DE102013100912A1

DE102013100912A1 - Stator für einen Elektromotor mit separat ausgebildeten Endstücken und zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102013100912A1
Application number: DE201310100912
Authority: DE
Inventors: Luiz V. Dokonal; Evandro J. Meurer; Marcelo N. Schlickmann; Orlando Starke; Rodrigo Stanziola Teixeira
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-09-26
Also published as: US20130249328A1; US9013086B2

Abstract

Ein Stator für einen Elektromotor weist einen Statorkern mit einem Joch und einer Vielzahl von Armen auf, die vom Joch radial abstehen. Der Stator hat ein Endstück, das am radialen Ende jedes Arms des Statorkerns festgelegt ist. Der Statorkern und jedes Endstück weisen jeweils eine Länge entlang einer Längsachse des Stators auf. Die Länge jedes Endstücks ist größer als die des Statorkerns.

Description

BEZUG ZU VERWANDTEN US-PATENTANMELDUNGEN
Es wird Bezug genommen auf die am 23. März 2012 eingereichte US-Patentanmeldung Nr. 13/427953 mit dem Titel ”Stator for an Electric Motor of a Washing Machine and Method of Manufacturing the Same” im Namen der Anmelderin; vorgenannte US-Patentanmeldung soll durch diese Bezugnahme als Teil der jetzigen Anmeldung gelten.
GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein einen Elektromotor für eine Waschmaschine und insbesondere einen Stator für den Elektromotor einer solchen.
HINTERGRUND
Eine Waschmaschine ist ein Haushaltsgerät zum Reinigen von Bekleidung, Wäsche und anderen Textilien. Eine Waschmaschine kann einen Bottich und in diesem eine Trommel aufweisen, die zur Aufnahme von Waschgut zur Reinigung bemessen ist. Die Waschmaschine kann einen Elektromotor aufweisen, der während des Waschvorgangs die Trommel relativ zum Bottich in Drehung versetzt. Bei einigen Waschmaschinen kann der Elektromotor mit der Trommel über eine Getriebeanordnung verbunden sein – bspw. einen Riemen und Riemenscheiben. Desgl. kann der Elektromotor mit der Trommel über eine Antriebswelle verbunden sein. Waschmaschinen mit einem Elektromotorantrieb der letztgenannten Art werden auch als ”direkt angetrieben” bezeichnet.
Elektromotore weisen typischerweise einen Stator und einen relativ zu diesem drehbaren Rotor auf. Der Stator kann mit dem Bottich der Waschmaschine fest verbunden sein und kann eine Anzahl von Stator-Feldspulen aufweisen. Der Rotor kann einen oder mehr Magneten aufweisen, die mit den Statorspulen wechselwirken. Im Betrieb lassen sich die Statorspulen sequentiell elektrisch erregen, um den Rotor in Drehung zu versetzen.
ZUSAMMENFASSUNG
Nach einem Aspekt wird ein Stator für einen Elektromotor offenbart. Der Stator weist einen Statorkern mit einem Joch sowie einer Vielzahl von Armen auf, die vom Joch radial abstehen. Der Stator weist auch Endstücke auf, die jeweils an das radiale Ende eines Arms des Statorkerns angesetzt sind, und jedes Endstück enthält eine Vielzahl gestapelter Statorbleche. Der Statorkern sowie jedes Endstück haben eine Länge in Richtung der Längsachse das Stators, wobei die Länge der Enstücke jeweils größer ist als die des Statorkerns.
In einigen Ausführungsformen lässt sich ein Verhältnis der Länge des Statorkerns zu der der Endstücke definieren, das 0,4 bis 0,9 beträgt. In einigen Ausführungsformen kann das Verhältnis etwa 0,675 betragen. Weiterhin können in einigen Ausführungsformen die Länge des Statorkerns zwischen einer ersten und einer zweiten, jeweils im Wesentlichen ebenen Fläche und die Länge der Endstücke jeweils zwischen einem ersten und einem zweiten Ende definiert sein. Eine erste Strecke kann zwischen der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem ersten Ende der Endstücke definiert sein, eine zweite Strecke zwischen der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem zweiten Ende jedes Endstücks. Die zweite Strecke kann angenähert gleich der ersten sein.
In einigen Ausführungsformen kann jedes Endstück in einer Seitenwand eine Nut enthalten und jeder Arm des Statorkerns kann eine Endwand, die zwischen der ersten und der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche verläuft, sowie einen Ansatz aufweisen, der aus der Endwand vorsteht. Der Ansatz kann von der im entsprechenden Endstück enthaltenen Nut aufgenommen werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Nut jedes Endstücks vom ersten zum zweiten Ende desselben verlaufen. In einigen Ausführungsformen kann jedes Endstück weiterhin einen Hauptteil, in dem die Nut ausgebildet ist, sowie eine am Hauptteil befestigte Kappe aufweisen. Die Kappe jedes Endstücks kann ein erstes Ende aufweisen, das ein offenes Ende der Nut abdeckt und den Ansatz des Statorkerns berührt. Zusätzlich können in einigen Ausführungsformen die Nut jedes Endstücks und der Ansatz jedes Arms als einander entsprechende Schwalbenschwanz-Verbindung ausgeführt sein.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Arm des Statorkerns eine Endwand aufweisen, die zwischen der ersten und der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche verläuft. Die Endwände können jeweils eine Nut enthalten. Jedes Endstück kann einen Ansatz aufweisen, der aus der Endwand vorsteht und der von der im entsprechenden Arm des Statorkerns enthaltenen Nut aufgenommen werden kann.
Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen der Stator weiterhin eine Polymerisat-Ummantelung aufweisen, die sich über den Statorkern und die Endstücke erstreckt; die Endstücke können jeweils eine zweiten Seitenwand aufweisen, die der ersten gegenüber liegt, und aus einer Öffnung in der Polymerisat-Umhüllung heraus vorstehen. In einigen Ausführungsformen können die Arme des Statorkerns sich vom Joch radial auswärts und von der Längsachse weg erstrecken. In einigen Ausführungsformen können die Arme des Statorkerns sich vom Joch radial einwärts zur Längsachse hin erstrecken.
In einigen Ausführungsformen kann der Statorkern eine Vielzahl von Statorblechen aufweisen. Jedes Blech kann eine Ringfläche mit einer Vielzahl von dieser abstehender Ansätze aufweisen, wobei die Ringflächen der Statorbleche gemeinsam das Joch bilden. Die Ansätze jedes Statorblechs können mit Ansätzen anderer Statorbleche gemeinsam die Arme des Statorkerns bilden. In einigen Ausführungsformen lassen sich zwischen dem Statorkern und einem ersten Ende jedes Endstücks eine erste Strecke und zwischen dem Statorkern und einem zweiten Ende jedes Endstücks eine zweite Strecke definieren. Die zweite Strecke ist kürzer als die erste.
Nach einem anderen Aspekt weist ein Stator für einen Elektromotor einen Statorkern mit einem Joch sowie eine Vielzahl von Armen auf, die vom Joch radial abstehen. Die Arme haben jeweils eine Länge zwischen einer ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche und einer zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche. Ein Endstück ist an ein radiales Ende jedes Arms des Statorkerns angesetzt. Die Enden sind jeweils aus einem weichmagnetischen Verbundwerkstoff gefertigt. Die Endstücke sind jeweils mit einem ersten Ende über der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche jedes Arms und mit einem zweiten Ende unter der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche jedes Arms angeordnet. Jedes Endstück hat zwischen dem ersten und dem zweiten Ende eine Länge, die größer ist als die Länge jedes Arms selbst.
In einigen Ausführungsformen lässt sich ein Verhältnis der Länge des Arms zu der des Endstücks definieren. Das Verhältnis kann zwischen 0,4 und 0,9 betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Polymerisat-Ummantelung nach einem Spritzgußverfahren auf den Statorkern und die Endstücke aufgeformt werden.
Zusätzlich können in einigen Ausführungsformen eine erste Strecke zwischen der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem ersten Ende des Endstücks und eine zweite Strecke zwischen der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem zweiten Ende des Endstücks definiert werden. Die zweite Strecke kann kürzer sein als die erste.
In einigen Ausführungsformen kann jedes Endstück eine Nut in einer ersten Seitenwandfläche enthalten und kann jeder Arm des Stators eine Endwand aufweisen, die zwischen der ersten und der zweiten, jeweils im Wesentlichen ebenen Fläche und einem aus der Endwand hervorstehenden Ansatz verläuft. Der Ansatz kann von der Nut in dem entsprechenden Endstück aufgenommen sein. In einigen Ausführungsformen können die Arme des Statorkerns vom Joch radial einwärts zur Längsachse hin verlaufen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die ausführliche Beschreibung bezieht sich insbesondere auf die folgenden Figuren:
1 ist ein Schnitt durch einen Elektromotor;
2 zeigt einen Stator des Elektromotors der 1 als Perspektive;
3 zeigt einen Statorkern und mehrere Endstücke desselben nach 2 in einer Perspektive;
4 ist eine Draufsicht eines Blechstreifens des Statorkerns der 3;
5 zeigt ein Kernsegment des Statorkerns der 3 in einer Perspektive;
6 zeigt als Draufsicht das Kernsegment der 5 teilweise in die Gestalt des Statorkerns der 3 gebogen;
7 zeigt als Draufsicht einen Blechstreifen mit mehreren Endstückblechen;
8 zeigt mehrere der Endstückbleche der 7 in einer Sprengdarstellung;
9 zeigt in einer Sprengdarstellung ein Paar Endstücke und den Statorkern der 3;
10 zeigt den Stator der 2 als Teilschnitt;
11 zeigt den Stator der 2 als teilgeschnittene Perspektive;
12 zeigt den Statorkern der 3 mit einer anderen Ausführungsform eines Endstücks als Sprengperspektive; und
13 zeigt als Sprengperspektive eine andere Ausführungsform eines Statorkerns mit einer anderen Ausführungsform eines Endstücks.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während für die Konzepte der vorliegenden Offenbarung verschiedene Änderungen und Alternativen möglich sind, zeigen die Zeichnungen beispielhaft bestimmte Ausführungsformen, die hier ausführlich beschrieben werden sollen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Konzepte der vorliegenden Offenbarung nicht als auf die speziell offenbarte Form beschränkt aufzufassen sind; im Gegenteil sollen sämtliche Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfasst sein, die unter den Grundgedanken und in den Umfang der Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Die 1 zeigt nun eine Waschmaschine 10. Die Waschmaschine 10 enthält einen Bottich 12, im Bottich 12 eine Trommel 14 und einen Elektromotor 16, der die Trommel 14 über eine Antriebswelle 18 antreibt. Der Bottich 12 hat mehrere von einer Rückwandfläche 22 abstehende Seitenwände, die eine Waschkammer 24 umschließen. Die Rückwand 22 enthält eine Öffnung 26, in der eine Lagernabe 28 angeordnet ist. Die Lagernabe 28 ist am Bottich 12 befestigt und weist ein Paar Rollenlager 30 zur Aufnahme der Antriebswelle 18 auf.
Die Trommel 14 der Waschmaschine 10 befindet sich in der Waschkammer 24 des Bottichs 12. Die Trommel 14 hat eine Rückwand 32 und mehrere Seitenwände 34, die von der Rückwand 32 abstehen und einen Innenraum 36 umschließen. Der Innenraum 36 ist zur Aufnahme von Kleidungsstücken und anderem Waschgut bemessen, das in der Waschmaschine 10 behandelt werden soll. Der Bottich 12 und die Trommel 14 können aus Metallwerkstoff wie bspw. Stahl oder aus Polymerisat-Material wie bspw. einem steifen Kunststoff hergestellt sein.
Während der Bottich 12 ortsfest ist, ist die Trommel 14 relativ zum Bottich 12 um eine Rotationsachse 40 drehbar ausgeführt. Wie die 1 zeigt, ist die Antriebswelle 18 mit einem Ende 42 an der Trommel 14 befestigt. Im Betrieb wird die Trommel 14 um die Achse 40 gedreht, während der Motor 16 die Antriebswelle 18 antreibt. In der dargestellten Ausführungsform weist die Antriebswelle 18 eine Keilverzahnung 44 auf, die in einer entsprechenden Keilverzahnung 46 in der Trommel 14 sitzt, um die Antriebswelle 18 zwecks gemeinsamer Drehung mit der Trommel 14 zu verbinden. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen die Antriebswelle mit der Trommel 14 über eine Getriebeanordnung indirekt verbunden sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die Getriebeanordnung Riemen und Riemenscheiben oder ein Zahnradgetriebe aufweisen, das ausgeführt ist, die Drehung der Antriebswelle in eine Drehung der Trommel umzusetzen.
In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei der Waschmaschine 10 um einen Frontlader, bei dem die Trommel 14 durch eine Öffnung in der Vorderseite (nicht gezeigt) des Bottichs 12 zugänglich ist. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen die Waschmaschine anders ausgeführt sein kann. Bspw. kann es sich um einen Toplader handeln, bei dem Zugang zur Trommel 14 durch eine Öffnung in der oberen Abschlussfläche (nicht gezeigt) des Bottichs 12 besteht.
Wie die 1 zeigt, hat der Motor 16 der Waschmaschine 10 einen Rotor 50, der auf der Antriebswelle 18 sitzt, und einen Stator 52, der an der Rückwand 22 des Bottichs 12 befestig ist. Wie unten ausführlicher beschrieben, wirkt der Rotor 50 mit dem Stator 52 zusammen unter Drehung der Antriebswelle 18 (und damit der Trommel 14) um die Achse 40 und unter Steuerung durch eine elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt) der Waschmaschine 10. der Rotor 50 hat eine Nabe 54, die mit einer Keilverzahnung 56 auf die Antriebswelle 18 aufgesetzt ist. Die Keilverzahnung 56 der Antriebswelle 18 wird von einer entsprechenden Keilverzahnung 58 in der Nabe 54 aufgenommen, um den Rotor zwecks gemeinsamer Drehung mit der Antriebswelle 18 zu verbinden.
Der Rotor 50 des Motors 16 weist auch einen Rahmen 60 auf, der an der Nabe 54 befestigt ist. In der dargestellten Ausführungsform sind die Nabe 54 und der Rahmen 60 aus einem Metallwerkstoff als einheitliches Teil hergestellt. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Nabe 54 und der Rahmen 60 als separate Teile gefertigt sein können, die später montiert werden. Ebenfalls einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Nabe 54 und/oder der Rahmen 60 aus einem Polymerisatwerkstoff gefestigt sein können. Wie die 1 zeigt, weist der Rahmen 60 des Rotors 50 eine Seitenwand 62 auf, die von der Nabe 54 absteht. Von der Seitenwand 62 steht ein Außenrand 64 ab, so dass eine Bechergestalt entsteht.
Der Rotor 50 weist eine Vielzahl von Magneten 66 auf, die auf einer Innenfläche 68 des Außenrands 64 befestigt sind. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Magnet 66 ein Permanentmagnet, der im Rotor 50 ein konstantes Magnetfeld erzeugt. Die Magnete 66 können aus Ferrit-Werkstoffen, Alnico, Neodym oder anderen magnetischen Materialien und nach einem beliebigen bekannten Verfahren gefertigt sein – bspw. Sintern, Formen oder Extrusion. Im Betrieb stehen die Magnete 66 mit Feldspulen 70 des Stators 52 in Wechselwirkung, um den Rotor 50 um die Achse 40 zu drehen, wie unten ausführlicher beschrieben.
Der Stator 52 des Motors 16 hat eine äußere Ummantelung 72 und in dieser einen Statorkern 74. Die Ummantelung 72 und der Statorkern 74 spannen eine Längsachse 76 auf, die durch den Stator 52 verläuft. Wie die 1 zeigt, ist die Längsachse 76 des Stators 56 mit der Achse 40 koaxial ausgerichtet. Die Ummantelung 72 des Stators 52 besteht aus einem Polymerisat-Werkstoff wie bspw. einem Kunstharz der auf den Statorkern 74 aufgespritzt wird, wie unten ausführlicher beschrieben. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Kunststoff-Ummantelung eine separat hergestellte Komponente sein kann, die mit dem Statorkern 74 später zusammengesetzt wird.
Wie die 1 und 2 zeigen, weist die Ummantelung 72 des Stators 52 eine mittige Nabe 80 und eine Vielzahl Mantelhülsen 82 auf, die von der Nabe 80 radial auswärts abstehen. Die mittige Nabe 80 hat einen Ansetzrahmen 84, der ausgeführt ist, den Stator 52 am Bottich 12 festzulegen. In der dargestellten Ausführungsform hat der Ansetzrahmen 84 mehrere Winkelhülsen 86, die um die zylindrische Innenfläche 28 der Nabe 80 herum angeordnet sind. Jede Winkelhülse 86 hat eine Außenfläche 90, in der sich eine kreisrunde Öffnung 92 befindet. Eine Innenfläche 94 verläuft von der Öffnung 92 einwärts, so dass in der mittigen Nabe 80 eine Bohrung 96 entsteht und durch sie hindurch verläuft. Die Bohrung 96 ist zur Aufnahme eines Befestigers (nicht gezeigt) – bspw. eines Bolzens oder einer Gewindeschraube – bemessen, der durch die Bohrung 96 zur Rückwand 22 des Bottichs 12 verläuft, um den Stator 52 am Bottich festzulegen.
Die mittige Nabe 80 der Ummantelung 72 hat eine zylindrische Außenfläche 100 gegenüber der zylindrischen Innenfläche 88. Jede Mantelhülse 82 der Ummantelung 72 hat einen Hauptteil 102, der von der Außenfläche 100 ausgehend von der Längsachse 76 des Stators 52 auswärts verläuft. Jede Mantelhülse 82 hat auch einen Flansch 104, der vom radialen Ende 106 des Hauptteils 102 auswärts absteht. Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält jeder Flansch 104 eine Öffnung 108. Wie unten ausführlicher beschrieben, hat der Statorkern 74 in jeder Mantelhülse 82 der Ummantelung 72 einen Zahn 110. Die Zähne 110 des Statorkerns 74 haben jeweils einen Kopf bzw. ein Endstück 112, das am jeweiligen Zahn 110 befestigt ist und aus der Öffnung 108 seiner Mantelhülse 82 hinaus vorsteht.
Der Stator 52 weist eine Anzahl von Spulenkammern 114 auf, die zwischen den Mantelhülsen 82 der Ummantelung 72 umschlossen sind. Die Spulenkammern 114 sind jeweils zur Aufnahme einer Feldspule 70 (nicht gezeigt) des Stators 52 bemessen. Die Feldspulen sind auf die Mantelhülsen 82 (und damit auch auf die Zähne 110) des Stators 52 gewickelt. Im Betrieb werden die Feldspulen 70 wahlweise erregt, um um die Zähne 110 des Statorkerns 74 herum magnetische Felder zu erzeugen. Mit der Erregung der Feldspulen arbeiten die Endstücke 112 der Zähne 110 als Elektromagneten, um mit den Permanentmagneten 66 des Rotors 50 (nicht gezeigt) zusammenwirkend diesen in die Drehung um die Rotationsachse 40 zu versetzen.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Stator 52 ein Innenstator, im Elektromotor 16 mittig angeordnet und vom Außenrotor 50 umgeben. Im Ergebnis stehen die Zähne 110 des Statorkerns 74 von der Längsachse 76 des Stators 52 radial auswärts ab. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen der Stator 52 ein Außenstator sein kann, der einen Innenrotor in der Mitte des Elektromotors umgibt. In solchen Ausführungsformen stehen die Zähne des Statorkerns radial einwärts zur Längsachse des Stators hin.
Die 3 zeigt den Kern 74 des Stators 52 mit einem Joch 120 und einer Vielzahl von Zähnen 110, die vom Joch 120 radial auswärts abstehen. Das Joch 120 hat ein Paar äußere Ringflächen 122, 124 und zwischen diesen ein Paar Seitenflächen 126, 128. Das Joch 120 enthält auch eine Vielzahl Nuten 130. Die Nuten 130 verlaufen jeweils zwischen einem Paar Zähne 110 und durch die Flächen 122, 124 des Jochs 120.
Jede Nut 130 des Statorkerns 74 verläuft von einem Ende 132 zwischen den Seitenflächen 126, 128 des Jochs 120 einwärts zu einem in der Seitenfläche 126 gebildeten Ende 134. Das Joch 120 enthält an den Enden 132, 134 ausgebildete Durchlässe 140 bzw. 142. Wie unten ausführlicher beschrieben, entstehen beim Aufformen der Schale 72 auf den Statorkern 74 in den Durchlässen 140, 142 stützende Träger 144.
Wie oben beschrieben, weist der Statorkern 74 eine Vielzahl von Zähnen 110 auf, die vom Joch 120 abstehen. Jeder Zahn 110 hat einen Arm 146, der von einem an das Joch 120 angesetzten Ende 148 zu einem Ende 150 verläuft. Der Zahnkopf bzw. das Endstück 112 jedes Zahns 110 ist am Ende 150 befestigt. In der hier dargestellten Ausführungsform werden die Endstücke 112 vom Statorkern 74 getrennt hergestellt und später über eine Versperrung 280 an die Enden 150 der Arme 146 angesetzt, wie unten ausführlicher beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, ist der Kern 74 des Stators 52 aus einer Vielzahl gestapelter Bleche 152 gebildet. Jedes Blech 152 besteht aus einem Metallwerkstoff wie bspw. Stahl. Wie in den 4–5 gezeigt und unten ausführlicher beschrieben, lässt der Statorkern 74 sich fertigen, indem man zunächst eine Anzahl allgemein flacher Blechstreifen 156 herstellt, die zu einer Anzahl geradliniger Kernsegmente 154 gestapelt werden. Die geradlinigen Kernsegmente 1 lassen sich zu einem Kernbogensegment 155 biegen, das der Gestalt des Statorkerns 74 entspricht. Die Kernbogensegmente 155 lassen sich zum Statorkern 74 zusammensetzen.
Der Blechstreifen 156 der 4 lässt sich nach einem Schritt- bzw. Folgestanzverfahren herstellen. Hierzu wird ein Metallstreifen oder -blech 160 durch eine oder mehrere Stationen eines Folgestanzgesenks schrittgeschaltet und dabei zu einem oder mehreren allgemein flachen Streifen 156, 158 zerteilt. Wie in 4 gezeigt, ist der Streifen 158 spiegelbildlich zum Streifen 156 ausgeführt. Es ist einzusehen, dass das Blech 106 gleich lang wie die Streifen 156, 158 oder Teil einer größeren Bandspule sein kann, deren Blechband durch das Stanzgesenk geführt und dabei zu einem oder mehreren Stücken aufgeteilt wird.
Der Streifen 158 hat einen im Wesentlichen geradlinigen Flächenteil 162, der von einem Längsende 164 zu einem anderen Längsende 166 verläuft. Der Flächenteil 162 hat eine Lasche 168, die vom Längsende 164 auswärts absteht. Eine Einkerbung 170 im entgegengesetzten Längsende 164 des Flächenteils 162 ist zur Aufnahme einer entsprechenden Lasche 168 eines anderen Streifens 158 bemessen, so dass die Streifen 156, 158 sich aneinander ansetzen lassen, wie unten ausführlicher beschrieben. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen die Enden 164, 166 zusätzliche Laschen und/oder Einschnitte aufweisen können. Einzusehen ist auch, dass in anderen Ausführungsformen die Laschen und Einschnitte entfallen können.
Wie die 4 zeigt, weist der Flächenteil 162 mehrere, untereinander verbundene Segmente 172 auf. Die Segmente 172 weisen jeweils eine Seitenfläche 174 auf, die einen konkave Flächenteil 176 hat. Der Radius des Flächenteils 176 entspricht dem Innendurchmesser 154 der Seitenfläche 126 des Jochs 120. Weiterhin weisen die Segmente 172 des Flächenteils 162 jeweils eine Seitenfläche 178 gegenüber der Seitenfläche 174 sowie einen Ansatz 180 auf, der aus der Seitenfläche 178 auswärts vorsteht. Wie unten ausführlicher beschrieben, entspricht jeder Ansatz 180 einem Zahn 110 des Statorkerns 74. Die Ansätze 180 haben jeweils einen Hauptteil 182 mit einem Fuß 184, der an die Seitenfläche 178 des Flächenteils 162 angesetzt ist, sowie ein vom Fuß 184 beabstandetes Ende 186.
Zwischen den Segmenten 172 enthält der Flächenteil 162 eine Vielzahl von Einkerbungen 190. Die Einkerbungen 190 sind jeweils von einem Paar Innenwandflächen 192, 194 umschlossen, die von den Seitenflächen 174 der Segmente 172 einwärts verlaufen. Die Innenwandfläche 192 hat einen abgeschrägten Wandabschnitt 198, der von einer mit der Seitenfläche 174 des einen Segments 172 verbundenen Außenkante 200 zu einer Innenkante 202 verläuft. Die Innenkante 202 ist mit einem im Wesentlichen ebenen Wandabschnitt 204 verbunden. Der Wandabschnitt 204 der Innenwand 192 verläuft von der Kante 202 einwärts zu einer Kante 206, die mit einem konkaven Wandabschnitt 208 verbunden ist.
Die andere Innenwandfläche 194 des Flächenteils 106 hat einen abgeschrägten Wandabschnitt 210, der von einer Außenkante 212, die mit der Seitenwand 174 eines anderen Segments 172 verbunden ist, zu einer Innenkante 214 verläuft. Die Innenkante 121 des Wandabschnitts 210 ist mit einem im Wesentlichen ebenflächigen Wandabschnitt 216 verbunden. Der Wandabschnitt 216 der Innenwandfläche 1944 verläuft von der Kante 214 einwärts zu einer Kante 218, die mit einem konkaven Wandabschnitt 220 der Innenwand 194 verbunden ist. Der konkave Wandabschnitt 220 der Innenwand 194 ist entlang der Zentralachse 222 der Einkerbung 190 an den konkaven Wandabschnitt 208 der Innenwand 192 angefügt.
Nachdem der Blechstreifen 156 hergestellt ist, lässt er sich mit anderen Blechstreifen 156 zu einem Kernsegment 154 stapeln. Wie in 5 gezeigt, lässt sich eine Anzahl Blechstreifen 156 mit miteinander ausgerichteten Einkerbungen 190 und Ansätzen 180 der Flächenteile 162 anordnen. Danach lässt das Kernsegment 154 sich zu einem Kernbogensegment 155 krümmen. Wie die 6 zeigt, lässt das Kernbogensegment 155 sich um eine gedachte Achse so rollen, dass der im Wesentlichen ebene Wandabschnitt 204 jeder Innenwandfläche 192 in Berührung mit dem im Wesentlichen ebenen Wandabschnitt 216 der Innenwand 194 gebracht wird. An einem Ende 226 jeder Einkerbung 190 bilden die konkaven Wandabschnitte 208, 220 der Innenwände 192, 194 gemeinsam einen Schlitz 228 im Flächenteil 162. Am anderen Ende 230 jeder Einkerbung 190 bilden die Wandabschnitte 198, 210 gemeinsam einen Schlitz 232 im Flächenteil 162.
Die Flächenteile 162 des Kernbogensegments 155 lassen sich an jedem Ende 164, 166 mit den Flächenteilen 162 anderer Kernbogensegmente 155 zum Statorkern 74 des Stators 52 zusammenfügen. Hierzu lassen sich die Laschen 168 der Flächeneile 162 eines Kernbogensegments 155 in die Einkerbungen 170 der Flächenteile 162 anderer Kernbogensegmente 155 einsetzen. Die Enden 164, 166 lassen sich weiterhin zusammenfügen, indem Kernbogensegmente 155 entlang des Stoßes 236 zwischen den Enden 164, 166 der Flächenteile 162 verschweißt werden, wie in 3 gezeigt.
Im zusammengesetzten Zustand bilden die gebogenen Flächenteile 162 der Kernsegmente 154 das Joch 120 des Statorkerns 74, während die Ansätze 180 der Kernsegmente 154 die Zähne 110 bilden. In der dargestellten Ausführungsform weist jedes Blech 152 des Jochs 120 eine Anzahl von Flächenteilen 162 auf, die gemeinsam eine Ringfläche 234 bilden. Die Einkerbungen 190 der Kernsegmente 154 bilden die Nuten 130, die durch das Joch 120 verlaufen. Die Schlitze 228 der Kernsegmente 154 bilden gemeinsam die durch das Joch 120 verlaufenden Durchlässe 140, und die Schlitze 232 bilden gemeinsam durch das Joch 120 verlaufende Durchlässe 142, wenn die Kernsegmente 154 zusammengesetzt sind.
Wie die 7 und 8 zeigen, ist jedes Endstück 112 des Stators 52 aus einer Vielzahl gestapelter Bleche 240 gebildet. Jedes Blech 240 des Endstücks 112 ist aus einem Metallwerkstoff wie bspw. Stahl hergestellt. Wie die 7 zeigt, lässt sich jedes Blech 240 nach einem Schritt- bzw. Folgestanzverfahren herstellen. Hierzu kann ein Blechstreifen oder -bogen 242 durch eine oder mehrere Stationen eines Folgestanzgesenks geschaltet werden, wobei er zu den Blechen 240 zertrennt bzw. aufgeteilt wird.
Jedes Blech 240 jedes Endstücks 112 hat einen Hauptteil 244 mit einer oberen und einer unteren Fläche 246 bzw. 248. Eine Seitenwand 250 verläuft zwischen den Flächen 246, 248 und bildet die Außenkontur des Hauptteils 244. In der dargestellten Ausführungsform ist der Hauptteil 244 länglich gestaltet. In anderen Ausführungsformen kann der Hauptteil 244 beliebig – bspw. im Wesentlichen rechteckig, oval oder mit einer anderen geeigneten Geometrie – gestaltet sein.
Weiterhin weist jedes Blech 240 eine Versperrung 252 auf, die ausgeführt ist, ein Blech 240 an einem anderen festzulegen. In der dargestellten Ausführungsform weist die Versperrung 252 ein Paar Zapfen 254 auf, die von der oberen Fläche 246 des Hauptteils 245 abverlaufen. Die Versperrung 252 enthält auch ein Paar Öffnungen 258 in der unteren Fläche 248 des Hauptteils 244. Jede Öffnung 259 ist zur Aufnahme eines der Zapfen 254 bemessen, und die Zapfen 254 sind so ausgeführt, dass sie in die Innenwände 262 der Öffnung 258 eingreifen können, um die Bleche 240 aneinander festzulegen.
In der dargestellten Ausführungsform hat jeder Zapfen 254 einen Kreisquerschnitt und jede Öffnung 258 eine komplementäre Querschnittsgeometrie. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Laschen und Öffnungen eine quadratische, ovale, rechteckige der andere geeignete Querschnittsgeometrie aufweisen können. Weiterhin lassen in der dargestellten Ausführungsform die Zapfen 254 und Öffnungen 258 der Bleche sich während des oben erwähnten Folgestanzens erzeugen. Während der Bogen 242 durch die Stationen geschaltet wird, lassen sich die Zapfen 254 und Öffnungen 258 in einem Schritt stanzen. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen die Versperrung zusätzliche oder weniger Zapfen 254 und Öffnungen 258 aufweisen kann, um die Bleche 240 aneinander festzulegen. Ebenfalls einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Versperrung einen oder mehrere mechanische Befestiger oder Klebstoffaufträge aufweisen kann, um die Bleche 240 aneinander festzulegen.
Um eines der Endstücke 12 zusammenzusetzen, wird zunächst eine Anzahl Bleche 240 aus dem Bogen 242 ausgestanzt. Wie in 7 gezeigt, werden die Bleche 240 so angeordnet, dass ihre Zapfen 254 und Öffnungen 258 aufeinander ausgerichtet sind. Die Bleche 240 werden dann zueinander so zugestellt, dass sich die Zapfen 254 eines Blechs 240 in den Öffnungen 258 eines anderen Blechs 240 fahren. Bspw. können, wie in 7 gezeigt, ein unteres Blech 264 und ein oberes Blech 266 der Bleche 240 so in die gegenseitige Berührung bewegt werden, dass die Zapfen 254 des unteren Blechs 264 in die Öffnungen 258 des oberen Blechs 266 geraten. Wie oben beschrieben, greift jeder Zapfen 254 des unteren Blechs 264 in die Innenwand 262 jeder Öffnung 258 des oberem Blechs 266 ein, so dass das untere Blech 264 am oberen Blech 266 festgelegt wird. Im Zusammensetzzustand liegt das untere Blech 264 mit der Oberseite 246 an der Unterseite 248 eines oberen Blechs 266 an.
Wie oben beschrieben, ist jedes Endstück 112 über eine Versperrung 280 an jedem Zahn 110 des Statorkerns 74 festgelegt. Die Versperrungen 280 sind Schwalbenschwanz-Verbindungen, die jeweils das Endstück 112 mit dem Zahn 110 verbinden. Die Verbindung 282 weist einen Zapfen 284 auf, der vom Ende 150 jedes Zahns 110 auswärts vorsteht. Wie in 9 gezeigt, ist der Zapfen 284 trapezförmig. Jede Versperrung 280 weist in jedem Endstück 112 auch eine komplementäre trapezförmige Nut 286 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist das Endstück 112 über eine Presspassung am Statorkern 74 festgelegt.
In der dargestellten Ausführungsform weist jeder Ansatz 180 jedes Blechs 152 des Statorkerns 74 einen Flansch 288 auf, der vom Ende 186 auswärts vorsteht, wie in 4 gezeigt. Die Flansche 288 der gestapelten Bleche 152 bilden gemeinsam den Zapfen 284 der Schwalbenschwanzverbindung. Entsprechend enthält jedes Blech 240 des Endstücks 112 in einer Seite 292 einen Ausschnitt 290. Die Ausnehmungen 290 der gestapelten Bleche 240 bilden gemeinsam die Nut 286 der Schwalbenschwanz-Verbindung 282. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Schwalbenschwanz-Verbindung umgekehrt erscheinen kann, wobei die Nuten in den Zähnen des Statorkerns enthalten sind und die Zapfen aus den Endstücken vorstehen.
Um die Endstücke 112 an den Statorkern 74 anzusetzen, können sie jeweils über dem Statorkern 74 angeordnet werden, wie in 9 gezeigt. Nach dem Ausrichten der Nut 286 des Endstücks 112 mit dem Zapfen 284 jedes Zahns 110 kann das Endstück 112 in der mit dem Pfeil 300 angedeuteten Richtung abwärts bewegt werden, wobei die untere Öffnung 302 der Nut 286 über dem Zapfen 284 des Zahns 110 liegt. Das Endstück 112 wird dann weiter abwärts zugestellt, um den Zapfen 284 in die Nut 286 einzuführen und so das Endstück 112 auf dem Zahn 110 zu sichern.
Nachdem die Endstücke 112 am Statorkern 74 festgelegt sind, kann die Ummantelung 72 auf die Gesamtanordnung aufgebracht werden. In der dargestellten Ausführungsform wurde die Ummantelung 72 auf das Joch 120 und die Zähne 110 nach einem Spritzformverfahren aufgeformt. Hierzu wird der Statorkern 74 in eine Form eingelegt und ein Polymerisat bzw. Kunststoff in die Form eingespritzt, so dass er über den Statorkern 74 fließt. Beim Abkühlen des Materials bilden sich die mittige Nabe 80 und die Mantelhülsen 82 auf dem Joch 120 und den Zähnen 110, so dass die Ummantelung 72 auf dem Statorkern 74 festgelegt wird, wie in 10 gezeigt.
Beim Einspritzen des Polymerisat-Materials in die Form fließt es in die Durchlässe 140, 142 im Joch 120 des Statorkerns 74. Auf diese Weise bilden sich die stützenden Träger 144 der Ummantelung 72 aus. Wie in 10 gezeigt, verlaufen die stützenden Träger 144 durch die Durchlässe 140, 142. In den Durchlässen 140 wird eine Anzahl zylindrischer Träger 310 gebildet; in den Durchlässen 142 bilden sich jeweils Träger 312 mit Dreieckquerschnitt im Joch 120. Die stützenden Träger 310, 312 der Ummantelung 72 füllen jeweils das gesamte Volumen der Durchlässe 140, 142 aus und erhöhen so die Steife und Festigkeit des Stators 52.
Wie in 1 gezeigt, hat jedes Endstück 112 des Stators 52 eine Außenfläche 320, die aus der Öffnung 108 jeder Mantelhülse 82 der Ummantelung 72 auswärts vorsteht. Die Außenfläche 320 jedes Endstücks 112 liegt den am Rotor 50 befestigten Permanentmagneten 66 zugewandt. Im Betrieb wird der vom Stator 52 erzeugte magnetische Fluss über die Endstücke 112 auf die Permanentmagnete 66 übertragen, so dass der Rotor 50 um die Rotationsachse 40 dreht. Jedes Endstück 112 hat eine Länge 322 (vergl. 11) zwischen einem Ende 324 und einem Ende 326 entlang der Längsachse 76 des Stators 52. In der dargestellten Ausführungsform entspricht die Länge 322 des Endstücks 112 der Länge 330 der Permanentmagneten 66. Da sich das Endstück 112 aus zahlreichen Blechen 240 zusammensetzt, lässt die Länge 322 des Endstücks 112 sich unabhängig von der Länge 330 der Permanentmagnete 66 vergrößern oder verkleinern und so teilweise oder vollständig an die Länge 330 der Permanentmagnete 66 anpassen.
Der Statorkern 74 und die Zähne 110 des Stators 52 haben eine Länge 332 bzw. 332, die zwischen zwei im Wesentlichen ebenen Flächen 334, 336 entlang der Längsachse 76 des Stators 52 definiert ist. Wie in 10 gezeigt, ist die Länge 322 jedes Endstücks 112 größer als die Länge 332 jedes Zahns 110. Zwischen den Längen 322, 332 läßt sich ein Verhältnis definieren derart, dass beim Vergrößern der Länge 322 des Endstücks 112 sich die Länge 332 des Zahns 110 entsprechend vergrößert. In der dargestellten Ausführungsform hat das Verhältnis der Länge 332 zur Länge 322 eine Größe von etwa 0,675. Mit anderen Worten: die Länge 332 jedes Zahns 110 ist ein Teil der Länge 322 des Endstücks 110. In anderen Ausführungsformen kann das Verhältnis der Längen 322 und 332 im Bereich von 0,4 bis 0,9 liegen.
Da die Länge 332 jedes Zahns 110 kleiner ist als die Länge 322 jedes Endstücks 112, hat letzteres ein Paar Flansche 340, 342, die über die Flächen 334 bzw. 336 jedes Zahns 110 hinausragen, und zwar jeweils um die Strecke 334 bzw. 346. Die Strecke 344 ist zwischen dem Ende 324 des Endstücks 112 und der Fläche 334 des Zahns 110 definiert, die Strecke 346 zwischen dem Ende 326 des Endstücks 112 und der Fläche 336 des Zahns 110. In der dargestellten Ausführungsform sind die Strecken 344, 346 im Wesentlichen gleich, so dass die Flansche 340, 342 symmetrisch über die Enden 186 des Zahns 110 hinausragen. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen die Flansche asymmetrisch sein können.
Im Betrieb konzentrieren die Flansche 340, 342 jedes Endstücks 112 den Magnetfluss und verbessern so den Flussübergang zwischen dem Rotor 50 und dem Stator 52 ohne eine größere Gesamtdicke des Statorkerns 74. Mit anderen Worten: Die größere Länge 322 jedes Endstücks 112 erlaubt dem Statorkern 74, ohne einen entsprechenden Verlust an Wirksamkeit kleiner zu bleiben. Da weiterhin das Endstück 112 separat vom Statorkern 74 gefertigt wird, lassen die Abmessungen des Endstücks 112 sich nach Bedarf ändern. Bspw. kann zusätzlich zur Länge des Endstücks auch seine Breite vergrößert werden, so dass mehr Magnetfluss von den Magneten zum Stator übergehen kann.
Wie nun die 12 zeigt, ist an jedem Zahn 110 des Statorkerns 74 eine andere Ausführungsform eines Endstücks (hier mit 412 bezeichnet) befestigt. Das Endstück 412 hat einen Hauptteil 414 und eine an diesem befestigte Kappe 416. Wie unten ausführlicher beschrieben, ist die Kappe 416 so ausgeführt, dass sie sich am Ende 420 des Hauptteils 414 befestigen lässt, um das Endstück 412 am Zahn 110 zu befestigen.
Der Hauptteil 414 des Endstücks 412 ist wie das Endstück 112 der 1–11 aus diversen gestapelten Blechen 240 hergestellt. Die Bleche 240 des Hauptteils 414 sind aus einem Metallwerkstoff wie bspw. Stahl gefertigt und lassen sich nach einem Schritt- bzw. Folgestanzverfahren herstellen. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes Blech 240 länglich gestaltet. In anderen Ausführungsformen kann es im Wesentlichen rechteckig, oval oder mit einer anderen Geometrie ausgeführt sein.
Jedes Blech 240 des Hauptteils 414 enthält in einer Seite 292 eine Einkerbung 290. Wie die 12 zeigt, sind die Einkerbungen 290 der Bleche 240, wenn der Hauptteil 414 zusammengesetzt ist, miteinander zu einer trapezförmigen Nut 286 ausgerichtet. Jedes Blech 240 weist auch eine Versperrung (nicht gezeigt) auf, die ausgeführt ist, die Bleche 240 aneinander festzulegen.
Auch die Kappe 416 des Endstücks 412 ist aus einer Vielzahl gestapelter Bleche 430 hergestellt. Jedes Blech 430 ist aus einem Metallwerkstoff wie Stahl gefertigt und lässt sich nach einem Folgestanzverfahren herstellen. Die Bleche 430 weisen jeweils auch eine Versperrung 252 auf, die ausgeführt ist, die Bleche 430 aneinander festzulegen. In der dargestellten Ausführungsform weist die Versperrung 252 ein Paar Zapfen 254 auf, die aus einem Blech vorstehen und von einem Paar Öffnungen (nicht gezeigt) in dem anderen Blech aufgenommen werden.
Beim Zusammensetzen wird die Kappe 416 am Ende 420 des Hauptteils 414 des Endstücks 412 festgelegt. Hierzu können die Zapfen 254 des Hauptteils 414 in die Öffnungen (nicht gezeigt) im untersten Blech 430 der Kappe 416 geschoben werden, dann das Endstück 412 über den Statorkern 74. Nach dem Ausrichten der Nut 286 des Hauptteils 414 mit einem Zapfen 284 eines Zahns 110 des Statorkerns 74 lässt das Endstück 412 sich abwärts bewegen; dabei gelangt die untere Öffnung 432 der Nut 286 über den Zapfen 284 des Zahns 110.
Das Endstück 412 kann weiter abwärts bewegt werden, bis die Kappe 416 auf dem Zapfen 284 des Zahns 110 sitzt. Auf diese Weise wirkt die Kappe 416 als Anschlag für das Endstück 412, der dieses auf dem Statorkern 74 in der Solllage hält. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Schwalbenschwanzverbindung sich umgekehrt ausführen lässt, wobei dann die Nut in den Zähnen des Statorkerns ent-halten ist und die Zähne aus den Endstücken herausragen. Einige Merkmale der Ausführungsformen der 13 entsprechen den an Hand der Ausführungsformen der 1–12 beschriebenen; sie sind in 13 mit den gleichen Bezugszeichen wie denen der 1–12 gekennzeichnet.
Die 13 zeigt nun eine andere Ausführungsform eines Statorkerns (im Folgenden mit 574 bezeichnet) mit einer anderen Ausführungsform eines Endstücks (im Folgenden mit 576 bezeichnet). Einige Merkmale der Ausführungsform in der 13 entsprechen im Wesentlichen den oben zu den 1–12 diskutierten. Diese Merkmale sind in der 13 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den 1–12.
Der Statorkern 574 weist eine Vielzahl von Zähnen 578 auf, die von einem Joch 120 auswärts abstehen. Wie oben beschrieben und einzusehen ist, können in anderen Ausführungsformen die Zähne 578 vom Joch 120 einwärts ragen. Jeder Zahn 578 hat einen Arm 580, der von einem an das Joch 120 angesetzten Ende 582 zu einem Ende 584 verläuft. Der Zahnkopf bzw. das Endstück 576 jedes Zahns 578 ist am Ende 582 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform 13 werden die Endstücke 576 separat vom Statorkern 574 gefertigt und später an die Enden 584 der Arme 580 über eine Versperrung 586 angesetzt, wie unten ausführlicher beschrieben.
Wie der Statorkern 74 der 1–12 ist der Statorkern 574 aus einem Stapel Bleche 152 zusammengesetzt; er wird hergestellt, wie oben entsprechend zum Statorkern 74 beschrieben. Jedes Endstück 576 ist separat als einteiliges Bauteil hergestellt. In der dargestellten Ausführungsform ist das Endstück 576 aus einem weichmagnetischen Werkstoff wie bspw. Somaly 500 hergestellt, das von der Fa. Hoganas AB, Schweden, im Handel erhältlich ist. Es ist einzusehen, dass in anderen Ausführungsformen sich das Endstück aus anderen Werkstoffen mit ferromagnetischen Eigenschaften herstellen lässt – bspw. Stahl.
Wie oben beschrieben, ist jedes Endstück 576 an seinem Arm 578 des Statorkerns 574 über eine Sperrvorrichtung 586 befestigt. Jede Sperrvorrichtung 586 ist eine Schwalbenschwanz-Verbindung 590, die das Endstück 576 am Zahn 578 festlegt. Die Verbindung weist einen Zapfen 592 auf, der aus einer Seitenwand 594 des Endstücks 576 auswärts vorsteht. Wie in 9 gezeigt, ist der Zapfen 592 trapezförmig. Im Ende 582 jedes Zahns 578 enthält jede Sperrvorrichtung 586 auch eine entsprechende trapezförmige Nut 596. In der dargestellten Ausführungsform ist das Endstück 576 über eine Presspassung am Statorkern 574 befestigt. In anderen Ausführungsformen kann jedes Ende 584 jedes Zahns 578 einwärts auf den Zapfen 592 des Endstücks 576 aufgequetscht werden, so dass etwaiges Spiel zwischen dem Zapfen 592 und dem Zahn 578 und Vibrationen in der Statoranordnung entfallen. Einzusehen ist, dass in anderen Ausführungsformen die Schwalbenschwanz-Verbindung umgekehrt ausgeführt sein kann, so dass die Zapfen aus den Zähnen des Statorkerns ragen und die Nuten in den Endstücken enthalten sind.
Aus den verschiedenen Merkmalen des Verfahrens, der Vorrichtung und des Systems, die hier beschrieben sind, ergeben sich zahlreiche Vorteile der vorliegenden Offenbarung. Dabei brauchen alternative Ausführungsformen des Verfahrens, der Vorrichtung und des Systems der vorliegenden Offenbarung nicht alle der beschriebenen Merkmale und Besonderheiten aufzuweisen; sie können dennoch aus mindestens einigen der Vorteile derartiger Besonderheiten und Merkmale Nutzen ziehen. Der Durchschnittsfachmann wird problemlos eigene Realisierungen des Verfahrens, der Vorrichtung und des Systems erstellen, die eines oder mehrere der Merkmale der vorliegenden Erfindung beinhalten und vom Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, umfasst sind.

Claims

Stator für einen Elektromotor, gekennzeichnet durch: einen Statorkern mit einem Joch und einer Vielzahl von Armen, die vom Joch radial abstehen, und einem an einem radialen Ende jedes Arms des Statorkerns befestigten Endstück jeweils aus einer Vielzahl gestapelter Bleche; wobei (i) der Statorkern eine Länge aufweist, die entlang einer Längsachse des Stator definiert ist, und (ii) jedes Endstück eine Länge aufweist, die entlang der Längsachse des Stators definiert ist, und wobei die Länge jedes Endstücks größer ist als die des Statorkerns.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Länge des Statorkerns und der des Endstücks ein Verhältnis definiert ist und dieses Verhältnis eine Größe zwischen 0,4 und 0,9 hat.
Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis eine Größe von etwa 0,675 hat.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Statorkerns zwischen einer ersten und einer zweiten Fläche definiert ist, die jeweils im Wesentlichen eben sind; die Länge jedes Endstücks zwischen einem ersten und einem zweiten Ende definiert ist; zwischen der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem ersten Ende des Endstücks eine erste Strecke definiert ist und zwischen der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem zweiten Ende des Endstücks eine zweite Strecke definiert ist, wobei die zweite Strecke angenähert gleich der ersten ist.
Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke jeweils in einer ersten Seitenwandfläche eine Nut enthalten und jeder Arm des Statorkerns (i) eine Endwand, die zwischen den beiden, im Wesentlichen ebenen Flächen verläuft, sowie einen Ansatz (ii) aufweist, der aus der Endwand vorsteht und von der Nut im entsprechenden Endstück aufgenommen wird.
Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in jedem Endstück vom ersten zum zweiten Ende desselben verläuft.
Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Endstück weiterhin aufweist: einen Hauptteil, in dem eine Nut ausgebildet ist; und eine Kappe, die am Hauptteil befestigt ist und ein erstes Ende hat, das (i) ein offenes Ende der Nut abdeckt und (ii) den Ansatz des Statorkerns berührt.
Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut in jedem Endstück und der Ansatz an jedem Arm einander entsprechend als Schwalbenschwanzverbindung ausgeführt sind.
Stator nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Polymerisat-Ummantelung, die den Statorkern und die Endstücke bedeckt, wobei die Endstücke jeweils eine zweite Seitenwandfläche aufweisen, die der ersten Seitenwandfläche gegenüber liegt und von einer Öffnung in der Polymerisat-Ummantelung ausgeht.
Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass (i) die Arme des Statorkerns jeweils eine Endwand aufweisen, die zwischen den beiden im Wesentlichen ebenen Flächen verläuft und die eine Nut enthält, und (ii) die Endstücke jeweils einen Ansatz aufweisen, der von der Endwand absteht und von der Nut im zugehörigen Arm des Statorkerns aufgenommen wird.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme des Statorkerns vom Joch von der Längsachse radial auswärts verlaufen.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme des Statorkerns vom Joch zur Längsachse radial einwärts verlaufen.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern aufweist: eine Vielzahl von Blechen, die jeweils eine Ringfläche mit einer Vielzahl von von dieser abverlaufenden Ansätzen aufweisen, wobei die Ringflächen der Bleche gemeinsam das Joch und die Ansätze jedes Blechs mit den Ansätzen der anderen Blechen gemeinsam die Arme des Statorkerns bilden.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Statorkern und einem ersten Ende jedes Endstücks eine erste Strecke und zwischen dem Statorkern und einem zweiten Ende jedes Endstücks eine zweite Strecke definiert sind, wobei die zweite Strecke kürzer ist als die erste.
Stator für einen Elektromotor, gekennzeichnet durch: einen Statorkern mit (i) einem Joch und (ii) einer Vielzahl von Armen, die vom Joch radial abstehen und jeweils eine Länge aufweisen, die zwischen einer ersten und einer zweiten, jeweils im Wesentlichen ebenen Fläche definiert ist; und ein Endstück, das jeweils an einem radialen Ende jedes Arms des Statorkerns festgelegt ist und aus einem weichmagnetischen Verbundwerkstoff ausgebildet ist; wobei (i) jedes Endstück mit einem ersten Ende über der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche jedes Arms und mit einem zweiten Ende unter der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche jedes Arms liegt und (ii) jedes Endstück eine Länge hat, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende definiert und größer ist als die Länge jedes Arms.
Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Länge des Statorkerns und der Länge des Endstücks ein Verhältnis definiert ist und die Größe des Verhältnisses zwischen 0,4 und 0,9 beträgt.
Stator nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Polymerisat-Ummantelung, die nach einem Spritzformverfahren auf den Statorkern und die Endstücke aufgespritzt ist.
Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem ersten Ende des Endstücks eine erste Strecke und zwischen der zweiten, im Wesentlichen ebenen Fläche des Statorkerns und dem zweiten Ende des Endstücks eine zweite Strecke definiert sind und die zweite Strecke kürzer ist als die erste.
Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Endstück in einer ersten Seitenfläche eine Nut enthält und jeder Arm des Statorkerns (i) eine Endwand, die zwischen der ersten und der zweiten, jeweils im Wesentlichen ebenen Fläche verläuft, und (ii) einen Ansatz aufweist, der von der Endwand absteht und von der Nut im zugehörigen Endstück aufgenommen wird.
Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme des Statorkerns vom Joch radial einwärts zur Längsachse verlaufen.