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Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Allgemein sind Statoren für elektrische Maschinen bekannt, welche ein in axialer Richtung des Stators zwischen zwei Wickelköpfen angeordnetes Statorblechpaket umfassen. Beim Betrieb einer elektrischen Maschine werden üblicherweise Kräfte und entsprechende Gegenkräfte zwischen dem Stator und einem entsprechenden Rotor aufeinander ausgeübt, so dass eine Festlegung des Statorpakets zur Drehmomenteinleitung von dem Statorpaket, beispielsweise auf einen Flansch, erforderlich ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stator für eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher eine besonders kompakte Ausführung der elektrischen Maschine ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine besonders kompakte Ausführung einer E-Maschine zu ermöglichen, ist es bei dem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen, dass koaxial zu einer Außenumfangsfläche von zumindest einem der Wickelköpfe ein Druckring angeordnet ist, mittels welchem das Statorblechpaket kraftschlüssig an einem Gehäuseteil fixiert ist. Der Druckring berührt dabei den Wickelopf nicht und ist mit einem vorgegebenen radialen Abstand von der Außenumfangsfläche des Wickelkopfes entfernt angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Druckrings kann auf besonders zuverlässige Weise eine axiale Festlegung des Stators sowie des Statorblechpakets unter anderem zur reibkraftschlüssigen Drehmomenteinleitung von dem Stator beziehungsweise dem Statorblechpaket, beispielsweise zu einem entsprechenden Flansch, sichergestellt werden.
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Der Druckring sorgt dabei dafür, dass eine Krafteinleitung optimal verteilt eingeleitet werden kann. Die erfindungsgemäße geometrische Anordnung mit Hilfe des Druckrings sorgt dafür, dass der erforderliche radiale Bauraum des Stators und somit der gesamten elektrischen Maschine möglichst kompakt gestaltet werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Druckring mehrere in axialer Richtung des Stators verlaufende Durchgangslöcher umfasst, durch welche jeweilige Schrauben hindurch geführt sind, mittels welchen eine Stirnfläche des Druckrings an eine korrespondierende Stirnfläche des Statorblechpakets gedrückt ist. Mittels der Schrauben kann also eine entsprechende Vorspannung ausgeübt werden, so dass das Statorblechpaket besonders fest und somit zuverlässig fixiert werden kann. Insbesondere dadurch, dass die Stirnfläche des Druckrings an eine korrespondierende Stirnfläche des Statorblechpakets gedrückt wird, kann über den Druckring mit Hilfe der angezogenen Schrauben eine besonders gleichmäßige Krafteinleitung auf das Statorblechpaket sichergestellt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass jeweilige Schraubenköpfe der Schrauben an jeweiligen im Bereich der Durchgangslöcher ausgebildeten Auflageflächen angeordnet sind, welche in axialer Richtung des Stators vor dem Wickelkopf angeordnet sind. Mit anderen Worten werden also jeweilige Auflageflächen für die jeweiligen Schraubenköpfe mittels des Druckrings hinter den Wickelkopf verschoben, wodurch nochmals der radiale Bauraum minimiert werden kann. Dadurch kann sowohl der Stator als auch die zugehörige elektrische Maschine besonders kompakt ausgebildet werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an einer Außenumfangsfläche das Statorblechpaket jeweilige in axialer Richtung des Stators verlaufende, insbesondere nutförmige, Vertiefungen ausgebildet sind, in welchen die Schrauben zumindest teilweise in radialer Richtung des Stators versenkt angeordnet sind. Mit anderen Worten können jeweilige Schäfte der Schrauben in die Nuten versenkt werden, indem die Schrauben radial in das Statorblechpaket eingelassen werden. Dies trägt nochmals zu einer Reduzierung der radialen Abmaße des Stators und somit auch zur Minimierung des Bauraumbedarfs der zugehörigen elektrischen Maschine bei.
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Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Schrauben als Dehnschrauben ausgebildet sind, wodurch eine besonders gute Festlegung des Statorpakets zur reibkraftschlüssigen Drehmomenteinleitung erzielt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Perspektivansicht auf einen Stator einer elektrischen Maschine mit einem in axialer Richtung des Stators zwischen zwei Wickelköpfen angeordneten Statorblechpaket, wobei eine Außenumfangsfläche von einem der Wickelköpfe von einem Druckring umgeben ist;
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2 eine Perspektivansicht auf den Druckring;
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3 eine Seitenschnittansicht durch einen Teil des Druckrings entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene A-A und in;
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4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Stators.
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Ein Stator 10 für eine elektrische Maschine ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Der Stator 10 umfasst zwei Wickelköpfe 12, 14 sowie ein Statorblechpaket 16, welches in axialer Richtung x des Stators 10 zwischen den beiden Wickelköpfen 12, 14 angeordnet ist. Einer Außenumfangsfläche 18 des Wickelkopfes 12 ist von einem Druckring 20 umgeben, mittels welchem das Statorblechpaket 16 kraftschlüssig an einem nicht dargestellten Gehäuseteil fixiert ist. Der Druckring 20 berührt dabei nicht den Wickelkopf 12. Mit anderen Worten ist der Druckring also radial beabstandet von der Außenumfangsfläche 18 angeordnet.
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Der Druckring 20 weist dabei mehrere in axialer Richtung x des Stators 10 verlaufende Durchgangslöcher 22 auf, durch welche jeweilige Schrauben 24 hindurch geführt sind, wobei am vorliegenden Fall lediglich eine der Schrauben 24 dargestellt ist. Die Schrauben 24 sind als Dehnschrauben ausgebildet.
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Mittels des Druckrings 20 und der durch diesen hindurch geführten Schrauben 24 wird eine hier nicht näher bezeichnete Stirnfläche 26 des Druckrings 20 an eine hier ebenfalls nicht näher bezeichnete korrespondierende Stirnfläche 28 des Statorblechpakets 16 gedrückt. Der Druckring 20 sorgt somit dafür, dass eine optimal verteilte, also besonders gleichmäßige, Krafteinleitung auf das Statorblechpaket 16 erfolgt.
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An einer Außenumfangsfläche 30 des Statorblechpakets 16 sind jeweilige in axialer Richtung x des Stators 10 verlaufende, nutförmige Vertiefungen 32 ausgebildet, in welchen die Schrauben 24 zumindest teilweise in radialer Richtung des Stators 10 versenkt angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Schrauben 24 mit ihren jeweiligen Schaftbereichen in radialer Richtung des Stators in das Statorblechpaket 16 eingelassen, wodurch der radiale Bauraumbedarf des Stators 10 insgesamt reduziert wird.
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In 2 ist in einer Perspektivansicht der Druckring 20 alleine dargestellt. Der Druckring 20 weist im vorliegenden Fall drei Vorsprünge 34 auf. Des Weiteren weist der Druckring 20 einen abgesetzten Bereich 38 auf, welcher in einen entsprechend korrespondierend ausgebildeten Bereich des Wickelkopfes 12 zur axialen Fixierung eingelassen werden kann.
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In 3 ist eine Seitenschnittansicht durch die in 2 gekennzeichnete Schnittebene A-A des Druckrings 20 dargestellt. Hier ist eines der Durchgangslöcher 22 zu erkennen, durch welche eine der Schrauben 24 durchgeführt wird.
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In 4 ist in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht nochmals der Stator 10 teilweise dargestellt. Die Schraubenköpfe 40 der Schrauben 24 sind dabei an jeweiligen im Bereich der Durchgangslöcher 22 ausgebildeten Auflageflächen 42 angeordnet, welche in axiale Richtung x des Stators 10 vor dem Wickelkopf 12 angeordnet sind.
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Der Druckring 20 ist also derart ausgebildet, dass die jeweiligen Schraubenköpfe 40 der Schrauben 24 in axialer Richtung x außerhalb des restlichen Stators 10 angeordnet sind. Die Auflageflächen 42 werden also durch die geometrische Ausgestaltung des Druckrings 20 hinter dem Wickelkopf 12 angeordnet, wodurch der radiale Bauraum des Stators 10 reduziert werden kann, da der hier gezeigte Schraubenkopf 40 und auch die restlichen Schraubenköpfe 40 noch näher in Richtung einer Mittelachse des Stators gerückt werden können.
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Zudem sind die zuvor bereits erwähnte Stirnfläche 26 des Druckrings 20, welche an der korrespondierenden Stirnfläche 28 des Statorblechpakets 16 anliegt, zu erkennen. Durch ein entsprechend starkes Anziehen der Schrauben 24 werden die beiden korrespondierenden Stirnflächen 26, 28 aneinander gedrückt gehalten, so dass zwischen diesen beiden Stirnflächen 26, 28 eine reibkraftschlüssige Kraftübertragung ermöglicht wird.
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Des Weiteren ist in anhand der teilweise geschnittenen Darstellung des Stators 10 in 3 ein Isolationsabstand 44 zu erkennen, welcher durch den am Wickelkopf 12 angebrachten Druckring 20 hergestellt wird. Am Wickelkopf 12 ist dieser Isolationsabstand 44 durch die Kontur des Druckrings 20 gewährleistet. Auf der gegenüberliegenden Seite, also am Wickelkopf 14, kann der Isolationsabstand 44 durch einen weiteren Druckring oder ein entsprechend geformtes, hier nicht dargestelltes Gehäuseteil gebildet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stator
- 12
- Wickelkopf
- 14
- Wickelkopf
- 16
- Statorblechpaket
- 18
- Außenumfangsfläche
- 20
- Druckring
- 22
- Durchgangsloch
- 24
- Schraube
- 26
- Stirnfläche
- 28
- Stirnfläche
- 30
- Außenumfangsfläche
- 32
- Vertiefung
- 34
- Bereich
- 36
- Auflagefläche
- 38
- Bereich
- 40
- Schraubenkopf
- 42
- Auflagefläche
- 44
- Isolationsabstand
