DE102008064132A1 - Electric machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator, der den Rotor umschließt. Stirnseitig ist der Stator durch Flansche abgeschlossen. Eine Nutisolation ist in axialer Richtung auf den Stator aufgebracht und weist Mittel zum Zentrieren des Rotors und/oder der Flansche relativ zu dem Stator auf.The invention relates to an electrical machine having a rotor and a stator which encloses the rotor. The front end of the stator is closed by flanges. A slot insulation is applied to the stator in the axial direction and has means for centering the rotor and / or the flanges relative to the stator.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, die einen Rotor und einen Stator sowie wenigstens eine Flanschanordnung, die an einer Stirnseite des Stators angeordnet ist, aufweist.The The invention relates to an electric machine comprising a rotor and a stator and at least one flange assembly, which on a Front side of the stator is arranged, has.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind bürstenlose Gleichstrommotoren und Schrittmotoren sowie andere Permanentmagnetmotoren, die als Innenläufer konfiguriert sind.One preferred field of application of the invention are brushless DC and stepper motors and other permanent magnet motors, which are configured as internal rotor.

Innenläufermotoren umfassen eine Rotoranordnung, welche auf eine Welle montiert und in eine Statoranordnung koaxial eingefügt ist. Der Statorkörper ist in der Regel aus gestanzten Metallblechen aufgebaut ist, welche Wicklungen tragen. Er umfasst einen Rückschlussring, an dessen Innenseite Statornuten und Statorpole liegen, welche die Statorwicklung aufnehmen.Internal rotor motors comprise a rotor assembly mounted on a shaft and is inserted coaxially in a stator assembly. The stator body is usually constructed from stamped metal sheets, which Wear windings. It includes a return ring, on whose inside are stator slots and stator poles, which are the Take up the stator winding.

Im Stand der Technik werden elektrische Maschinen in der Regel mit Metallgehäusen und Befestigungsflanschen, die an einer oder beiden Stirnseiten der Gehäuse angeordnet sind, gefertigt. Zunächst wird der Stator als eine Baugruppe hergestellt, indem der Statorkörper beispielsweise als ein gestanztes Blechpaket aufgebaut und anschließend bewickelt wird. Die Rotorbaugruppe wird in den Stator eingesetzt, und der Stator wird in dem Motorgehäuse und an den beiden Befestigungsflanschen mit geeigneten Mitteln, wie Kleben, Schrauben, Nieten, Verstemmen, Schweißen etc., befestigt. Eine solche Technik ist auch in der unten erörterten DE 695 02 496 T2 beschrieben.In the prior art electrical machines are usually manufactured with metal housings and mounting flanges, which are arranged on one or both end sides of the housing. First, the stator is fabricated as an assembly by constructing the stator body, for example, as a stamped laminated core and then wound. The rotor assembly is inserted into the stator and the stator is mounted in the motor housing and on the two mounting flanges by suitable means such as gluing, screwing, riveting, caulking, welding, etc. Such a technique is also discussed in the below DE 695 02 496 T2 described.

Bei kleinen Elektromotoren ist häufig der zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt, so dass die bekannten Techniken zur Montage der Befestigungsflansche am Motorgehäuse entweder den Motor vergrößern und sich somit bei einer Bauraumbegrenzung unter Umständen verbieten oder dass die erforderliche Prozesstechnologie für die Montage kompliziert wird und großen Mehraufwand in der Fertigung erfordert. Des Weiteren sind die üblichen Motorgehäuse für die Kühlung des Stators im Betrieb nicht optimiert. Die Wärmeabgabe an die Umgebung erfolgt einfach über das metallische Gehäuse, ohne dass besondere Maßnahmen für die Wärmeabfuhr getroffen würden.at Small electric motors are often available limited space, so that the known techniques for assembly the mounting flanges on the engine housing either the engine enlarge and thus with a space limitation possibly prohibit or that the required process technology for the assembly becomes complicated and big extra effort required in the production. Furthermore, the usual Motor housing for cooling the stator not optimized during operation. The heat transfer to the environment takes place simply over the metallic housing, without taking any special measures for heat dissipation would.

Es ist auch bekannt, auf ein zusätzliches Motorgehäuse vollständig zu verzichten und die im Betrieb erzeugte Wärme direkt von der Statoroberfläche an die Umgebung abzugeben. Dies ist beispielsweise in der unten erläuterten DE 10 2004 050 773 A1 beschrieben.It is also known to completely dispense with an additional motor housing and to deliver the heat generated during operation directly from the stator surface to the environment. This is for example explained in the below DE 10 2004 050 773 A1 described.

Die DE 695 02 496 T2 beschreibt einen genuteten Stator für eine elektrische Maschine, der aus einer Vielzahl von Statorblechen aufgebaut ist, die zu einem Blechpaket verbunden sind. Dieses Blechpaket bildet einen Rückschlussring, an dessen Innenseite Statornuten und Statorpole liegen, welche die Statorwicklung aufnehmen. Die Außenkontur der Bleche hat die Form eines regelmäßigen Polygons, vorzugsweise eines Vierecks, dessen Ecken zu einer kreisförmigen Kontur abgeflacht sind. Die einzelnen Bleche sind mit einem Winkelversatz derart zueinander angeordnet, dass die abgeflachten Ecken des Polygons sich in der Projektion zu einer Kreisform ergänzen. Auf diese Weise wird die Außenfläche des Stators und somit die Austauschfläche zur Abgabe von Wärme an die Umgebung vergrößert.The DE 695 02 496 T2 describes a grooved stator for an electric machine, which is composed of a plurality of stator laminations, which are connected to a laminated core. This laminated core forms a return ring, on the inside of which stator slots and stator poles are located, which receive the stator winding. The outer contour of the sheets has the shape of a regular polygon, preferably a quadrilateral whose corners are flattened to a circular contour. The individual sheets are arranged with an angular offset to each other such that the flattened corners of the polygon complement each other in the projection to a circular shape. In this way, the outer surface of the stator and thus the exchange surface for dissipating heat to the environment is increased.

In der DE 695 02 496 T1 ist der Stator in einem Gehäuse angeordnet, welches Kanäle zum Führen eines Kühlmediums, beispielsweise Luft, zwischen der Innenseite des Gehäuses und der Außenseite des Stators aufweist, um den Stator zu kühlen. Dieser Aufbau benötigt relativ viel Platz, und die spezielle Gestaltung des Gehäuses mit Kühlkanälen ist aufwändig.In the DE 695 02 496 T1 For example, the stator is arranged in a housing having channels for guiding a cooling medium, for example air, between the inside of the housing and the outside of the stator in order to cool the stator. This structure requires a relatively large amount of space, and the special design of the housing with cooling channels is complex.

Die DE 10 2004 050 373 A1 beschreibt eine Statoranordnung für eine elektrische Maschine, die als Innenläufer konfiguriert ist, wobei der Stator einen Rückschlussring und an der Innenseite des Rückschlussringes ausgebildete Statorpole und Statornuten aufweist. Um die Statorpole gegen die Statorwicklung zu isolieren, ist eine Isolierschicht auf die Statorpole und -nuten aufgebracht. Die Isolierschicht wird derart an den Statorkörper angespritzt, dass die Außenfläche des Rückschlussringes frei liegt. Ein Gehäusekörper wird an den Stator angeformt, wobei der Gehäusekörper zwei stirnseitige Gehäuseabschnitte umfasst. Der Boden der Statornuten und die Seitenflächen der Statorpole sind vollständig umspritzt. Die beiden stirnseitigen Gehäuseabschnitte fluchten mit der Außenfläche des Rückschlussrings und schließen sich an diesen unmittelbar an, um eine nach außen abgeschlossene Einheit zu bilden, so dass kein separates Gehäuse vorgesehen werden muss. Die beiden stirnseitigen Gehäuseabschnitte können jeweils mit einem Flansch verbunden werden. Auf diese Weise wird eine elektrische Maschine mit einem sehr kompakten Aufbau geschaffen, die jedoch hinsichtlich der Kühlung des Stators weniger optimal ist als die zuerst beschriebene Maschine.The DE 10 2004 050 373 A1 describes a stator assembly for an electrical machine configured as an internal rotor, the stator having a return ring and stator poles and stator slots formed on the inside of the return ring. In order to insulate the stator poles against the stator winding, an insulating layer is applied to the stator poles and grooves. The insulating layer is molded onto the stator body in such a way that the outer surface of the return ring is exposed. A housing body is molded onto the stator, wherein the housing body comprises two end-side housing sections. The bottom of the Statornuten and the side surfaces of the stator poles are completely encapsulated. The two end-side housing sections are aligned with the outer surface of the return ring and close to this directly, to form an outwardly sealed unit, so that no separate housing must be provided. The two end housing sections can each be connected to a flange. In this way, an electric machine is provided with a very compact structure, which is less optimal with respect to the cooling of the stator than the machine described first.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine anzugeben, die mit geringem Aufwand und Kosten hergestellt werden kann und gute Eigenschaften hinsichtlich der Wärmeabfuhr des Stators hat.It it is an object of the invention to provide an electrical machine which can be produced with little effort and expense and good properties with regard to the heat dissipation of the stator Has.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.These Task is performed by an electric machine with the characteristics of Claim 1 solved.

Die Erfindung sieht eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator vor, wobei der Stator den Rotor umschließt und eine Nutisolation auf den Stator aufgebracht ist. Eine Flanschanordnung ist an wenigstens einer Stirnseite des Stators angeordnet. Erfindungsgemäß weist die Nutisolation Mittel zum Zentrieren des Rotors und/oder der Flanschanordnung relativ zu dem Stator auf.The Invention provides an electric machine with a rotor and a Stator before, the stator enclosing the rotor and a Slot insulation is applied to the stator. A flange assembly is arranged on at least one end face of the stator. According to the invention the slot insulation means for centering the rotor and / or the flange assembly relative to the stator.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung schließt die Flanschanordnung direkt an die Stirnseite des Stators an und bildet zusammen mit dem Außenumfang des Stators das Motorgehäuse. Die Flanschanordnung wird jedoch nicht oder nicht nur durch den Außenumfang des Stators, sondern erfindungsgemäß durch die Nutisolation zentriert. Der Rotor wird seinerseits über die Flanschanordnung oder über die Nutisolation zentriert. Hierdurch wird ein Motoraufbau geschaffen, bei dem der Außenumfang des Stators einen Teil des Motorgehäuses bildet und somit nicht in einem separaten Gehäuse eingeschlossen ist, wodurch die Wärmeabfuhr des Motors an die Umgebung verbessert wird. Durch die Zentrierung des Rotors und/oder der Flanschanordnung über die Nutisolation – und nicht über ein Motorgehäuse oder den Außenumfang des Stators – kann die Toleranzkette zwischen Rotor, Stator und der Flanschanordnung verkürzt werden.In a preferred embodiment of the invention includes the flange directly to the front of the stator and forms together with the outer circumference of the stator, the motor housing. The However, flange assembly does not or not only by the outer circumference of the stator, but according to the invention by the Centered groove insulation. The rotor is in turn over the flange arrangement or centered over the slot insulation. As a result, a motor structure is provided in which the outer circumference of the stator forms part of the motor housing and thus not enclosed in a separate housing, thereby the heat dissipation of the engine to the environment is improved. By centering the rotor and / or the flange over the slot insulation - and not a motor housing or the outer circumference of the stator - can the tolerance chain shortened between the rotor, stator and the flange assembly become.

Ein Lagersitz für ein Rotorlager kann in die Nutisolation integriert sein, oder die Nutisolation kann Mittel zum Zentrieren eines Lagersitzes aufweisen. Der Lagersitz für die Rotoranordnung kann auch in der Flanschanordnung vorgesehen sein.One Bearing seat for a rotor bearing can be integrated into the slot insulation be, or the slot insulation can be means for centering a bearing seat exhibit. The bearing seat for the rotor assembly can also be provided in the flange.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Nutisolation mit einer Umfangsfläche ausgebildet, gegen welche die Flanschanordnung zu liegen kommt. Die Flanschanordnung kann beispielsweise topfförmig ausgebildet sein und die Nutisolation umgreifen, so dass die Innenwand des Topfes gegen die Umfangsfläche der Nutisolation zu liegen kommt.In An advantageous embodiment of the invention is the slot insulation formed with a peripheral surface against which the flange assembly to come to rest. The flange arrangement may be cup-shaped, for example be formed and embrace the groove insulation, so that the inner wall of the pot against the peripheral surface of the slot insulation too lie comes.

In einer Ausführung der Erfindung weist die Nutisolation Zapfen zur Verbindung mit der Flanschanordnung auf. Diese Zapfen können zum Beispiel zur Herstellung einer Heiß-Verstemmung der Flanschanordnung mit der Nutisolation ausgebildet sein.In an embodiment of the invention, the groove insulation pin for connection to the flange assembly. These cones can For example, to make a hot-caulking the Flange assembly may be formed with the slot insulation.

Alternativ oder zusätzlich kann an dem Außenumfang des Stators eine Stufe ausgebildet sein, auf welche die Flanschanordnung aufgesetzt wird. Die Flanschanordnung wird dann sowohl durch die Umfangsfläche der Nutisolation als auch durch die Stufe und gegebenenfalls zusätzlich durch die oben genannten Zapfen zentriert. Zusätzlich oder alternativ zu der Verbindung mittels Heiß-Verstemmen der Zapfen können der Stator und die Flanschanordnung auch durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen, oder Kleben miteinander verbunden werden.alternative or additionally, on the outer circumference of the stator be formed a step on which the flange assembly mounted becomes. The flange assembly is then both by the peripheral surface the slot insulation as well as through the stage and optionally in addition centered by the above pin. Additionally or alternatively to the connection by means of hot caulking of the pins the stator and the flange arrangement can also be welded, in particular laser welding, or gluing together become.

In einer weiteren Abhandlung der beschriebenen Ausführungen weist die Nutisolation auch Mittel zum Zentrieren einer Leiterplatte an der Stirnseite des Stators auf. Die Nutisolation und die Leiterplatte können beispielsweise über Rastverbinder oder Verbindungszapfen miteinander verbunden werden.In another essay of the described embodiments The slot insulation also has means for centering a printed circuit board on the front side of the stator. The slot insulation and the circuit board can for example via latching connector or connecting pin be connected to each other.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst die Flanschanordnung an einer oder beiden Stirnseiten der elektrischen Maschine ein erstes Flanschbauteil, das eine Verbindungsfläche hat, welche an die Stirnseite des Stators angrenzt und deren Geometrie an die Geometrie der Stirnfläche des Stators angepasst ist. Dadurch kann eine Statorwicklung, die auf den Stator gewickelt wird, auch über die angrenzende Verbindungsfläche des Flanschbauteils gewickelt werden, um den Stator und das Flanschbauteil mit Hilfe der Statorwicklung miteinander zu verbinden. Stator und Flanschanordnung können ausschließlich über die Statorwicklung miteinander verbunden sein oder es können zusätzliche Befestigungsmittel, z. B. Klebstoff oder eine Steckverbindung, vorgesehen sein.In Another embodiment of the invention comprises the flange assembly a first flange component on one or both end sides of the electric machine, which has a connection surface, which at the front side of the stator adjacent and their geometry to the geometry of the end face of the stator is adjusted. This allows a stator winding, the is wound on the stator, also on the adjacent Connecting surface of the flange to be wound, around the stator and the flange with the help of the stator winding to connect with each other. Stator and flange assembly can only be over the stator winding can be connected to each other or it can additional fastening means, for. B. adhesive or a Plug connection, be provided.

Das erste Flanschbauteil ist vorzugsweise topfförmig, und die Verbindungsfläche bildet den Topfboden. Mit dem topfförmigen ersten Flanschbauteil kann ein zweites Flanschbauteil verbunden sein, das als ein Deckel für das erste Flanschbauteil ausgebildet ist. Das zweite Flanschbauteil oder das erste Flanschbauteil umfasst vorzugsweise einen Lagersitz zur Aufnahme eines Wellenlagers. Dieser Lagersitz kann mit dem Flanschbauteil einteilig ausgebildet oder in dem Flanschbauteil gehalten sein.The first flange member is preferably cup-shaped, and the Connecting surface forms the bottom of the pot. With the cup-shaped first flange member, a second flange member connected be formed as a cover for the first flange is. The second flange component or the first flange component comprises preferably a bearing seat for receiving a shaft bearing. This Bearing seat can be integrally formed with the flange member or be held in the flange.

In dieser Ausführung der Erfindung ist die Nutisolation so auf den Stator aufgebracht, dass die Verbindungsfläche des ersten Flanschbauteils zwischen der Nutisolation und der Stirnseite des Stators zu liegen kommt. Die Nutisolation wird über den Stator und die angrenzende Verbindungsfläche geschoben, bevor die Statorwicklung aufgebracht wird. Die Nutisolation weist Mittel zum Zentrieren des Flansches und/oder des Lagersitzes auf.In this embodiment of the invention, the groove insulation is so Applied to the stator that the connecting surface of the first flange component between the slot insulation and the front side the stator comes to rest. The slot insulation is over pushed the stator and the adjoining interface, before the stator winding is applied. The slot insulation points Means for centering the flange and / or the bearing seat on.

Vorzugsweise sind an beiden Stirnseiten des Stators Flanschanordnungen vorgesehen, die gemäß ein und derselben Ausführung oder unterschiedlicher Ausführungen ausgebildet sein können. Der Außenumfang der so gebildeten Flansche ist mit dem Außenumfang des Stators im Wesentlichen fluchtend.Preferably Flange arrangements are provided on both end faces of the stator, according to one and the same embodiment or different designs may be formed. Of the Outer circumference of the flanges thus formed is with the outer periphery of the stator is substantially flush.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst der Stator einen Rückschlussring und an dem Innenumfang des Rückschlussrings ausgebildete Statornuten und Statorpole, welche die Statorwicklung aufnehmen. Wenn an beiden Stirnseiten des Stators entsprechende Flanschanordnungen vorgesehen sind, bilden diese zusammen mit dem Rückschlussring das Gehäuse der elektrischen Maschine.In the preferred embodiment of the invention, the stator comprises a return ring and stator slots formed on the inner circumference of the return ring and stator poles which receive the stator winding. If on both ends the stator corresponding flange arrangements are provided, these form together with the return ring, the housing of the electric machine.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der elektrischen Maschine wird das Problem der Verbindung von Flansch und Stator dadurch gelöst, dass die Flansche mit dem Stator über die Nutisolation zentriert werden, ohne dass ein separates Gehäuse, welches die Flansche trägt, notwendig wäre. Die Flanschanordnung benötigt lediglich eine Verbindungsfläche, die fluchtend zu der Stirnfläche des Stators ausgerichtet und über die Nutisolation zentriert wird. Die Verbindung zwischen Stator und Flansch kann ebenfalls durch die Nutisolation realisiert werden. Zusätzlich können Stator und Flansch an einer oder beiden Stirnseiten der Maschine miteinander verschweißt werden. Alternativ kann die Statorwicklung die Verbindung von Stator und Flansch herstellen.By the inventive structure of the electrical Machine becomes the problem of connection of flange and stator solved by the fact that the flanges with the stator over The groove insulation can be centered without requiring a separate housing bearing the flanges, would be necessary. The flange arrangement just needs a connection surface, the Aligned and aligned with the end face of the stator the slot insulation is centered. The connection between stator and flange can also be realized by the slot insulation. In addition, stator and flange can be connected to one or the other both end sides of the machine welded together become. Alternatively, the stator winding can connect the stator and flange.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist es nicht nur möglich, den Flansch mit dem Stator Platz sparend ohne aufwendige Prozesstechnologie zu zentrieren und zu verbinden, sondern es kann dadurch auch ein Motoraufbau realisiert werden, bei dem die Außenfläche des Stators frei liegt, weil kein separates Gehäuse zur Befestigung der Flansche notwendig ist. Dadurch kann die im Betrieb erzeugte Wärme direkt von der Außenfläche des Stators an die Umgebung abgegeben werden.By It is not only the structure according to the invention possible, the flange with the stator space saving without to center and connect complex process technology, but It can also be realized by a motor structure in which the outer surface of the stator is exposed, because no separate Housing for attaching the flanges is necessary. Thereby The heat generated during operation can directly from the outer surface of the stator are discharged to the environment.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Stator aus einer Vielzahl von Statorblechen aufgebaut, die zu einem Blechpaket verbunden sind, wobei an dem Außenumfang der einzelnen Statorbleche Vorsprünge ausgebildet sind und wobei die Statorbleche winkelversetzt zueinander angeordnet sind, um die Außenfläche des Stators im Vergleich zu einer vollständig zylindrischen Außenfläche zu vergrößern.In In another aspect of the invention, the stator is of a plurality constructed of stator laminations, which are connected to a laminated core, wherein on the outer periphery of the individual stator laminations projections are formed and wherein the stator plates angularly offset from each other are arranged to the outer surface of the stator compared to a completely cylindrical outer surface to enlarge.

An dem Außenumfang der Statorbleche sind vorzugsweise (P, n) Vorsprünge ausgebildet, und die einzelnen Statorbleche sind um einen Winkel (360°/P)·m zueinander versetzt, wo bei P die Anzahl der Statorpole ist und n und m ganze Zahlen größer 0 sind. Vorzugsweise werden die Vorsprünge derart angeordnet, dass sie zusätzlich den magnetischen Rückschluss vergrößern. Dazu überbrücken die Vorsprünge mindestens eine Statornut zwischen zwei benachbarten Polen; das heißt, dass ein Vorsprung sich vorzugsweise von der radialen Verlängerung der Mittelachse eines Statorpols zu der radialen Verlängerung der Mittelachse eines benachbarten Pols erstreckt. Die Vorsprünge können auch zwei oder mehr Statornuten überbrücken.At the outer circumference of the stator laminations are preferably (P, n) projections formed, and the individual stator laminations are offset by an angle (360 ° / P) · m to each other, where P is the number of stator poles and n and m are integers greater than 0 are. Preferably, the projections are arranged such that they additionally have the magnetic inference enlarge. To bridge this the projections at least one stator between two adjacent Poland; that is, a projection preferably from the radial extension of the central axis of a stator pole to the radial extension of the central axis of an adjacent Pols stretches. The projections can also be two or bridge more stator slots.

In einer besonders bevorzugten Ausführung haben die Vorsprünge die Form von Kreissegmenten, welche sich an den zylindrischen Außenumfang der Statorbleche anschließen. Wenn mehrere Statorbleche winkelversetzt zueinander angeordnet werden, ergänzen sich diese Kreisbogensegmente vorzugsweise wiederum weitgehend zu einer Zylinderform, wobei zwischen den einzelnen jeweils fluchtenden Kreisbogensegmenten Kanäle ausgebildet sind.In In a particularly preferred embodiment, the projections have the shape of circle segments which conform to the cylindrical outer circumference of the Connect stator plates. If several stator plates angular offset arranged to each other, these circular arc segments complement each other preferably again largely to a cylindrical shape, wherein between the individual each aligned circular arc segments channels are formed.

Durch die besondere Gestaltung der Außenfläche des Stators, welche einen Teil des Gehäuses der elektrischen Maschine bildet, lässt sich die Mantelfläche des Gehäuses deutlich vergrößern. Die Außenkontur der Statorbleche kann so gestaltet werden, dass quasi „Kühlrippen” ausgebildet werden, die zu einer fünf- bis zehnfachen Oberflächenvergrößerung der Außenfläche des Stators führen.By the special design of the outer surface of the stator, which a part of the housing of the electric machine forms, can the outer surface of the housing increase significantly. The outer contour the stator laminations can be designed so that virtually "cooling fins" are formed which are at a five to tenfold increase in surface area lead the outer surface of the stator.

Die verschiedenen Aspekte der Erfindung lösen jeweils die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, sie können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.The various aspects of the invention solve each of the Invention underlying object, they can individually or used in combination.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.The Invention is hereinafter based on a preferred embodiment explained in more detail with reference to the drawings.

1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine elektrische Maschine zur Erläuterung gewisser Aspekte der Erfindung; 1 shows a sectional view through an electric machine for explaining certain aspects of the invention;

2 zeigt eine Explosionsdarstellung der elektrischen Maschine der 1; 2 shows an exploded view of the electric machine of 1 ;

3 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine elektrische Maschine gemäß einer Ausführung der Erfindung; 3 shows a sectional view through an electric machine according to an embodiment of the invention;

4 zeigt eine Seitenansicht der elektrischen Maschine der 3; 4 shows a side view of the electric machine of 3 ;

5 zeigt eine Explosionsdarstellung der elektrischen Maschine der 3; 5 shows an exploded view of the electric machine of 3 ;

6 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine elektrische Maschine gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung; 6 shows a sectional view through an electric machine according to another embodiment of the invention;

7 zeigt eine isometrische Seitenansicht der elektrischen Maschine der 6; 7 shows an isometric side view of the electric machine of 6 ;

8 zeigt eine Explosionsdarstellung der elektrischen Maschine der 6; 8th shows an exploded view of the electric machine of 6 ;

9 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine elektrische Maschine gemäß einer nochmals anderen Ausführung der Erfindung; 9 shows a sectional view through an electric machine according to yet another embodiment of the invention;

10 zeigt eine Explosionsdarstellung der elektrischen Maschine der 8; 10 shows an exploded view of the electric machine of 8th ;

11 zeigt eine isometrische Darstellung des Stators mit Nutisolation der elektrischen Maschine der 8; 11 shows an isometric view of the stator with slot insulation of the electric machine of 8th ;

12a, 12b und 12c zeigen Draufsichten auf einzelne Statorbleche, die zum Aufbauen des erfindungsgemäßen Stators verwendet werden; und 12a . 12b and 12c show plan views of individual stator laminations, which are used to construct the stator according to the invention; and

13 zeigt eine perspektivische Darstellung des Statorkörpers, der in der erfindungsgemäßen Maschine verwendet wird. 13 shows a perspective view of the stator body, which is used in the machine according to the invention.

1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor, der einen Ausgangspunkt für die Erfindung darstellt. Der Motor umfasst einen Stator 10 und einen Rotor 12, welcher von dem Stator 10 umschlossen wird. Der Rotor 12 umfasst einen Magnetträger 14 sowie Permanentmagnete 16, die auf eine Welle 18 aufgebracht sind. Der Magnetträger 14 kann aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sein, um einen Rückschluss für die Permanentmagnete 16 zu bilden. 1 shows a sectional view through a brushless DC motor, which is a starting point for the invention. The engine includes a stator 10 and a rotor 12 , which from the stator 10 is enclosed. The rotor 12 includes a magnetic carrier 14 as well as permanent magnets 16 on a wave 18 are applied. The magnet carrier 14 can be made of a ferromagnetic material, a conclusion for the permanent magnets 16 to build.

Der Stator 10 umfasst einen Rückschlussring und am Innenumfang des Rückschlussrings ausgebildete Statornuten 46 und Statorpole 44, welche eine Statorwicklung 20 aufnehmen. Der Stator 10 ist aus einer Vielzahl von Statorblechen aufgebaut, welche zu einem Blechpaket verbunden sind, wie unten näher erläutert ist.The stator 10 includes a return ring and formed on the inner circumference of the return ring stator slots 46 and stator poles 44 which is a stator winding 20 take up. The stator 10 is constructed of a plurality of stator laminations, which are connected to a laminated core, as explained in more detail below.

An den beiden Stirnseiten des Stators 10a und 10b ist jeweils eine Flanschanordnung 22a, 22b mit dem Stator 10 verbunden. Jede Flanschanordnung 22a, 22b umfasst ein erstes Flanschbauteil 24a, 24b, das topfförmig ausgebildet ist. Der Topfboden 26a, 26b ist in seiner Geometrie an die Geometrie der Stirnfläche des Stators angepasst. Dies bedeutet, dass die Geometrie der Topfböden 26a, 26b an den Blechschnitt des Stators, mit Statorpolen und Statornuten wie in 2 gezeigt, soweit angepasst ist, dass es möglich ist, die Statorwicklung 20 beim Bewickeln des Stators 10 auch über den Topfboden 26a, 26b zu wickeln und dadurch die ersten Flanschbauteile 24a, 24b fest mit dem Stator 10 zu verbinden. Die Geometrie der Topfböden 26a, 26b kann, muss aber nicht mit dem Blechschnitt des Stators weitgehend übereinstimmen.At the two end faces of the stator 10a and 10b each is a flange assembly 22a . 22b with the stator 10 connected. Each flange arrangement 22a . 22b includes a first flange component 24a . 24b , which is cup-shaped. The bottom of the pot 26a . 26b is adapted in its geometry to the geometry of the end face of the stator. This means that the geometry of the pot bottoms 26a . 26b to the lamination of the stator, with stator poles and stator slots as in 2 shown, as far as it is adapted that it is possible, the stator winding 20 while winding the stator 10 also over the bottom of the pot 26a . 26b to wind and thereby the first flange components 24a . 24b stuck to the stator 10 connect to. The geometry of the pot bottoms 26a . 26b can, but does not have to match the lamination of the stator broadly.

Die ersten Flanschbauteile 24a, 24b sind jeweils durch zweite Flanschbauteile 28a, 28b abgeschlossen. Diese zweiten Flanschbauteile 28a, 28b sind in der gezeigten Ausführung als einfache scheibenförmige Deckel ausgebildet. Sie halten jeweils einen Lagersitz 30a, 30b zum Aufnehmen von Kugellagern 32a, 32b zur Lagerung der Welle 18. Die zweiten Flanschbauteile 28a, 28b können mit den ersten Flanschbauteilen 24a, 24b durch Verstemmen oder auf andere Weise verbunden werden.The first flange components 24a . 24b are each by second flange components 28a . 28b completed. These second flange components 28a . 28b are formed in the embodiment shown as a simple disc-shaped lid. They each hold a bearing seat 30a . 30b for picking up ball bearings 32a . 32b for storage of the shaft 18 , The second flange components 28a . 28b can with the first flange components 24a . 24b be connected by caulking or otherwise.

An die erste Flanschanordnung 22a schließt sich in der gezeigten Ausführung stirnseitig eine Sensorabdeckung 34 an, in der ein Sensormagnet 36 angeordnet ist, welcher mit der Welle 18 verbunden ist.To the first flange assembly 22a closes in the embodiment shown frontally a sensor cover 34 in which a sensor magnet 36 is arranged, which with the shaft 18 connected is.

Die elektrische Maschine ist so gestaltet, dass das Gehäuse der Maschine durch die zweiteilige Flanschanordnung 22a, 22b und die Außenfläche des Stators 10 gebildet wird, so dass kein separates Gehäuse notwendig ist. Die Flansche 22a, 22b schließen unmittelbar an den Stator 10 an. Die Flanschbauteile können beispielsweise als Tiefzieh- oder Stanzbiegeteile hergestellt werden, wobei die Topfböden 26a, 26b die Geometrie an der Stirnseite des Stator abbilden. Vor dem Bewickeln des Stators 10 werden die ersten Flanschbauteile 24a, 24b an den beiden Stirnseiten 10a, 10b des Stators angeordnet und anschließend bewickelt sowie gegebenenfalls mit Kunstharz beträufelt. Auf diese Weise erhält man eine Baugruppe, bei der die Flansche mit dem Stator durch die Statorwicklung fest verbunden sind, ohne dass zusätzliche Verbindungselemente nötig waren. Anschließend können die zweiten Flanschbauteile 28a, 28b in die ersten Flanschbauteile 24a, 24b eingesetzt werden. Die zweiten Flanschbauteile 28a, 28b können beispielsweise einfach aus einer gestanzten Platte hergestellt und mit den ersten Flanschbauteilen 24a, 24b verstemmt oder auf andere Weise verbunden werden.The electric machine is designed so that the housing of the machine through the two-piece flange assembly 22a . 22b and the outer surface of the stator 10 is formed, so that no separate housing is necessary. The flanges 22a . 22b close directly to the stator 10 at. The flange components can be produced, for example, as deep-drawn or stamped bent parts, the pot bottoms 26a . 26b depict the geometry on the front side of the stator. Before winding the stator 10 become the first flange components 24a . 24b on the two front sides 10a . 10b arranged the stator and then wound and optionally drizzled with synthetic resin. In this way, you get an assembly in which the flanges are firmly connected to the stator through the stator winding, without additional fasteners were needed. Subsequently, the second flange components 28a . 28b in the first flange components 24a . 24b be used. The second flange components 28a . 28b For example, they can be made simply from a stamped plate and with the first flange components 24a . 24b caulked or otherwise connected.

2 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Motors, anhand derer der Zusammenbau des Motors bezogen auf die Flanschanordnung 22b dargestellt wird. Für die Flanschanordnung 22a verhält es sich dem entsprechend. Der Topfboden 26b des ersten Flanschbauteils 24b entspricht in seiner Geometrie der Stirnseite 10b des Stators 10. Das erste Flanschbauteil 24b wird auf den Stator gesetzt und gemeinsam mit diesem bewickelt. Die am Umfang des ersten Flanschbauteils 24b in axialer Richtung zeigenden Vorsprünge 27b dienen der Verbindung des ersten mit dem zweiten Flanschbauteil 28b. Sie liegen entsprechenden Aussparungen 29b des zweiten Flanschbauteils 28b gegenüber und werden durch Verstemmen mit diesen verbunden. Gezeigt sind drei Aussparungen 29b und drei Vorsprünge 27b, die aus je zwei Nasen bestehen, wobei auch eine andere Anzahl und Ausformung der Vorsprünge und allgemeiner eine andere Art der Verbindung der Flanschteile möglich ist. 2 shows an exploded view of the motor according to the invention, based on which the assembly of the motor relative to the flange assembly 22b is pictured. For the flange arrangement 22a does it behave accordingly. The bottom of the pot 26b of the first flange component 24b corresponds in its geometry to the front side 10b of the stator 10 , The first flange component 24b is placed on the stator and wound together with this. The at the periphery of the first flange 24b in the axial direction pointing projections 27b serve to connect the first to the second flange 28b , They are corresponding recesses 29b of the second flange component 28b opposite and are connected by caulking with these. Shown are three recesses 29b and three protrusions 27b each consisting of two lugs, wherein also a different number and shape of the projections and more generally another type of connection of the flange parts is possible.

In das zweite Flanschbauteil 28b ist der Lagersitz 30b eingesetzt, welcher das Kugellager 32b trägt. Beim Verbinden des zweiten Flanschbauteils 28b mit dem ersten Flanschbauteil 24b, z. B. durch Verstemmen der Flanschanordnung 22b, wird der Lagersitz 30b durch den Kontakt mit dem Topfboden 26b zentriert ausgerichtet. Erfindungsgemäß erfolgt die Zentrierung des Lagersitzes 30b mit Hilfe einer Nutisolation, die auf den Stator aufgebracht ist. Eine solche Nutisolation kann auf den Stator aufgespritzt oder als separates Bauteil auf den Stator aufgeschoben werden (nicht gezeigt). Sie kommt zwischen dem Stirnende des Stators und dem Boden des ersten Flanschbauteils zu liegen und wird gemeinsam mit der Flanschanordnung durch die Wicklung auf dem Stator fixiert. Die Nutisolation kann erfindungsgemäß mit Mitteln zum Zentrieren des Lagersitzes ausgeformt sein.In the second flange component 28b is the camp seat 30b used, which is the ball bearing 32b wearing. When connecting the second flange 28b with the first flange component 24b , z. B. by caulking the flange 22b , the bearing seat becomes 30b through contact with the bottom of the pot 26b centered. According to the centering of the bearing seat takes place 30b by means of a slot insulation, which is applied to the stator. A Such groove insulation can be sprayed onto the stator or pushed onto the stator as a separate component (not shown). It comes to lie between the front end of the stator and the bottom of the first flange member and is fixed together with the flange assembly through the winding on the stator. The slot insulation can be formed according to the invention with means for centering the bearing seat.

Weiterhin ist es möglich, das erste Flanschbauteil 24b in axialer Richtung zu verlängern und somit den Raum zwischen dem Topfboden 26b und den zweiten Flanschbauteil zu vergrößern. Dieser Raum innerhalb der Flanschanordnung 22b kann beispielsweise dazu genutzt werden, ein Lüfterrad zur Kühlung des Motors aufzunehmen.Furthermore, it is possible for the first flange component 24b extend in the axial direction and thus the space between the bottom of the pot 26b and to enlarge the second flange member. This space inside the flange assembly 22b For example, it can be used to pick up a fan to cool the engine.

Ausführungen der Erfindung, bei denen die Nutisolation Mittel zum Zentrieren des Rotors und/oder der Flanschanordnung relativ zu dem Stator und dem Rotor aufweist, sind im Folgenden mit Bezug auf die 3 bis 11 beschrieben.Embodiments of the invention in which the slot insulation comprises means for centering the rotor and / or the flange assembly relative to the stator and the rotor are described below with reference to FIGS 3 to 11 described.

Eine erste Ausführungsvariante ist in den 3 bis 5 gezeigt. In dieser Ausführung ist die erste Flanschanordnung an einem Stirnende der elektrischen Maschine mit dem Stator auf ähnliche Weise verbunden wie mit Bezug auf 1 beschrieben, während an dem anderen Stirnende der elektrischen Maschine eine zweite Flanschanordnung mit einer anderen Art der Zentrierung und Verbindung von Flansch und Stator vorgesehen ist.A first embodiment is in the 3 to 5 shown. In this embodiment, the first flange assembly is connected at a front end of the electric machine to the stator in a similar manner as with respect to 1 described, while at the other end of the electric machine, a second flange assembly is provided with a different type of centering and connection of flange and stator.

Die in den 3 bis 5 gezeigte elektrische Maschine umfasst einen Stator 10 und einen Rotor 12, der von dem Stator 10 umschlossen wird. An einer Stirnseite des Stators 10 ist eine erste Flanschanordnung 22 vorgesehen, die ähnlich wie in der zuvor beschriebenen Ausführung aufgebaut ist. Die erste Flanschanordnung 22 umfasst ein erstes Flanschbauteil 24, das topfförmig ausgebildet ist. Der Topfboden 26 ist in seiner Geometrie an die Geometrie der Stirnfläche des Stators angepasst, so dass es möglich ist, die Statorwicklung (in 3 nicht gezeigt) beim Bewickeln des Stators auch über dem Topfboden 26 zu wickeln und dadurch das erste Flanschbauteil 24 mit dem Stator 10 zu verbinden.The in the 3 to 5 The electric machine shown comprises a stator 10 and a rotor 12 from the stator 10 is enclosed. At one end of the stator 10 is a first flange assembly 22 provided, which is constructed similar to the embodiment described above. The first flange arrangement 22 includes a first flange component 24 , which is cup-shaped. The bottom of the pot 26 is adapted in its geometry to the geometry of the end face of the stator, so that it is possible, the stator winding (in 3 not shown) when winding the stator also above the bottom of the pot 26 to wind and thereby the first flange component 24 with the stator 10 connect to.

Das erste Flanschbauteil 24 ist durch ein zweites Flanschbauteil 28 abgeschlossen. In der gezeigten Ausführung ist ein Lagersitz 30 in das zweite Flanschbauteil 28 integriert. Der Lagersitz 30 hält ein Kugellager 32 zur Lagerung der Welle 18. Das zweite Flanschbauteil 28 kann mit dem ersten Flanschbauteil 24 durch Verstemmen, Schweißen oder auf andere Weise verbunden werden.The first flange component 24 is by a second flange component 28 completed. In the embodiment shown is a bearing seat 30 in the second flange component 28 integrated. The bearing seat 30 holding a ball bearing 32 for storage of the shaft 18 , The second flange component 28 can with the first flange component 24 be connected by caulking, welding or otherwise.

Vor dem Bewickeln des Stators wird eine Nutisolation auf den Stator aufgebracht, die in der gezeigten Ausführung zwei Isolationskörper 40, 42 umfasst. Der Isolationskörper 40 ist der Stirnseite des Stators 10 mit der topfförmigen Flanschanordnung 22 zugeordnet. Die Nutisolation besteht aus Kunststoff und ist vorzugsweise ein Kunststoffspritzgussteil, das so ausgebildet ist, dass es in axialer Richtung auf den Stator 10 aufgeschoben und in die Nuten des Stators eingeschoben wird.Before the winding of the stator, a slot insulation is applied to the stator, which in the embodiment shown, two insulating body 40 . 42 includes. The insulation body 40 is the front of the stator 10 with the cup-shaped flange assembly 22 assigned. The slot insulation is made of plastic and is preferably a plastic injection-molded part, which is designed so that it in the axial direction of the stator 10 pushed and inserted into the grooves of the stator.

Bei der Montage der elektrischen Maschine wird in der Ausführung der 3 zunächst das topfförmige Flanschbauteil 24 zum Stirnende des Stators 10 ausgerichtet, und anschließend wird der Isolationskörper 40 in axialer Richtung aufgeschoben, so dass er in die Nuten des Stators 10 eingreift und das Flanschbauteil 24 relativ zum Stator zentriert und fixiert. Durch das spätere Bewickeln des Stators, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, wird das Flanschbauteil 24 mit dem Stator 10 fest verbunden.When assembling the electric machine is in the execution of 3 first the cup-shaped flange component 24 to the front end of the stator 10 aligned, and then the insulation body 40 pushed in the axial direction, so that it into the grooves of the stator 10 engages and the flange component 24 Centered and fixed relative to the stator. By later winding the stator, as with respect to 1 described, the flange component 24 with the stator 10 firmly connected.

Neben der sehr einfachen Montage erreicht man durch den erfindungsgemäßen Aufbau auch eine einfache und präzise Zentrierung des Rotors 12, weil die Positionierung und Zentrierung der Kugellager 32a, 32b über die Flanschanordnungen 22, 22a, 22b direkt zu dem Innendurchmesser des Stators 10 ausgerichtet wird. Im Vergleich zu der Anordnung von Lagersitzen in Flanschen, die mit einem Gehäuse verbunden sind, ergibt sich dadurch eine Verkürzung der Toleranzkette von Stator zu Rotor. Hieraus ergeben sich geringere Anforderungen an die Konzentrizität der Flanschanordnung 22, 22a, 22b beziehungsweise das Potential zur Verringerung des Luftspaltes zwischen Stator und Rotor. Dies kann trotz des kompakten Aufbaus der elektrischen Maschine eine Leistungssteigerung ermöglichen.In addition to the very simple installation is achieved by the structure of the invention also a simple and precise centering of the rotor 12 because of the positioning and centering of the ball bearings 32a . 32b over the flange arrangements 22 . 22a . 22b directly to the inner diameter of the stator 10 is aligned. In comparison to the arrangement of bearing seats in flanges, which are connected to a housing, this results in a shortening of the tolerance chain from stator to rotor. This results in lower demands on the concentricity of the flange 22 . 22a . 22b or the potential for reducing the air gap between the stator and the rotor. This can allow an increase in performance despite the compact construction of the electric machine.

In der Ausführung der 3 bis 5 weist der Isolationskörper 40 Mittel zum Zentrieren und Fixieren einer Schaltungsplatte 44 auf, die Komponenten für die Ansteuerung und Versorgung der elektrischen Maschine trägt. Die Verbindung zwischen dem Isolationskörper 40 und der Schaltungsplatte 44 kann beispielsweise über Rastverbinder 50, wie Clipse, erfolgen.In the execution of 3 to 5 has the insulation body 40 Means for centering and fixing a circuit board 44 on, which carries components for the control and supply of the electrical machine. The connection between the insulation body 40 and the circuit board 44 can for example via snap-in connector 50 , like clips.

In dem zweiten Flanschbauteil 28 ist eine Ausnehmung 46 ausgebildet, in der eine Buchse zur Verbindung der elektrischen Maschine mit Signal- und Versorgungsleitungen vorgesehen werden kann.In the second flange component 28 is a recess 46 formed in which a socket for connection of the electrical machine with signal and supply lines can be provided.

Der Innenring des Kugellagers 32 ist über eine Feder 48 vorgespannt. In der Ausführung der 3 ist der Rotor 12 im Verhältnis zum Stator 10 in axialer Richtung verlängert und gibt ein axiales magnetisches Streufeld an einen Magnetsensor, beispielsweise einen Hallsensor ab, der auf der Schaltungsplatte 44 vorgesehen ist, um die Drehlage, Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit der elektrischen Maschine zu erfassen.The inner ring of the ball bearing 32 is about a spring 48 biased. In the execution of 3 is the rotor 12 in relation to the stator 10 extended in the axial direction and outputs an axial stray magnetic field to a magnetic sensor, such as a Hall sensor, which on the circuit board 44 is provided to detect the rotational position, rotational direction and / or rotational speed of the electric machine.

In der Ausführung der 3 bis 5 dient der Isolationskörper 40 der Nutisolation an dem einen Stirnende der elektrischen Maschine sowohl der Zentrierung des Flansches 22 als auch der Zentrierung der Schaltungsplatte 44 und, über den Flansch 22 auch der Zentrierung des Kugellagers 32 zur Lagerung des Rotors 12. Der Rotor wird somit über die Nutisolation bezogen auf den Innenumfang des Stators zentriert und nicht, wie beim Stand der Technik üblich, relativ zum Außenumfang des Stators oder relativ zu einem Gehäuse, so dass die Toleranzkette von Stator zu Rotor verkürzt werden kann.In the execution of 3 to 5 serves the insulation body 40 the slot insulation at the one end of the electric machine both the centering of the flange 22 as well as the centering of the circuit board 44 and, over the flange 22 also the centering of the ball bearing 32 for storage of the rotor 12 , The rotor is thus centered over the slot insulation relative to the inner circumference of the stator and not, as is usual in the prior art, relative to the outer circumference of the stator or relative to a housing, so that the tolerance chain can be shortened from stator to rotor.

In der Ausführung der 3 bis 5 ist auf der Abtriebseite der elektrischen Maschine eine zweite Flanschanordnung mit einer anderen Art der Zentrierung und Fixierung des Flansches vorgesehen. Der Isolationskörper 42 der Nutisolation wird auch an dieser Stirnseite der elektrischen Maschine in axialer Richtung in die Nuten des Stators 10 eingeschoben. An den Isolationskörper 42 sind Drahtführungen 52 angeformt, von denen Verbindungszapfen 54 in axialer Richtung abstehen, die der Verbindung des Isolationskörpers 42 mit dem Flansch dienen, wie unten noch beschrieben ist. Ferner weist der Isolationskörper 42 in radialer Richtung nach Innen ragende Vorsprünge 56 zur Zentrierung eines Lagersitzes sowie in radialer Richtung nach außen ragende Vorsprünge 58 zur Zentrierung des Flansches auf. Ein Lagersitz 60 kommt gegen die Vorsprünge 56 zu liegen und nimmt ein Kugellager 62 zur Lagerung der Welle 18 und somit des Rotors 12 auf. Da der Isolationskörper 42 in den Stator 10 eingepasst und somit relativ zum Stator ausgerichtet ist, kann auf diese Weise der Rotor 12 mit Hilfe der Nutisolation direkt relativ zum Stator zentriert und positioniert werden.In the execution of 3 to 5 is provided on the output side of the electric machine, a second flange assembly with a different type of centering and fixing of the flange. The insulation body 42 the slot insulation is also at this end face of the electric machine in the axial direction in the grooves of the stator 10 inserted. To the insulation body 42 are wire guides 52 molded, of which connecting pin 54 protrude in the axial direction, the connection of the insulating body 42 serve with the flange, as described below. Furthermore, the insulating body 42 in the radial direction inwardly projecting projections 56 for centering a bearing seat and in the radial direction outwardly projecting projections 58 for centering the flange. A warehouse seat 60 comes against the projections 56 to lie and take a ball bearing 62 for storage of the shaft 18 and thus the rotor 12 on. As the insulation body 42 in the stator 10 fitted and thus aligned relative to the stator, can in this way the rotor 12 centered and positioned directly relative to the stator with the aid of the slot insulation.

Ein Flanschbauteil 64 wird stirnseitig in axialer Richtung über den Isolationskörper 42 geschoben, so dass die Verbindungszapfen 54 des Isolationskörpers 42 in entsprechenden Bohrungen 66 des Flanschbauteils 64 zu liegen kommen. Dadurch wird das Flanschbauteil 64 relativ zu dem Isolationskörper 42 und somit relativ zu Statur und Rotor zentriert. Ferner sind in der bevorzugten Ausführung die Verbindungszapfen 54 so ausgestaltet, dass sie von den Bohrungen 66 vorstehen, so dass eine Verbindung der Nutisolation mit dem Flanschbauteil 24 durch Heiß-Verstemmen der Verbindungszapfen 54 hergestellt werden kann. Dabei entstehen Dome 68 an den freien Enden der Verbindungszapfen 54, welche eine dauerhafte Verbindung des Flanschbauteils 64 mit dem Isolationskörper 42 und somit mit der elektrischen Maschine gewährleisten. Die Dome 68 sind am besten in 3 zu erkennen.A flange component 64 is the front side in the axial direction over the insulating body 42 pushed so that the connecting pin 54 of the insulation body 42 in corresponding holes 66 of the flange component 64 to come to rest. This will make the flange component 64 relative to the insulating body 42 and thus centered relative to stature and rotor. Furthermore, in the preferred embodiment, the connecting pins 54 designed so that they are from the holes 66 projecting, so that a connection of the slot insulation with the flange component 24 by hot-caulking the connecting pin 54 can be produced. This creates dome 68 at the free ends of the connecting pins 54 , which is a permanent connection of the flange component 64 with the insulating body 42 and thus ensure with the electric machine. The dome 68 are best in 3 to recognize.

Wie in 4 dargestellt, ergibt die beschriebene Anordnung eine elektrische Maschine, deren Gehäuse durch den Außenumfang des Stators 10 sowie die Außenflächen der Flanschbauteile 24 und 64 gebildet wird. Die Nutisolation liegt vollständig innerhalb dieser Bauteile und bildet quasi das Skelett der elektrischen Maschine.As in 4 illustrated, the arrangement described results in an electric machine whose housing through the outer periphery of the stator 10 and the outer surfaces of the flange components 24 and 64 is formed. The slot insulation lies completely within these components and forms the skeleton of the electrical machine.

Die Ausführung der zweiten Flanschanordnung an der Abtriebseite der elektrischen Maschine der 3 hat gegenüber der eingangs beschriebenen ersten Flanschanordnung den Vorteil, dass das Innere der elektrischen Maschine auch nach dem Bewickeln des Stators zugänglich und somit die Verschaltung der Wicklungsdrähte einfacher ist, weil die zweite Flanschanordnung unabhängig von der Wicklung in einem nachgeschalteten Arbeitsgang aufgebracht wird. Die zweite Flanschanordnung ist einteilig, und die Zentrierung und Verbindung der zweiten Flanschanordnung mit Hilfe der Nutisolation ist einfach und leicht realisierbar. Die beschriebene Verbindung mit Hilfe der Verbindungszapfen eignet sich insbesondere für kurze Verbindungsstrecken, bei denen nicht, wie an dem gegenüberliegenden Stirnende der elektrischen Maschine, eine Schaltungsplatte oder andere Komponenten innerhalb des Flansches untergebracht werden sollen.The execution of the second flange assembly on the output side of the electric machine of 3 has the advantage over the initially described first flange arrangement that the interior of the electrical machine is accessible even after the winding of the stator and thus the wiring of the winding wires is simpler, because the second flange arrangement is applied independently of the winding in a downstream operation. The second flange assembly is in one piece, and the centering and connection of the second flange assembly by means of the slot insulation is simple and easy to implement. The described connection by means of the connecting pins is particularly suitable for short connecting lines, where not, as at the opposite end face of the electric machine, a circuit board or other components are to be housed within the flange.

Eine weitere Ausführung der Erfindung ist in den 6 bis 8 dargestellt. Wie in den vorhergehenden Ausführungen umfasst die Maschine einen Statur 10 und einen Rotor 12, der von dem Statur 10 umschlossen wird. Der Rotor 12 ist auf eine Welle 18 aufgebracht. Der Statur 10 umfasst einen Statorkörper 10c mit einem Rückschlussring, der den Außenumfang des Stators 10 definiert, und am Innenumfang des Rückschlussrings ausgebildeten Statorpolen und Statornuten, welche eine Statorwicklung 20 aufnehmen. Der Statorkörper 10c ist aus einer Vielzahl von Statorblechen aufgebaut, die zu einem Blechpaket verbunden sind.Another embodiment of the invention is in the 6 to 8th shown. As in the previous embodiments, the machine comprises a stature 10 and a rotor 12 of the stature 10 is enclosed. The rotor 12 is on a wave 18 applied. The stature 10 includes a stator body 10c with a return ring, which is the outer circumference of the stator 10 defined, and formed on the inner circumference of the return ring stator poles and stator slots, which is a stator winding 20 take up. The stator body 10c is composed of a plurality of stator laminations, which are connected to a laminated core.

In die Nuten des Stators 10 ist eine Nutisolation 38 eingebracht, die einen ersten und einen zweiten Isolationskörper 68, 70 umfasst. Die Isolationskörper 68, 70 sind ähnlich wie der Isolationskörper 42 der zuvor beschriebenen Ausführung aufgebaut. Sie weisen jeweils Drahtführungen 72, 74 zur Führung und Positionierung der Wicklung 20 auf. An einzelnen Drahtführungen 72 des von der Abtriebsseite der elektrischen Maschine abgewandten Isolationskörpers 68 sind Zapfen 76 angeformt, über die eine Schaltungsplatte 78 an der Nutisolation 38 zentriert und mit ihr verbunden wird. Die Zapfen 76 können Rastnasen oder andere Mittel zur Fixierung der Schaltungsplatte 78 an der Nutisolation 38 aufweisen. Sie können auch für eine Verbindung mit der Schaltungsplatte 78 durch Heiß-Verstemmen ausgebildet sein.Into the grooves of the stator 10 is a slot insulation 38 introduced, the first and a second insulating body 68 . 70 includes. The insulation body 68 . 70 are similar to the insulation body 42 built the previously described embodiment. They each have wire guides 72 . 74 for guiding and positioning the winding 20 on. On individual wire guides 72 of the driven side of the electrical machine facing away from the insulating body 68 are cones 76 Molded over the one circuit board 78 at the slot insulation 38 centered and connected to it. The cones 76 can latching noses or other means for fixing the circuit board 78 at the slot insulation 38 exhibit. You can also connect to the circuit board 78 be formed by hot caulking.

An beiden Isolationskörpern 68, 70 sind ferner in radialer Richtung nach außen ragende Vorsprünge 80, 82 zur Zentrierung von zwei Flanschbauteilen 84, 86 angeformt. Die Flanschbauteile 84, 86 sind topfförmig und werden von den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators 10 in axialer Richtung über die Isolationskörper 68, 70 geschoben, bis sie an den Stirnseiten des Stators 10 zu liegen kommen. Hierbei werden sie über die radialen Vorsprünge 80, 82 zentriert. Das Flanschbauteil 84 ist so ausgebildet, dass es auch die Schaltungsplatte 78 mit darauf befindlichen Komponenten für die Ansteuerung und Versorgung der elektrischen Maschine umschließt. In das Flanschbauteil 84 ist ein Lagersitz 88 für ein Kugellager 90 zur Lagerung der Welle 18 integriert. Eine Feder 92 dient zur Vorspannung des Innenrings des Kugellagers 90.On both insulators 68 . 70 are also in the radial direction outwardly projecting protrusions 80 . 82 for centering two flange components 84 . 86 formed. The flange components 84 . 86 are cup-shaped and are of the two opposite end faces of the stator 10 in the axial direction over the insulation body 68 . 70 pushed until they are on the front sides of the stator 10 to come to rest. Here they are about the radial projections 80 . 82 centered. The flange component 84 is designed so that it also has the circuit board 78 encloses with it components for the control and supply of the electrical machine. Into the flange component 84 is a warehouse seat 88 for a ball bearing 90 for storage of the shaft 18 integrated. A feather 92 serves to preload the inner ring of the ball bearing 90 ,

Auf der gegenüberliegenden Abtriebsseite der elektrischen Maschine sind radial nach innen ragende Vorsprünge 94 zur Zentrierung eines Lagersitzes 96 für ein Kugellager 98 an den Isolationskörper 70 angeformt.On the opposite output side of the electric machine are radially inwardly projecting projections 94 for centering a bearing seat 96 for a ball bearing 98 to the insulation body 70 formed.

Die beiden Flanschbauteile 84, 60 werden an dem Rotor 10 durch Laserschweißen fixiert, wobei in 7 Schweißpunkte 100 angedeutet sind.The two flange components 84 . 60 be on the rotor 10 fixed by laser welding, in 7 welds 100 are indicated.

In der Ausführung der 6 bis 8 ist die elektrische Maschine nach dem Bewickeln des Stators von beiden Stirnseiten her zugänglich, wobei die Schaltungsplatte 28 auf einfache Weise auf die Zapfen 76 der Nutisolation aufgebracht und mit dieser verbunden werden kann. Die Schaltungsplatte 78, die Lager und die Flanschbauteile werden über die Nutisolation zentriert, wobei die Flanschbauteile 84, 86 einfach in axialer Richtung stirnseitig über die Nutisolation geschoben werden, so dass sie mit ihren Innenflächen gegen die Vorsprünge 80, 82 zu liegen kommen. Die Nutisolation liegt vollständig innerhalb des Stators und der Flanschbauteile, wobei das Gehäuse der elektrischen Maschine durch die Außenseite der Flanschbauteile und des Stators gebildet wird. Das Verschweißen der Flanschbauteile mit dem Stator, das alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Verbindungsarten vorgesehen werden kann, hat den Vorteil, dass das Flanschbauteil einfach herzustellen ist und dass eine zuverlässige Verbindung unabhängig von der axialen Länge des Flanschbauteils erzielt werden kann.In the execution of 6 to 8th After the stator has been wound, the electric machine is accessible from both ends, the circuit board 28 in a simple way on the pins 76 the groove insulation applied and can be connected to this. The circuit board 78 , the bearings and the flange components are centered over the slot insulation, with the flange components 84 . 86 simply pushed in the axial direction of the end face over the slot insulation, so that they with their inner surfaces against the projections 80 . 82 to come to rest. The slot insulation lies completely within the stator and the flange components, wherein the housing of the electrical machine is formed by the outside of the flange components and the stator. The welding of the flange components to the stator, which can be provided alternatively or in addition to the above-described types of connection, has the advantage that the flange component is easy to manufacture and that a reliable connection can be achieved regardless of the axial length of the flange.

Die beschriebene Ausführung hat ferner den Vorteil, dass Stator und Rotor unmittelbar über die Nutisolation zentriert werden und nicht, wie beim Stand der Technik üblich, über ein zusätzliches Gehäuse, wodurch die Toleranzkette verkürzt werden kann.The described embodiment also has the advantage that stator and rotor are centered directly over the slot insulation and not, as is customary in the art, over an additional housing, reducing the tolerance chain can be shortened.

Eine noch weitere Ausführung der Erfindung ist in den 9 bis 11 dargestellt. Diese Ausführung ist ähnlich der Ausführung der 6 bis 8, wobei entsprechende Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und hier nur die Unterschiede beschrieben werden.Yet another embodiment of the invention is in the 9 to 11 shown. This embodiment is similar to the design of the 6 to 8th , wherein corresponding components are denoted by the same reference numerals and only the differences will be described here.

In der Ausführung der 9 bis 11 unterscheiden sich die Isolationskörper 68, 70 geringfügig von der vorhergehenden Ausführungsform dadurch, dass sie nicht bündig aneinander stoßen, sondern an ihren in die Nuten eingeschobenen Enden verjüngt sind und einander überlappen. Ferner sind die Drahtführungen 74 an der Abtriebsseite der Maschine gerade ausgeführt. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite ist in der Darstellung der 9 zu erkennen, dass die an den Drahtführungen 72 ausgebildeten Zapfen 76 mit der Schaltungsplatte 78 durch Heiß-Verstemmen verbunden sind, so dass sich Dome 76' ergeben, welche die Schaltungsplatte 78 auf der Nutisolation halten.In the execution of 9 to 11 differ the insulation body 68 . 70 slightly different from the previous embodiment in that they do not abut flush, but are tapered at their ends inserted into the grooves and overlap each other. Furthermore, the wire guides 74 straight on the output side of the machine. On the opposite front side is in the representation of the 9 to recognize that at the wire guides 72 trained cones 76 with the circuit board 78 connected by hot-caulking, so that dome 76 ' yield, which the circuit board 78 hold on the slot insulation.

Das abtriebsseitige Flanschbauteil 86 unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform dadurch, dass ein Lagersitz 102 in das Bauteil integriert ist, anstatt einen separaten Lagersitz vorzusehen. Diese Abwandlungen stellen alternative Ausführungen zu den zuvor beschriebenen Merkmalen der elektrischen Maschine gemäß der Erfindung dar, ohne den Gegenstand der Erfindung grundlegend zu verändern.The output side flange component 86 differs from the previous embodiment in that a bearing seat 102 is integrated into the component, rather than providing a separate bearing seat. These modifications represent alternative embodiments to the previously described features of the electric machine according to the invention, without fundamentally altering the subject matter of the invention.

Ein wichtigerer Unterschied der Ausführung der 9 besteht darin, dass in den Außenumfang des Stators 10 an seinen beiden Stirnseiten eine Stufe 104, 106 eingeformt ist, mit der die Flanschbauteile 84 bzw. 86 in Eingriff kommen. Diese Stufen 104, 106 können beispielsweise dadurch gebildet werden, dass in einem Statorblechpaket jeweils die äußeren Blechlagen mit einem geringeren Außendurchmesser gefertigt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn entlang der Stufen 104, 106 in Abständen Vorsprünge 108, 110 stehen gelassen werden, die mit entsprechenden Ausnehmungen 112, 114 in den Flanschbauteilen 84 und 86 zusammenwirken. Dadurch können die Flanschbauteile 84, 86 auf dem Stator nicht nur mit Hilfe der Nutisolation und der Stufen 104, 106 zentriert werden, sondern auch ihre Drehlage kann vorgegeben werden.A more important difference in the execution of the 9 is that in the outer circumference of the stator 10 on its two front sides a step 104 . 106 is formed with the flange components 84 respectively. 86 get in touch. These stages 104 . 106 can be formed, for example, that in a stator lamination each outer sheet metal layers are made with a smaller outer diameter. It is particularly advantageous if along the steps 104 . 106 at intervals projections 108 . 110 be left standing, with corresponding recesses 112 . 114 in the flange components 84 and 86 interact. This allows the flange components 84 . 86 on the stator not only with the help of groove insulation and steps 104 . 106 can be centered, but also their rotational position can be specified.

Die Vorsprünge 80, 82 der Nutisolation zum Zentrieren der Flanschbauteile 84, 86 sind mit den Stufen 104, 106 bündig oder haben sogar einen geringfügig größeren Außendurchmesser, um die Zentrierung der Flanschbauteile 84, 86 über die Nutisolation sicherzustellen. Da die Nutisolation aus Kunststoff hergestellt ist, während Stator 10 und Flanschbauteile 84, 86 in der Regel aus Metall hergestellt sind, kann so optional eine zusätzliche Einspannwirkung erzielt werden, wenn die Flanschbauteile bündig auf die Statorstufe aufgesetzt werden. Stator 10 und Flanschbauteile 84, 86 können wie in der vorhergehenden Ausführung durch Laserschweißen, Kleben oder dergleichen miteinander verbunden werden.The projections 80 . 82 the slot insulation for centering the flange components 84 . 86 are with the steps 104 . 106 flush or even have a slightly larger outer diameter to center the flange components 84 . 86 via the slot insulation. Because the slot insulation is made of plastic while stator 10 and flange components 84 . 86 are usually made of metal, so optionally an additional clamping effect can be achieved when the flange components are flush mounted on the stator. stator 10 and flange components 84 . 86 can be connected to each other as in the previous embodiment by laser welding, gluing or the like.

In den beschriebenen Ausführungen werden die Flanschbauteile relativ zum Stator direkt oder mittels der Nutisolation zentriert, und der Rotor wird relativ zum Stator über die Flanschbauteile oder direkt über die Nutisolation zentriert. Auch die Schaltungsplatte kann direkt über die Nutisolation zentriert werden. Dadurch kann im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem die Zentrierung ein zusätzliches Gehäuse erfordert, eine Verkürzung der Toleranzkette erreicht werden. Ferner wird erfindungsgemäß die Nutisolation dazu genutzt, Flanschbauteile und/oder die Schaltungsplatte an der elektrischen Maschine zu fixieren. Die verschiedenen Merkmale der Nutisolation und anderen Komponenten der elektrischen Maschine zur Zentrierung und Fixierung, die in den obigen Ausführungen beschrieben wurden, können sowohl einzeln als auch in Kombination Anwendung finden.In the described embodiments are the flange components are centered relative to the stator directly or by means of the slot insulation, and the rotor is centered relative to the stator via the flange components or directly via the slot insulation. The circuit board can also be centered directly over the slot insulation. This can be achieved in comparison to the prior art, in which the centering requires an additional housing, a shortening of the tolerance chain. Furthermore, according to the invention, the slot insulation is used to fix flange components and / or the circuit board to the electrical machine. The various features of the slot insulation and other components of the centering and fixing electrical machine described in the above can be used both individually and in combination.

Die in den verschiedenen Ausführungen gezeigten Flanschanordnungen können an den beiden Stirnseiten der elektrischen Maschine beliebig miteinander kombiniert werden. Die Ausbildung der Nutisolation kann, angepasst an die jeweiligen Flanschanordnungen, an den beiden Stirnseiten, gleich oder unterschiedlich sein.The in the various embodiments shown flange assemblies can on the two faces of the electric machine be combined with each other as desired. The formation of the slot insulation can, adapted to the respective Flanschanordnungen, at the two End faces, the same or different.

12a zeigt eine Draufsicht auf einen Blechschnitt zur Herstellung des Stators 10 gemäß der Erfindung. Der Blechschnitt umfasst einen Rückschlussring 142, an dessen Innenseite Statorpole 144 sowie zwischen den Statorpolen 144 liegende Statornuten 146 angeordnet sind. Insoweit unterscheidet sich der Blechschnitt nicht von einem herkömmlichen Blechschnitt eines Stators für eine Innenläufermaschine. 12a shows a plan view of a sheet metal section for the production of the stator 10 according to the invention. The sheet metal section includes a return ring 142 , on whose inside stator poles 144 as well as between the stator poles 144 lying Statornuten 146 are arranged. In that regard, the lamination does not differ from a conventional lamination of a stator for an internal rotor machine.

Erfindungsgemäß sind an dem Außenumfang der einzelnen Statorbleche und somit an dem Außenumfang des Rückschlussrings 142 Vorsprünge 148 ausgebildet, die in der bevorzugten Ausführung der Erfindung als Ringsegmente ausgebildet sind. In dieser Anmeldung werden jedoch mit Vorsprüngen sämtliche Geometrien bezeichnet, bei denen ausgehend von einer zylindrischen Mantelfläche der Statorbleche Teile nach außen vorstehen. Vorsprünge können somit auch ausgebildet werden, indem die Außenkontur der Statorbleche eine Polygonform oder eine unregelmäßige Gestalt erhält, so dass Teile der Statorbleche von einer ursprünglich zylindrischen Mantelfläche des Stators vorstehen.According to the invention, on the outer circumference of the individual stator laminations and thus on the outer circumference of the return ring 142 projections 148 formed, which are formed in the preferred embodiment of the invention as ring segments. In this application, however, all geometries are designated with projections in which, starting from a cylindrical outer surface of the stator lugs projecting parts to the outside. Projections can thus also be formed by the outer contour of the stator plates is given a polygonal shape or an irregular shape, so that parts of the stator laminations protrude from an originally cylindrical lateral surface of the stator.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Statorbleche mit regelmäßig angeordneten ringsegmentförmigen Vorsprüngen 148 ausgebildet, wie in den 12a bis 12c dargestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines neunpoligen Stators sind an jedem Statorblech drei Vorsprünge ausgebildet, wobei die Anzahl der Vorsprünge zweckmäßig ein ganzzahliger Bruchteil (½, 1/3, ¼, ...) der Anzahl der Statorpole ist. Vorzugsweise werden die Vorsprünge 148 derart angeordnet, dass sie zusätzlich den magnetischen Rückschluss vergrößern. Dazu überbrücken die Vorsprünge mindestens eine Statornut 146 zwischen zwei benachbarten Polen 144.In the preferred embodiment of the invention, the stator laminations are provided with regularly arranged annular segment-shaped projections 148 trained, as in the 12a to 12c shown. In the illustrated embodiment of a nine-pole stator, three projections are formed on each stator plate, wherein the number of projections is expediently an integer fraction (½, 1/3, ¼,...) Of the number of stator poles. Preferably, the projections 148 arranged such that they additionally increase the magnetic return. For this purpose, the projections bridge at least one stator slot 146 between two neighboring poles 144 ,

Sämtliche Statorbleche haben bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel dieselbe Gestalt, sie werden winkelversetzt zueinander übereinander angeordnet, wie in den 12b und 12c gezeigt. Der Winkelversatz beträgt ein ganzzahliges Vielfaches der Polteilung, so dass die Statorpole 144 jeweils fluchtend übereinander zu liegen kommen.All stator plates have the same shape in the embodiment shown, they are arranged angularly offset from one another, as in the 12b and 12c shown. The angular offset is an integer multiple of the pole pitch, so that the stator poles 144 each in alignment to come to rest on top of each other.

In den 12b und 12c sind die Vorsprünge eines ersten Blechs mit 148 bezeichnet, die Vorsprünge des zweiten Bleches sind mit 148' bezeichnet, und die Vorsprünge des dritten Blechs sind mit 148'' bezeichnet, um die relative Lage der Vorsprünge zu veranschaulichen.In the 12b and 12c are the projections of a first sheet with 148 denotes, the projections of the second sheet are with 148 ' designated, and the projections of the third sheet are with 148 '' designated to illustrate the relative position of the projections.

13 zeigt einen Statoraufbau für eine elektrische Maschine gemäß der Erfindung, bei dem eine Vielzahl der in den 12a bis 12c gezeigten Bleche zu einem Statorkörper zusammengefügt sind. Aus 13 ist erkennbar, dass durch die Vorsprünge 148, 148', 148'' quasi Kühlrippen an der Außenseite des Stators gebildet werden, wobei jeweils zwei Gruppen von miteinander fluchtenden Vorsprüngen 148, 148', 148'' durch in Längsrichtung verlaufende Kanäle 150 getrennt sind. In der Projektion wird somit durch die Vorsprünge 148, 48', 48'' eine zylindrische Mantelfläche des Statorkörpers gebildet, die jedoch durch die in Längsrichtung verlaufenden Kanäle 150 unterbrochen ist. 13 shows a stator assembly for an electric machine according to the invention, in which a plurality of in the 12a to 12c shown sheets are joined together to form a stator body. Out 13 is recognizable by the protrusions 148 . 148 ' . 148 '' Quasi cooling fins are formed on the outside of the stator, wherein in each case two groups of mutually aligned projections 148 . 148 ' . 148 '' by longitudinal channels 150 are separated. In the projection thus becomes by the projections 148 . 48 ' . 48 '' formed a cylindrical outer surface of the stator body, but by the longitudinal channels 150 is interrupted.

Da die elektrische Maschine gemäß der Erfindung so aufgebaut ist, dass die Außenseite des Stators als Gehäuse fungiert, kann durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Statorbleche die Wärmeabgabe des Stators an die Umgebung optimiert werden. Die Oberflächenvergrößerung beträgt im Vergleich zu einem zylindrischen Stator das etwa fünf- bis zehnfache.There the electric machine according to the invention so is constructed that the outside of the stator as a housing can functions, by the inventive design the stator plates heat dissipation of the stator to the environment be optimized. The surface enlargement is compared to a cylindrical stator that about five to ten times.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüche und den Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the above description, the claims and the Figures disclosed features may be used individually as well also in any combination for the realization of the Invention in its various forms of importance.

1010
Statorstator
10a, 10b10a, 10b
Stirnseiten des Statorsfront sides of the stator
10c10c
Statorkörperstator
1212
Rotorrotor
1414
Magnetträgermagnet carrier
1616
Permanentmagnetepermanent magnets
1818
Wellewave
2020
Statorwicklungstator
22, 22a, 22b22 22a, 22b
Flanschanordnungflange
24, 24a, 24b24 24a, 24b
erste Flanschbauteilefirst Flange
26, 26a, 26b26 26a, 26b
Topfbodenpot base
27a, 27b27a, 27b
Vorsprüngeprojections
28, 28a, 28b28 28a, 28b
zweite Flanschbauteilesecond Flange
29a, 29b29a, 29b
Aussparungenrecesses
30, 30a, 30b30 30a, 30b
Lagersitzbearing seat
32, 32a, 32b32 32a, 32b
Kugellagerball-bearing
3434
Sensorabdeckungsensor cover
3636
Sensormagnetsensor magnet
3838
Nutisolationslot insulation
40, 4240 42
Isolationskörperinsulation body
4444
Schaltungsplattecircuit board
4646
Ausnehmungrecess
4848
Federfeather
5050
RastverbinderRest connector
5252
Drahtführungwire guide
5454
Verbindungszapfenconnecting pins
5656
Vorsprüngeprojections
5858
Vorsprüngeprojections
6060
Lagersitzbearing seat
6262
Kugellagerball-bearing
6464
Flanschbauteilflange
6666
Bohrungendrilling
68, 7068 70
Isolationskörperinsulation body
72, 7472 74
Drahtführungwire guide
7676
Zapfenspigot
76'76 '
DomeDome
7878
Schaltungsplattecircuit board
80, 8280 82
Vorsprüngeprojections
84, 8684 86
FlanschbauteileFlange
8888
Lagersitzbearing seat
9090
Kugellagerball-bearing
9292
Federfeather
9494
Vorsprüngeprojections
9696
Lagersitzebearing seats
9898
Kugellagerball-bearing
100100
Schweißpunktewelds
102102
Lagersitzbearing seat
104, 106104 106
Stufestep
108, 110108 110
Vorsprüngeprojections
112, 114112 114
Ausnehmungenrecesses
142142
RückschlussringReturn ring
144144
Statorpolestator
146146
Statornutenstator
148, 148', 148''148 148 ', 148' '
Vorsprüngeprojections
150150
Kanälechannels

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 69502496 T2 [0004, 0007] - DE 69502496 T2 [0004, 0007]
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  • - DE 102004050373 A1 [0009] - DE 102004050373 A1 [0009]

Claims (23)

Elektrische Maschine mit einem Rotor (12) und einem Stator (10), der den Rotor umschließt, einer Nutisolation (38), die auf den Stator aufgebracht ist, und einer Flanschanordnung (22, 24, 28; 64; 84, 86) an wenigstens einer Stirnseite des Sta tors (10), wobei die Nutisolation (38) Mittel zum Zentrieren des Rotors und/oder der Flanschanordnung relativ zu dem Stator aufweist.Electric machine with a rotor ( 12 ) and a stator ( 10 ), which encloses the rotor, a slot insulation ( 38 ), which is applied to the stator, and a flange ( 22 . 24 . 28 ; 64 ; 84 . 86 ) on at least one end face of the Sta ( 10 ), whereby the slot insulation ( 38 ) Comprises means for centering the rotor and / or the flange assembly relative to the stator. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (38) Mittel zum Zentrieren eines Lagersitzes für ein Rotorlager aufweist.Electrical machine according to claim 1, characterized in that the slot insulation ( 38 ) Comprises means for centering a bearing seat for a rotor bearing. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung (22, 24, 28; 64; 84, 86) einen Lagersitz für ein Rotorlager aufweist.Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that the flange arrangement ( 22 . 24 . 28 ; 64 ; 84 . 86 ) has a bearing seat for a rotor bearing. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (38) eine Umfangsfläche aufweist, gegen die die Flanschanordnung zu liegen kommt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the slot insulation ( 38 ) has a peripheral surface against which the flange assembly comes to rest. Elektrische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung (22, 24, 28; 64; 84, 86) die Nutisolation (38) im Bereich ihrer Umfangsfläche umgreift.Electrical machine according to claim 4, characterized in that the flange arrangement ( 22 . 24 . 28 ; 64 ; 84 . 86 ) the slot insulation ( 38 ) surrounds in the region of its peripheral surface. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (38) Zapfen (54) zur Verbindung mit der Flanschanordnung aufweist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the slot insulation ( 38 ) Pins ( 54 ) for connection to the flange assembly. Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (54) zur Herstellung einer Verbindung durch Heiß-Verstemmen ausgebildet sind.Electrical machine according to claim 6, characterized in that the pins ( 54 ) are formed for making a connection by hot caulking. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Außenumfang des Stators (10) eine Stufe (104, 106) ausgebildet ist, die mit der Flanschanordnung zusammenwirkt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer circumference of the stator ( 10 ) a step ( 104 . 106 ) is formed, which cooperates with the flange assembly. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (38) Mittel zum Zentrieren einer Leiterplatte (44) aufweist, die an der Stirnseite des Stators angeordnet ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the slot insulation ( 38 ) Means for centering a printed circuit board ( 44 ), which is arranged on the end face of the stator. Elektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (38) und die Leiterplatte (44) über Rastverbinder (50) miteinander verbunden sind.Electrical machine according to claim 9, characterized in that the slot insulation ( 38 ) and the printed circuit board ( 44 ) via snap-in connectors ( 50 ) are interconnected. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Stator (10) und die Flanschanordnung (22, 24, 28; 64; 84, 86) durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen, verbunden sind.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 10 ) and the flange arrangement ( 22 . 24 . 28 ; 64 ; 84 . 86 ) are connected by welding, in particular laser welding. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung (22, 24, 28; 64; 84, 86) ein topfförmiges Flanschbauteil aufweist, das die Nutisolation umgreift und mit dem Stator in Kontakt ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the flange arrangement ( 22 . 24 . 28 ; 64 ; 84 . 86 ) has a pot-shaped flange member which engages around the slot insulation and is in contact with the stator. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung ein erstes Flanschbauteil (24a, 24b) aufweist, das eine Verbindungsfläche (26a, 26b) hat, die an die Stirnseite (10a, 10b) des Stators (10) angrenzt und deren Geometrie an die Geometrie der Stirnfläche des Stators angepasst ist, so dass eine Statorwicklung (20), die auf den Stator (10) und die angrenzende Verbindungsfläche (26a, 26b) gewickelt ist, den Stator (10) und das erste Flanschbauteil (24a, 24b) miteinander verbindet.Electrical machine according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the flange arrangement comprises a first flange component ( 24a . 24b ) having a connection surface ( 26a . 26b ), which is at the front ( 10a . 10b ) of the stator ( 10 ) and whose geometry is adapted to the geometry of the end face of the stator, so that a stator winding ( 20 ) on the stator ( 10 ) and the adjacent interface ( 26a . 26b ) is wound, the stator ( 10 ) and the first flange component ( 24a . 24b ) connects to each other. Elektrische Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flanschbauteil (24a, 24b) topfförmig ist und die Verbindungsfläche (26a, 26b) den Topfboden bildet.Electrical machine according to claim 13, characterized in that the first flange component ( 24a . 24b ) cup-shaped and the connecting surface ( 26a . 26b ) forms the bottom of the pot. Elektrische Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung (22a, 22b) ein zweites Flanschbauteil (28a, 28b) aufweist, das als ein Deckel für das erste Flanschbauteil (24a, 24b) ausgebildet und mit dem ersten Flanschbauteil verbunden ist.Electrical machine according to claim 14, characterized in that the flange arrangement ( 22a . 22b ) a second flange component ( 28a . 28b ), which serves as a cover for the first flange component ( 24a . 24b ) is formed and connected to the first flange. Elektrische Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Flanschbauteil (24a, 24b, 28a, 28b) miteinander verstemmt sind.Electrical machine according to claim 15, characterized in that the first and the second flange component ( 24a . 24b . 28a . 28b ) are caulked together. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsfläche (26a, 26b) zwischen der Nutisolation und der Stirnseite (10a, 10b) des Stators (10) zu liegen kommt.Electrical machine according to one of claims 13 to 16, characterized in that the connecting surface ( 26a . 26b ) between the slot insulation and the front side ( 10a . 10b ) of the stator ( 10 ) comes to rest. Elektrische Maschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Stirnseiten (10b) des Stators (10) eine Flanschanordnung (22a, 22b) angeordnet ist, wobei die Flanschanordnungen an den beiden Stirnseiten gleich oder unterschiedlich sind.Electrical machine according to one or more of the preceding claims, characterized in that on both end faces ( 10b ) of the stator ( 10 ) a flange arrangement ( 22a . 22b ), wherein the flange assemblies are the same or different at the two end faces. Elektrische Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang der Flanschanordnungen (22a, 22b) mit dem Außenumfang des Stators (10) im Wesentlichen fluchtet.Electrical machine according to claim 18, characterized in that the outer circumference of the flange arrangements ( 22a . 22b ) with the outer circumference of the stator ( 10 ) is substantially aligned. Elektrische Maschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (10) einen Rückschlussring (42) und am Innenumfang das Rückschlussrings ausgebildete Statornuten (46) und Statorpole (44), welche die Statorwicklung (20) aufnehmen, aufweist und dass die Flanschanordnungen (22a, 22b) zusammen mit dem Rückschlussring (42) das Gehäuse der elektrischen Maschine bilden.Electric machine according to claim 18 or 19, characterized in that the stator ( 10 ) a return ring ( 42 ) and on the inner circumference of the return ring formed stator ( 46 ) and stator poles ( 44 ), which the stator winding ( 20 ), and that the flange arrangements ( 22a . 22b ) together with the return ring ( 42 ) form the housing of the electrical machine. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanschanordnung (22a, 22b) an die Stirnseite (10b) des Stators (10) angrenzt und die Nutisolation innerhalb der Flanschanordnung liegt.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the flange arrangement ( 22a . 22b ) to the front side ( 10b ) of the stator ( 10 ) and the groove insulation lies within the flange arrangement. Elektrische Maschine nach einem der der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation einen ersten und einen zweiten Isolationskörper umfasst, welche von gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators in die Statornuten eingeschoben sind.Electric machine according to one of the preceding Claims, characterized in that the groove insulation comprises a first and a second insulating body, which of opposite end faces of the stator in the stator slots are inserted. Elektrische Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (10) aus einer Vielzahl von Statorblechen aufgebaut ist, die zu einem Blechpaket verbunden sind, wobei an dem Außenumfang der einzelnen Statorbleche Vorsprünge (148, 148', 148'') ausgebildet sind und die Statorbleche winkel versetzt zu einander angeordnet sind, um die Außenfläche das Stators (10) im Vergleich zu einer vollständig zylindrischen Außenfläche zu vergrößern.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 10 ) is constructed of a plurality of stator laminations, which are connected to a laminated core, wherein on the outer periphery of the individual stator laminations projections ( 148 . 148 ' . 148 '' ) are formed and the stator plates are arranged offset angularly to each other to the outer surface of the stator ( 10 ) in comparison to a completely cylindrical outer surface.
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