach außen umgebogene Vorsprung (15) in eine radial nach innen offene Aussparung (16) des Maschinengehäuses (2) eingreift und an den beiden Seitenwänden (18), die die Aussparung (16) jeweils in Umfangsrichtung begrenzen, anliegt.
Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) an seiner in Einsteckrichtung (12) vorderen Stirnseite (13) mindestens ein Paar von axial vorstehenden Vorsprüngen (15a, 15b) aufweist, die in Umfangsrichtung des Stators (3) nebeneinander angeordnet und in Umfangsrichtung des Stators (3) voneinander fort jeweils in Anlage an die Wand (22) des Maschinengehäuses (2) gebogen bzw. verstemmt sind.
Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (2) zweiteilig mit einem in Einsetzrichtung (12) vorderen und hinteren Maschinengehäuseteil (2a, 2b) ausgebildet ist.