DE102013223727B4

DE102013223727B4 - Electric motor with a segmented stator

Info

Publication number: DE102013223727B4
Application number: DE102013223727.8A
Authority: DE
Inventors: Zoltan Lampert; Tamas Csoti
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: DE102013223727A1

Abstract

Elektromotor (100) mit einem Rotor (180) und einem Stator (150), der von einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorkernsegmenten (210, 220, 230, 240) ausgebildet ist, wobei die Statorkernsegmente (210, 220, 230, 240) zumindest formschlüssig aneinander befestigt sind, wobei mindestens ein erstes Statorkernsegment (210) zumindest einen ersten und einen zweiten lateralen Zahnabschnitt (211, 212) aufweist, die über einen ersten Jochabschnitt (214) miteinander verbunden sind, wobei der erste und zweite laterale Zahnabschnitt (211, 212) mit dem ersten Jochabschnitt (214) eine erste innere Nut (213) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite laterale Zahnabschnitt (212) eine der ersten inneren Nut (213) zugewandte erste Innenkontur (313) aufweist, der dritte laterale Zahnabschnitt (221) eine der zweiten inneren Nut (223) zugewandte zweite Innenkontur (512) aufweist und der mindestens eine Isolierkörper (250) eine dritte und eine vierte Innenkontur (412, 411) aufweist, wobei die erste Innenkontur (313) komplementär zur dritten Innenkontur (412) ist und die zweite Innenkontur (512) komplementär zur vierten Innenkontur (411) ist.An electric motor (100) comprising a rotor (180) and a stator (150) formed by a plurality of annular stator core segments (210, 220, 230, 240), the stator core segments (210, 220, 230, 240) at least wherein at least a first stator core segment (210) has at least a first and a second lateral tooth portion (211, 212) which are connected to one another via a first yoke portion (214), wherein the first and second lateral tooth portions (211, 212) form a first inner groove (213) with the first yoke portion (214), characterized in that the second lateral tooth portion (212) has a first inner contour (313) facing the first inner groove (213), the third lateral tooth portion (213). 221) has a second inner contour (512) facing the second inner groove (223) and the at least one insulating body (250) has a third and a fourth inner contour (412, 411) the first inner contour (313) is complementary to the third inner contour (412) and the second inner contour (512) is complementary to the fourth inner contour (411).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator, der von einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorkernsegmenten ausgebildet ist, wobei die Statorkernsegmente zumindest formschlüssig aneinander befestigt sind.The present invention relates to an electric motor having a rotor and a stator, which is formed by a plurality of annular stator core segments, wherein the stator core segments are at least positively secured to each other.

Aus dem Stand der Technik ist ein derartiger Elektromotor, dessen Stator mehrere Statorkernsegmente aufweist, die ringförmig angeordnet sind und formschlüssig aneinander befestigt sind, bekannt. Die Statorkernsegmente sind bei diesem Elektromotor T-förmig ausgebildet und weisen einen Statorzahn auf, an dem eine dem Statorkernsegment zugeordnete Wicklung angeordnet ist. Diese Wicklung ist z. B. durch Flyerwickeln auf einen am Statorzahn befestigten Isolierkörper aufgewickelt.From the prior art, such an electric motor whose stator has a plurality of stator core segments, which are arranged annularly and are positively secured to each other, known. The stator core segments are T-shaped in this electric motor and have a stator tooth on which a winding associated with the stator core segment is arranged. This winding is z. B. wound by flyer wrapping on a stator attached to the insulating body.

Die US 6 891 299 B2 , US 2008/0 129 140 A1 , DE 10 2008 033 601 A1 und DE 10 2006 025 778 A1 weisen Merkmale nach Gattung der unabhängigen Ansprüche auf.The US Pat. No. 6,891,299 B2 . US 2008/0 129 140 A1 . DE 10 2008 033 601 A1 and DE 10 2006 025 778 A1 have features according to the preamble of the independent claims.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die formschlüssige Verbindung der Statorkernsegmente aneinander bei der Herstellung des Elektromotors durch zusätzliche Stützelemente oder -einrichtungen abgestützt werden muss, damit diese sich z. B. bei einem Einbringen des Stators in ein zugeordnetes Stator- oder Motorgehäuse nicht löst.A disadvantage of this prior art is that the positive connection of the stator core segments to each other in the manufacture of the electric motor must be supported by additional support elements or devices so that they z. B. does not solve when an introduction of the stator in an associated stator or motor housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Elektromotor mit einem segmentierten Stator bereitzustellen, bei dem die ringförmig angeordneten und formschlüssig aneinander befestigten Statorkernsegmente sicher und zuverlässig aneinander befestigt sind.An object of the invention is therefore to provide a new electric motor with a segmented stator, in which the annularly arranged and positively secured to each other stator core segments are securely and reliably secured together.

Dieses Problem wird gelöst durch einen Elektromotor mit einem Rotor und einem Stator, der von einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorkernsegmenten ausgebildet ist, wobei die Statorkernsegmente zumindest formschlüssig aneinander befestigt sind. Mindestens ein erstes Statorkernsegment weist zumindest einen ersten und einen zweiten lateralen Zahnabschnitt auf, die über einen ersten Jochabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der erste und zweite laterale Zahnabschnitt mit dem ersten Jochabschnitt eine erste innere Nut ausbilden. Der erste laterale Zahnabschnitt weist eine erste Außenkontur auf und der zweite laterale Zahnabschnitt weist eine zweite Außenkontur auf, wobei die erste und zweite Außenkontur von der ersten inneren Nut abgewandt sind und zumindest annähernd komplementär zueinander ausgebildet sind.This problem is solved by an electric motor with a rotor and a stator, which is formed by a plurality of annular stator core segments, wherein the stator core segments are at least positively secured to each other. At least one first stator core segment has at least one first and one second lateral toothed portion, which are connected to one another via a first yoke portion, wherein the first and second lateral toothed portions form a first inner groove with the first yoke portion. The first lateral tooth portion has a first outer contour and the second lateral tooth portion has a second outer contour, wherein the first and second outer contour are remote from the first inner groove and at least approximately complementary to each other.

Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Elektromotors mit einem segmentierten Stator, bei dem die ringförmig angeordneten Statorkernsegmente durch eine vergleichsweise großflächige formschlüssige Verbindung von jeweils in Umfangsrichtung des Stators benachbarten, lateralen Zahnabschnitten sicher und zuverlässig aneinander befestigt sind.The invention thus makes it possible to provide an electric motor with a segmented stator, in which the annular stator core segments are fastened securely and reliably to one another by a comparatively large-area positive connection of lateral tooth sections adjacent in the circumferential direction of the stator.

Der erste und zweite laterale Zahnabschnitt sind bevorzugt derart am ersten Jochabschnitt angeordnet, dass das mindestens eine erste Statorkernsegment zumindest annähernd U-förmig ausgebildet ist.The first and second lateral tooth sections are preferably arranged on the first yoke section such that the at least one first stator core segment is formed at least approximately U-shaped.

Somit kann die Bereitstellung eines einfachen und unkomplizierten Statorkernsegments ermöglicht werden.Thus, the provision of a simple and uncomplicated stator core segment can be made possible.

Vorzugsweise weist der erste Jochabschnitt im Bereich des ersten lateralen Zahnabschnitts eine Ausnehmung auf und ist im Bereich des zweiten lateralen Zahnabschnitts mit einem Blockiersteg versehen.The first yoke section preferably has a recess in the region of the first lateral tooth section and is provided with a blocking web in the region of the second lateral tooth section.

Somit kann auf einfache Art und Weise eine Blockierung des ersten Jochabschnitts am Jochabschnitt eines in Umfangsrichtung des Stators benachbarten Statorkernsegments ermöglicht werden.Thus, blocking of the first yoke portion at the yoke portion of a stator core segment adjacent in the circumferential direction of the stator can be made possible in a simple manner.

Die Erfindung ermöglicht somit eine robuste und stabile formschlüssige Verbindung zwischen in Umfangsrichtung des Stators benachbarten Statorkernsegmenten.The invention thus enables a robust and stable form-fitting connection between stator core segments adjacent in the circumferential direction of the stator.

Die erste und zweite Außenkontur sind bevorzugt zumindest abschnittsweise konkav oder konvex ausgebildet.The first and second outer contour are preferably concave or convex at least in sections.

Somit kann die Bereitstellung von einfachen und unkomplizierten, komplementär zueinander ausgebildeten Formen der ersten und zweiten Außenkontur ermöglicht werden.Thus, the provision of simple and uncomplicated, complementary to each other formed forms of the first and second outer contour can be made possible.

Mindestens ein zweites Statorkernsegment weist vorzugsweise zumindest einen dritten und einen vierten lateralen Zahnabschnitt auf, die über einen zweiten Jochabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der dritte und vierte laterale Zahnabschnitt mit dem zweiten Jochabschnitt eine zweite innere Nut ausbilden, wobei der dritte laterale Zahnabschnitt formschlüssig mit dem zweiten lateralen Zahnabschnitt verbunden ist und mit diesem einen Statorzahn ausbildet.At least one second stator core segment preferably has at least one third and one fourth lateral toothed portion, which are connected to one another via a second yoke portion, wherein the third and fourth lateral toothed portions form a second inner groove with the second yoke portion, wherein the third lateral toothed portion forms a positive fit with the second second lateral tooth portion is connected and forms with this a stator tooth.

Somit kann auf einfache Art und Weise eine Ausbildung eines Statorzahns durch eine formschlüssige Verbindung von zwei in Umfangsrichtung des Stators benachbarten, lateralen Zahnabschnitten ermöglicht werden.Thus, in a simple manner, a formation of a stator tooth by a positive connection of two adjacent in the circumferential direction of the stator, lateral tooth sections are made possible.

Bevorzugt ist an dem Statorzahn mindestens ein mit einer Wicklung versehener Isolierkörper angeordnet.At least one insulating body provided with a winding is preferably arranged on the stator tooth.

Somit kann die Wicklung sicher und zuverlässig am Statorzahn angeordnet werden.Thus, the winding can be safely and reliably arranged on the stator tooth.

Der zweite laterale Zahnabschnitt weist bevorzugt eine der ersten inneren Nut zugewandte erste Innenkontur auf, der dritte laterale Zahnabschnitt weist eine der zweiten inneren Nut zugewandte zweite Innenkontur auf und der mindestens eine Isolierkörper weist eine dritte und eine vierte Innenkontur auf, wobei die erste Innenkontur komplementär zur dritten Kontur ist und die zweite Innenkontur komplementär zur vierten Kontur ist.The second lateral tooth portion preferably has a first inner contour facing the first inner groove, the third lateral tooth portion has a second inner contour facing the second inner groove, and the at least one insulating body has a third and a fourth inner contour, wherein the first inner contour is complementary to third contour is and the second inner contour is complementary to the fourth contour.

Somit kann eine präzise und exakte formschlüssige Anordnung des Isolierkörpers an dem vom zweiten und dritten lateralen Zahnabschnitt ausgebildeten Statorzahn erreicht werden.Thus, a precise and exact positive locking arrangement of the insulating body can be achieved at the stator tooth formed by the second and third lateral tooth sections.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Isolierkörper zumindest dazu ausgebildet, den zweiten lateralen Zahnabschnitt und den dritten lateralen Zahnabschnitt kraftschlüssig miteinander zu verbinden.According to one embodiment, the insulating body is at least configured to non-positively connect the second lateral toothed portion and the third lateral toothed portion.

Somit kann eine sichere und stabile Fixierung des zweiten Zahnabschnitts am dritten Zahnabschnitt erreicht werden.Thus, a secure and stable fixation of the second tooth portion on the third tooth portion can be achieved.

Das Eingangs genannte Problem wird ebenfalls gelöst durch einen Stator für einen Elektromotor, der eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorkernsegmenten aufweist, wobei die Statorkernsegmente zumindest formschlüssig aneinander befestigt sind. Mindestens ein erstes Statorkernsegment weist zumindest einen ersten und einen zweiten lateralen Zahnabschnitt auf, die über einen Jochabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der erste und zweite laterale Zahnabschnitt mit dem Jochabschnitt eine innere Nut ausbilden.The aforementioned problem is also solved by a stator for an electric motor, which has a plurality of annular stator core segments, wherein the stator core segments are at least positively secured to each other. At least one first stator core segment has at least one first and one second lateral tooth section, which are connected to one another via a yoke section, wherein the first and second lateral tooth sections form an inner groove with the yoke section.

Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Statorkernsegment für einen Stator eines Elektromotors, wobei der Stator von einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorkernsegmenten ausgebildet ist, die zumindest formschlüssig aneinander befestigt sind. Zumindest ein erster und ein zweiter lateraler Zahnabschnitt sind vorgesehen, die über einen Jochabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der erste und zweite laterale Zahnabschnitt mit dem Jochabschnitt eine innere Nut ausbilden.The problem mentioned at the outset is also solved by a stator core segment for a stator of an electric motor, wherein the stator is formed by a plurality of annular stator core segments, which are fastened to each other at least in a form-fitting manner. At least a first and a second lateral tooth portion are provided, which are connected to each other via a yoke portion, wherein the first and second lateral tooth portion form an inner groove with the yoke portion.

Das Eingangs genannte Problem wird ebenso gelöst durch einen Isolierkörper für einen Statorzahn eines Stators eines Elektromotors, mit einer ringförmigen Wand zur Aufnahme einer dem Stator zugeordneten Einzelwicklung, wobei die ringförmige Wand eine Durchgriffsöffnung zur Aufnahme des Statorzahns ausbildet, die sich in Richtung ihrer Längserstreckung zumindest abschnittsweise verjüngt und zumindest teilweise wieder aufweitet.The aforementioned problem is also solved by an insulating body for a stator tooth of a stator of an electric motor, with an annular wall for receiving a stator associated with the single winding, wherein the annular wall forms a passage opening for receiving the stator tooth, which in the direction of its longitudinal extent at least in sections rejuvenates and at least partially expands again.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Elektromotors mit einem segmentierten Stator gemäß einer Ausführungsform, 1 1 is a schematic view of an electric motor with a segmented stator according to an embodiment,

2 eine Schnittansicht eines Ausschnitts des segmentierten Stators von 1, 2 a sectional view of a section of the segmented stator of 1 .

3 eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Statorkernsegments des segmentierten Stators von 2 gemäß einer Ausführungsform, 3 a perspective view of a single stator core segment of the segmented stator of 2 according to an embodiment,

4 eine perspektivische Ansicht eines einzelnen, mit einer zugeordneten Wicklung versehenen Isolierkörpers des segmentierten Stators von 2 gemäß einer Ausführungsform, 4 a perspective view of a single, provided with an associated winding insulator of the segmented stator of 2 according to an embodiment,

5 eine Schnittansicht eines Ausschnitts des Stators von 1 und 2 bei einer beispielhaften Montage, und 5 a sectional view of a section of the stator of 1 and 2 in an exemplary assembly, and

6 eine Schnittansicht eines vergrößerten Ausschnitts des Stators von 2. 6 a sectional view of an enlarged section of the stator of 2 ,

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen beispielhaft als Innenläufermotor ausgebildeten Elektromotor 100 mit einem Innenrotor 180 und einem segmentierten Außenstator 150. Dieser weist illustrativ einen zumindest abschnittsweise mit einer Kunststoffummantelung 155 versehenen, segmentierten Statorkern 153 auf, an dem eine Statorwicklung 157 angeordnet ist. Der segmentierte Außenstator 150 wird nachfolgend zur Vereinfachung der Beschreibung lediglich als der „Stator 150” bezeichnet. 1 shows an example designed as an internal rotor motor electric motor 100 with an inner rotor 180 and a segmented outer stator 150 , This illustratively has an at least partially with a plastic casing 155 provided, segmented stator core 153 on, on which a stator winding 157 is arranged. The segmented external stator 150 is hereinafter referred to simply as the "stator 150 " designated.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 100 in 1 nur schematisch dargestellt ist, da Aufbau und Funktionalität eines geeigneten Elektromotors hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit und Einfachheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Elektromotors 100 verzichtet wird. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 100 lediglich beispielhaft und nicht zur Einschränkung der Erfindung als Innenläufermotor dargestellt ist. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass auch die Abbildung eines Außenstators lediglich beispielhaften Charakter hat und die Erfindung ebenso z. B. bei ringförmigen Innenstatoren oder Primärteilen von Linearmotoren Anwendung finden kann.It should be noted that the electric motor 100 in 1 is shown only schematically, since structure and functionality of a suitable electric motor sufficiently well known in the prior art, so here for the purpose of conciseness and simplicity of the description to a detailed description of the electric motor 100 is waived. It should also be noted that the electric motor 100 merely by way of example and not to limit the invention as an internal rotor motor is shown. In addition, it should be noted that the image of an outdoor stator has only exemplary character and the invention also z. B. can be used in annular Innenstatoren or primary parts of linear motors application.

2 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des mit dem Statorkern 153 versehenen Stators 150 von 1, der beispielhaft eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten und bevorzugt zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen identisch ausgebildeten Statorkernsegmenten aufweist. Illustrativ sind lediglich vier Statorkernsegmente 210, 220, 230, 240 gezeigt, wobei jedes Statorkernsegment 210, 220, 230, 240 bevorzugt jeweils zwei laterale Zahnabschnitte 211, 212; 221, 222; 231, 232; 241, 242 aufweist. 2 shows an enlarged portion of the stator core 153 provided stator 150 from 1 which has, for example, a plurality of stator core segments which are arranged in a ring shape and are preferably identically designed at least within predetermined tolerances. Illustrative are only four stator core segments 210 . 220 . 230 . 240 shown, with each stator core segment 210 . 220 . 230 . 240 preferably each two lateral tooth sections 211 . 212 ; 221 . 222 ; 231 . 232 ; 241 . 242 having.

Die beiden lateralen Zahnabschnitte 211, 212; 221, 222; 231, 232; 241, 242 jedes Statorkernsegments 210, 220, 230, 240 sind jeweils bevorzugt an einem ihrer axialen Enden über einen zugeordneten Jochabschnitt 214, 224, 234 miteinander verbunden und bilden mit diesem eine innere Nut 213, 223, 233, 243 aus. Z. B. sind die beiden lateralen Zahnabschnitte 211, 212 über den Jochabschnitt 214 miteinander verbunden und die lateralen Zahnabschnitte 221, 222 sind über den Jochabschnitt 224 miteinander verbunden, wobei die lateralen Zahnabschnitte 211, 212 mit dem Jochabschnitt 214 die innere Nut 213 ausbilden und die lateralen Zahnabschnitte 221, 222 mit dem Jochabschnitt 224 die innere Nut 223 ausbilden. Hierbei sind die lateralen Zahnabschnitte 211, 212; 221, 222; 231, 232; 241, 242 bevorzugt derart am Jochabschnitt 214, 224, 234 angeordnet, dass die Statorkernsegmente 210, 220, 230, 240 zumindest annähernd U-förmig ausgebildet sind.The two lateral tooth sections 211 . 212 ; 221 . 222 ; 231 . 232 ; 241 . 242 every stator core segment 210 . 220 . 230 . 240 are each preferably at one of its axial ends via an associated yoke portion 214 . 224 . 234 connected to each other and form with this an inner groove 213 . 223 . 233 . 243 out. For example, the two lateral tooth sections 211 . 212 over the yoke section 214 interconnected and the lateral tooth sections 221 . 222 are over the yoke section 224 connected to each other, wherein the lateral tooth sections 211 . 212 with the yoke section 214 the inner groove 213 form and the lateral tooth sections 221 . 222 with the yoke section 224 the inner groove 223 form. Here are the lateral tooth sections 211 . 212 ; 221 . 222 ; 231 . 232 ; 241 . 242 preferably at the yoke section 214 . 224 . 234 arranged that the stator core segments 210 . 220 . 230 . 240 at least approximately U-shaped.

Bevorzugt weisen die Jochabschnitte 214, 224, 234 der dargestellten Statorkernsegmente 210, 220, 230, 240 im Bereich eines der lateralen Zahnabschnitte 211, 212; 221, 222; 231, 232; 241, 242 jeweils eine Ausnehmung 215, 225, 245 und im Bereich des anderen lateralen Zahnabschnitts 212, 211; 222, 221; 232, 231; 242, 241 jeweils einen Blockiersteg 216, 226, 236 auf. Die Ausnehmungen 215, 225, 245 sind illustrativ jeweils am – in 2 – linken lateralen Zahnabschnitt 211, 221, 231, 241 und die Blockierstege 216, 226, 236 am – in 2 – rechten lateralen Zahnabschnitt 212, 222, 232, 242 angeordnet. Z. B. weist der Jochabschnitt 214 im Bereich des lateralen Zahnabschnitts 211 die Ausnehmung 215 auf und ist im Bereich des lateralen Zahnabschnitts 212 mit dem Blockiersteg 216 versehen.Preferably, the yoke sections 214 . 224 . 234 the illustrated stator core segments 210 . 220 . 230 . 240 in the region of one of the lateral tooth sections 211 . 212 ; 221 . 222 ; 231 . 232 ; 241 . 242 one recess each 215 . 225 . 245 and in the region of the other lateral tooth section 212 . 211 ; 222 . 221 ; 232 . 231 ; 242 . 241 one blocking jetty each 216 . 226 . 236 on. The recesses 215 . 225 . 245 are illustrative respectively on - in 2 - Left lateral tooth section 211 . 221 . 231 . 241 and the blocking bars 216 . 226 . 236 on - in 2 - Right lateral tooth section 212 . 222 . 232 . 242 arranged. For example, the yoke section 214 in the region of the lateral tooth section 211 the recess 215 on and is in the area of the lateral tooth section 212 with the blocking bar 216 Mistake.

Vorzugsweise bilden immer zwei aneinander anliegende laterale Zahnabschnitte 211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242 jeweils einen Statorzahn aus. Z. B. bilden die formschlüssig miteinander verbundenen, lateralen Zahnabschnitte 212, 221 einen Statorzahn 299 aus. An diesen Statorzähnen ist jeweils mindestens ein mit einer Wicklung 260, 261, 262, 263, 264 versehener Isolierkörper 250, 251, 252, 253, 254 angeordnet. Bevorzugt verbinden diese vorzugsweise zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen identisch ausgebildeten Isolierkörper 250, 251, 252, 253, 254 hierbei die aneinander anliegenden lateralen Zahnabschnitte 211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242 zu einem entsprechenden Statorzahn. Des Weiteren sind die Isolierkörper 250, 251, 252, 253, 254 bevorzugt zumindest dazu ausgebildet, die jeweils zugeordneten lateralen Zahnabschnitte 212, 221; 222, 241; 211, 232; 242; 231 kraftschlüssig miteinander zu verbinden.Preferably always form two adjacent lateral tooth sections 211 . 212 . 221 . 222 . 231 . 232 . 241 . 242 each one stator tooth. For example, form the form-fitting interconnected, lateral tooth sections 212 . 221 a stator tooth 299 out. At least one of these stator teeth has one winding 260 . 261 . 262 . 263 . 264 provided insulating body 250 . 251 . 252 . 253 . 254 arranged. Preferably, these preferably connect at least within predetermined tolerances identical insulating body 250 . 251 . 252 . 253 . 254 Here, the abutting lateral tooth sections 211 . 212 . 221 . 222 . 231 . 232 . 241 . 242 to a corresponding stator tooth. Furthermore, the insulators 250 . 251 . 252 . 253 . 254 preferably formed at least to the respective associated lateral tooth sections 212 . 221 ; 222 . 241 ; 211 . 232 ; 242 ; 231 non-positively connect with each other.

Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest der Statorzahn 299 eine radial einwärts gerichtete Kerbe 277 auf. Diese reduziert bevorzugt ein Rastmoment im Statorzahn 299. Vorzugsweise sind alle Statorzähne des Stators 150 mit einer derartigen Kerbe versehen.According to one embodiment, at least the stator tooth 299 a radially inwardly directed notch 277 on. This preferably reduces a cogging torque in the stator tooth 299 , Preferably, all stator teeth of the stator 150 provided with such a notch.

Ebenfalls wird in 2 beispielhaft ein im Betrieb des Stators 150 im Statorzahn 299 erzeugter Magnetfluss durch eine Mehrzahl von Flusspfeilen 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287 dargestellt. Die Flusspfeile 280, 282, 284, 285 sind hierbei illustrativ im lateralen Zahnabschnitt 212 abgebildet und die Flusspfeile 281, 283, 286, 287 sind illustrativ im lateralen Zahnabschnitt 221 abgebildet.Also in 2 an example during operation of the stator 150 in the stator tooth 299 generated magnetic flux through a plurality of Flußpfeilen 280 . 281 . 282 . 283 . 284 . 285 . 286 . 287 shown. The river arrows 280 . 282 . 284 . 285 are illustrative in the lateral tooth section 212 pictured and the river arrows 281 . 283 . 286 . 287 are illustrative in the lateral tooth section 221 displayed.

3 zeigt das mit den lateralen Zahnabschnitten 211, 212, dem Jochabschnitt 214 und der inneren Nut 213 versehene Statorkernsegment 210 von 2, das illustrativ eine Mehrzahl gestapelter Blechlamellen aufweist, wobei zwecks Einfachheit der Darstellung lediglich drei der Blechlamellen mit dem Bezugszeichen 399 gekennzeichnet sind. Alternativ hierzu kann das Statorkernsegment 210 auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein, z. B. aus einem gesinterten Weicheisen. 3 shows that with the lateral tooth sections 211 . 212 , the yoke section 214 and the inner groove 213 provided stator core segment 210 from 2 illustratively comprising a plurality of stacked laminations, wherein for ease of illustration, only three of the laminations are identified by the numeral 399 Marked are. Alternatively, the stator core segment 210 be designed in other ways, for. B. from a sintered soft iron.

Gemäß einer Ausführungsform weist der laterale Zahnabschnitt 211 eine Außenkontur 310 und eine Innenkontur 312 auf und der laterale Zahnabschnitt 212 weist eine Außenkontur 311 und eine Innenkontur 313 auf. Die Außenkonturen 310, 311 sind von der inneren Nut 213 abgewandt und vorzugsweise zumindest annähernd komplementär zueinander ausgebildet. Bevorzugt sind die Außenkonturen 310, 311 zumindest abschnittsweise konkav bzw. konvex ausgebildet, wobei hier illustrativ die Außenkontur 310 konkav und die Außenkontur 311 konvex ausgebildet ist. Die beiden Innenkonturen 312, 313 sind bevorzugt zumindest annähernd ähnlich zueinander ausgebildet und hier illustrativ zumindest annähernd konkav geformt. Des Weiteren ist am lateralen Zahnabschnitt 211 an der vom Jochabschnitt 214 abgewandten Seite eine Ausnehmung 314 zur Ausbildung einer zur Reduzierung des Rastmoments vorgesehenen Kerbe ausgebildet.According to one embodiment, the lateral tooth section 211 an outer contour 310 and an inner contour 312 on and the lateral tooth portion 212 has an outer contour 311 and an inner contour 313 on. The outer contours 310 . 311 are from the inner groove 213 turned away and preferably at least approximately complementary to each other. The outer contours are preferred 310 . 311 at least partially concave or convex, here illustratively the outer contour 310 concave and the outer contour 311 is convex. The two inner contours 312 . 313 are preferably at least approximately similar to each other formed and illustratively at least approximately concave. Furthermore, at the lateral tooth portion 211 at the yoke section 214 opposite side a recess 314 formed to form a notch provided for reducing the cogging torque.

4 zeigt den mit der Wicklung 260 versehenen Isolierkörper 250 von 2, der gemäß einer Ausführungsform eine ringförmige Wand 425 mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite 431, 430 aufweist. Die ringförmige Wand 425 wird durch einen ersten, zweiten, dritten und vierten Abschnitt 415, 416, 417, 418 ausgebildet, wobei der dritte und vierte Abschnitt 417, 418 illustrativ horizontal angeordnet sind und den ersten und zweiten illustrativ vertikal angeordneten Abschnitt 415, 416 jeweils miteinander verbinden. 4 shows the with the winding 260 provided insulating body 250 from 2 according to one embodiment, an annular wall 425 with a first and a second end face 431 . 430 having. The annular wall 425 is through a first, second, third and fourth section 415 . 416 . 417 . 418 formed, wherein the third and fourth section 417 . 418 illustratively arranged horizontally and the first and second illustratively vertically disposed portions 415 . 416 each connect with each other.

Die Abschnitte 415, 416, 417, 418 dienen zur Aufnahme der Wicklung 260. Diese kann unabhängig von einer Montage der Statorkernsegmente 210, 220, 230, 240 von 2 zum Statorkern 153 von 2 auf dem Isolierkörper 250 angeordnet werden.The sections 415 . 416 . 417 . 418 serve to accommodate the winding 260 , This can be independent of a mounting of the stator core segments 210 . 220 . 230 . 240 from 2 to the stator core 153 from 2 on the insulator 250 to be ordered.

Zur Fixierung der Wicklung 260 auf der ringförmigen Wand 425 sind zumindest an den Stirnseiten 431, 430 Haltestege 420, 421, 422, 423 vorgesehen, die die ringförmige Wand 425 in Umfangsrichtung überragen. Zumindest ein erster und zweiter Haltesteg 420, 421 sind an der ersten Stirnseite 431 angeordnet und zumindest ein dritter und vierter Haltesteg 422, 423 sind an der zweiten Stirnseite 430 angeordnet.For fixing the winding 260 on the annular wall 425 are at least on the front pages 431 . 430 retaining webs 420 . 421 . 422 . 423 provided that the annular wall 425 overhang in the circumferential direction. At least a first and second jetty 420 . 421 are at the first front 431 arranged and at least a third and fourth jetty 422 . 423 are on the second front side 430 arranged.

Bevorzugt bildet die ringförmige Wand 425 eine Durchgriffsöffnung 410 zur Aufnahme des Statorzahns 299 von 2 aus. Diese Durchgriffsöffnung 410 weist vier Innenkonturen 411, 412, 413, 414 auf, wobei die Innenkontur 412 bevorzugt zumindest annähernd komplementär zur Innenkontur 313 des Statorkernsegments 250 von 2 und 3 und die Innenkontur 411 zumindest annähernd komplementär zur Innenkontur (512 von 5) des Statorkernsegments 220 von 2 und 5 ist. Bevorzugt sind diese Innenkonturen 411, 412 hierbei derart konvex ausgebildet, dass sich die Durchgriffsöffnung 410 in Richtung ihrer Längserstreckung 489 zumindest abschnittsweise verjüngt und anschließend zumindest teilweise wieder aufweitet.Preferably, the annular wall forms 425 a passage opening 410 for receiving the stator tooth 299 from 2 out. This passage opening 410 has four inner contours 411 . 412 . 413 . 414 on, with the inner contour 412 preferably at least approximately complementary to the inner contour 313 of the stator core segment 250 from 2 and 3 and the inner contour 411 at least approximately complementary to the inner contour ( 512 from 5 ) of the stator core segment 220 from 2 and 5 is. These inner contours are preferred 411 . 412 in this case formed convex so that the passage opening 410 in the direction of their longitudinal extent 489 at least partially rejuvenated and then at least partially re-expands.

5 zeigt einen vergrößerten Abschnitt des mit dem Statorkern 153 versehenen Stators 150 von 2 mit den drei Statorkernsegmenten 210, 220, 230 von 2 zur Verdeutlichung einer beispielhaften Montage des Stators 150. Wie schon in 2 erwähnt, weisen bevorzugt alle Statorkernsegmente 210, 220, 230 zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen einen identischen Aufbau auf, so dass die lateralen Zahnabschnitte 221, 222 des Statorkernsegments 220 analog zum Statorkernsegment 210 komplementäre Außenkonturen 510, 511 sowie jeweils übereinstimmende Innenkonturen 512, 513 aufweist. 5 shows an enlarged portion of the stator core 153 provided stator 150 from 2 with the three stator core segments 210 . 220 . 230 from 2 to illustrate an exemplary assembly of the stator 150 , Like in 2 mentioned, preferably all stator core segments 210 . 220 . 230 at least within predetermined tolerances on an identical structure, so that the lateral tooth sections 221 . 222 of the stator core segment 220 analogous to the stator core segment 210 complementary outer contours 510 . 511 as well as each matching inner contours 512 . 513 having.

Bei der Montage wird z. B. zuerst jeweils der mit der Ausnehmung 215, 225, 235, 245 versehene laterale Zahnabschnitt 211, 212, 221, 222, 231, 232, 241, 242 jedes Statorkernsegments 210, 220, 230 mit seiner Innenkontur 312, 512 an der jeweiligen Innenkontur 411 des jeweils zugeordneten Isolierkörpers 250, 251, 252, 253, 254 angeordnet. Illustrativ ist der laterale Zahnabschnitt 221 mit seiner Innenkontur 512 formschlüssig an der Innenkontur 411 des mit der Wicklung 260 versehenen Isolierkörpers 250 angeordnet. In einem weiteren Schritt wird die Außenkontur 311 des lateralen Zahnabschnitts 212 derart am lateralen Zahnabschnitt 221 angeordnet, dass sie dessen Außenkontur 510 zugewandt ist und zumindest teilweise im Isolierkörper 250 angeordnet ist. Durch ein Aufbringen einer Kraft in Richtung eines Pfeils 530 gegen den Jochabschnitt 214 des Statorkernsegments 210, bevorzugt im Bereich des lateralen Zahnabschnitts 212, wird dieser entlang der Außenkontur 510 des lateralen Zahnabschnitts 221 in eine Endposition (699 in 6) gedrückt bzw. verfahren. Jedoch können die einzelnen Statorkernsegmente 210, 220, 230, 240 auch durch eine in Umfangsrichtung verteilt angreifende, gleichzeitig nach radial innen wirkende Kraft jeweils gleichzeitig in diese Endposition (699 in 6) verbracht werden.When mounting z. B. each first with the recess 215 . 225 . 235 . 245 provided lateral tooth portion 211 . 212 . 221 . 222 . 231 . 232 . 241 . 242 every stator core segment 210 . 220 . 230 with its inner contour 312 . 512 at the respective inner contour 411 of the respectively associated insulating body 250 . 251 . 252 . 253 . 254 arranged. Illustrative is the lateral tooth portion 221 with its inner contour 512 positive fit on the inner contour 411 with the winding 260 provided insulating body 250 arranged. In a further step, the outer contour 311 of the lateral tooth portion 212 such on the lateral tooth portion 221 arranged that they their outer contour 510 is facing and at least partially in the insulating body 250 is arranged. By applying a force in the direction of an arrow 530 against the yoke section 214 of the stator core segment 210 , preferably in the region of the lateral tooth section 212 , this will be along the outer contour 510 of the lateral tooth portion 221 into an end position ( 699 in 6 ) pressed or moved. However, the individual stator core segments 210 . 220 . 230 . 240 also by a force distributed in the circumferential direction, simultaneously acting radially inward force in each case simultaneously in this end position ( 699 in 6 ).

Auf die oben beschriebene Art und Weise wird die Mehrzahl von Statorkernsegmenten 210, 220, 230 des Stators 150 formschlüssig aneinander befestigt und jeweils zusätzlich durch einen zugeordneten, mit einer Wicklung 260, 261, 262, 263, 264 versehenen Isolierkörper 250, 251, 252, 253, 254 kraftschlüssig miteinander verbunden. Bevorzugt verhindert der mit dem Blockiersteg 216, 226, 236 versehene laterale Zahnabschnitt 212, 222, 232 hierbei jeweils ein Ausweichen des mit diesem in einem Isolierkörper 250, 251, 252, 253, 254 angeordneten lateralen Zahnabschnitts 211, 221, 231, 241 nach radial außen.In the manner described above, the plurality of stator core segments become 210 . 220 . 230 of the stator 150 positively secured to each other and each additionally by an associated, with a winding 260 . 261 . 262 . 263 . 264 provided insulating body 250 . 251 . 252 . 253 . 254 positively connected with each other. Preferably prevents the with the blocking web 216 . 226 . 236 provided lateral tooth portion 212 . 222 . 232 in each case an evasion of this with this in an insulating body 250 . 251 . 252 . 253 . 254 arranged lateral tooth portion 211 . 221 . 231 . 241 radially outward.

6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt VI des Stators 150 von 2 mit den nach der Montage gemäß 5 in einer Endposition 699 angeordneten, lateralen Zahnabschnitten 212, 221 der Statorkernsegmente 210, 220. In dieser Endposition 699 sind die lateralen Zahnabschnitte 212, 221 formschlüssig miteinander verbunden und zusätzlich durch den mit der Wicklung 260 versehenen Isolierkörper 250 von 4 kraftschlüssig miteinander verbunden. 6 shows an enlarged section VI of the stator 150 from 2 with the after assembly according to 5 in an end position 699 arranged, lateral tooth sections 212 . 221 the stator core segments 210 . 220 , In this final position 699 are the lateral tooth sections 212 . 221 positively connected with each other and additionally by the with the winding 260 provided insulating body 250 from 4 positively connected with each other.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein minimaler Abstand L5 zwischen den beiden Innenkonturen 411, 412 des Isolierkörpers 250 größer als ein minimaler Abstand L4 zwischen einem radial einwärts gerichteten Ende 677 der Außenkontur 510 und der Innenkontur 512 des lateralen Zahnabschnitts 221. Des Weiteren verkleinert sich die Dicke des lateralen Zahnabschnitts 212 des Statorkernsegments 210 von einer Dicke L1 im Bereich von dessen Jochabschnitt 214 in Richtung seines freien Endes 688 hin zunächst auf eine Dicke L2 und anschließend auf eine Dicke L3. Auf diese Art und Weise können eine einfache Montage und eine robuste und stabile kraftschlüssige Verbindung zwischen den Zahnabschnitten 212, 221 und dem Isolierkörper 250 ermöglicht werden.According to one embodiment, a minimum distance L5 between the two inner contours 411 . 412 of the insulating body 250 greater than a minimum distance L4 between a radially inward end 677 the outer contour 510 and the inner contour 512 of the lateral tooth portion 221 , Furthermore, the thickness of the lateral tooth portion decreases 212 of the stator core segment 210 of a thickness L1 in the region of its yoke portion 214 towards his free end 688 first to a thickness L2 and then to a thickness L3. In this way, a simple assembly and a robust and stable frictional connection between the tooth sections 212 . 221 and the insulator 250 be enabled.

Zur Stabilisierung der formschlüssigen Verbindung der beiden lateralen Zahnabschnitte 212, 221 weist die Außenkontur 311 des lateralen Zahnabschnitts 212 bevorzugt einen Krümmungswinkel α auf, der bevorzugt größer als Null ist. Somit weist die Außenkontur 311 zumindest bereichsweise eine bogenförmige bzw. konvexe Form auf. Hierbei vergrößert sich der Krümmungswinkel α bevorzugt in Richtung des freien Endes 688 des lateralen Zahnabschnitts 212.To stabilize the positive connection of the two lateral tooth sections 212 . 221 has the outer contour 311 of the lateral tooth portion 212 preferably has a curvature angle α, which is preferably greater than zero. Thus, the outer contour 311 at least in some areas an arcuate or convex shape. In this case, the curvature angle α preferably increases in the direction of the free end 688 of the lateral tooth portion 212 ,

Claims

Electric motor ( 100 ) with a rotor ( 180 ) and a stator ( 150 ) formed by a plurality of annular stator core segments ( 210 . 220 . 230 . 240 ), wherein the stator core segments ( 210 . 220 . 230 . 240 ) are fastened to one another at least in a form-fitting manner, wherein at least one first stator core segment ( 210 ) at least a first and a second lateral tooth portion ( 211 . 212 ), which via a first yoke section ( 214 ), wherein the first and second lateral tooth sections ( 211 . 212 ) with the first yoke section ( 214 ) a first inner groove ( 213 ), characterized in that the second lateral tooth portion ( 212 ) one of the first inner groove ( 213 ) facing first inner contour ( 313 ), the third lateral tooth portion ( 221 ) one of the second inner groove ( 223 ) facing the second inner contour ( 512 ) and the at least one insulating body ( 250 ) a third and a fourth inner contour ( 412 . 411 ), wherein the first inner contour ( 313 ) complementary to the third inner contour ( 412 ) and the second inner contour ( 512 ) complementary to the fourth inner contour ( 411 ).

Electric motor according to claim 1, characterized in that the first and second lateral tooth portions ( 211 . 212 ) at the first yoke section ( 214 ) are arranged such that the at least one first stator core segment ( 210 ) is at least approximately U-shaped.

Electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the first yoke section ( 214 ) in the region of the first lateral tooth portion ( 211 ) a recess ( 215 ) and in the region of the second lateral tooth portion ( 212 ) with a blocking bar ( 216 ) is provided.

Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the first lateral tooth portion ( 211 ) a first outer contour ( 310 ) and the second lateral tooth portion ( 212 ) a second outer contour ( 311 ), wherein the first and second outer contour ( 310 . 311 ) from the first inner groove ( 213 ) and are at least approximately complementary to each other.

Electric motor according to claim 4, characterized in that the first and second outer contour ( 310 . 311 ) are at least partially concave or convex.

Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one second stator core segment ( 220 ) at least a third and a fourth lateral tooth portion ( 221 . 222 ), which via a second yoke section ( 224 ), wherein the third and fourth lateral tooth sections ( 221 . 222 ) with the second yoke section ( 224 ) a second inner groove ( 223 ), wherein the third lateral tooth portion ( 221 ) in a form-fitting manner with the second lateral tooth section ( 212 ) is connected and with this a stator tooth ( 299 ) trains.

Electric motor according to claim 6, characterized in that on the stator tooth ( 299 ) at least one with a winding ( 260 ) provided insulating body ( 250 ) is arranged.

Electric motor according to claim 1 or 8, characterized in that the insulating body ( 250 ) is at least adapted to the second lateral tooth portion ( 212 ) and the third lateral tooth portion ( 221 ) non-positively connect with each other.

Stator ( 150 ) for an electric motor ( 100 ) according to claim 1, comprising a plurality of annular stator core segments ( 210 . 220 . 230 . 240 ), wherein the stator core segments ( 210 . 220 . 230 . 240 ) are fastened to each other at least in a form-fitting manner, characterized in that at least one first stator core segment ( 210 ) at least a first and a second lateral tooth portion ( 211 . 212 ), which via a yoke section ( 214 ), wherein the first and second lateral tooth sections ( 211 . 212 ) with the yoke section ( 214 ) an inner groove ( 213 ) train.

Stator core segment ( 210 . 220 . 230 . 240 ) according to claim 1 for a stator ( 150 ) one Electric motor ( 100 ), wherein the stator ( 150 ) of a plurality of annular stator core segments ( 210 . 220 . 230 . 240 ) is formed, which are at least positively secured to each other, characterized in that at least a first and a second lateral tooth portion ( 211 . 212 ) are provided, which via a yoke section ( 214 ), wherein the first and second lateral tooth sections ( 211 . 212 ) with the yoke section ( 214 ) an inner groove ( 213 ) train.

Insulator ( 250 ) for a stator tooth ( 299 ) of a stator ( 150 ) of an electric motor ( 100 ), with an annular wall ( 425 ) for receiving a stator ( 150 ) associated winding ( 260 ), characterized in that the annular wall ( 425 ) a passage opening ( 410 ) for receiving the stator tooth ( 299 ) forming in the direction of their longitudinal extent ( 489 ) at least partially rejuvenated and at least partially re-expands.