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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Gemäß einer bekannten und üblichen Bauweise umfasst der Stator einer elektrischen Maschine ein Blechpaket aus magnetisierbarem Elektroblech. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten ist ein solches Blechpakete aus einer Vielzahl von axial gestaffelten Blechlamellen gebildet, welche untereinander beispielsweise entweder mit einem Backlack oder durch ineinandergreifende Stanzpaketiernoppen verbunden sind. Das Statorblechpaket kann mittels einer Presspassung an einem zylindrischen Statorträger angeordnet sein. Zur Sicherung der Axiallage kann ein solches Blechpaket zusätzlich zwischen zwei Anschlägen eines Statorträgers festgelegt werden. Einer der Anschläge kann üblicherweise durch eine Ringschulter am Trägerelement bereitgestellt werden, während der zweite Axialanschlag erst nach dem Anordnen des Blechpakets am Trägerelement beispielsweise durch Verstemmen erzeugt wird. Bei einem solchen Verstemmvorgang selbst und auch während des Betriebs der elektrischen Maschine können sich die Passverhältnisse unter dem Einfluss eines Temperaturwechsels verändern mit der Folge, dass insbesondere die stirnseitigen Bereiche eines wicklungstragenden Blechpakets axial auffächern, Lamellen vereinzelt von dem Blechpaket abstehen und in radialer Richtung in einen definierten Luftspalt zwischen Rotor und Stator eintauchen können. Dadurch wird die Effizienz einer solchen elektrischen Maschine nachteilig beeinflusst.
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Aus der
EP 1 496 596 A1 ist ein segmentierter Stator einer elektrischen Maschine bekannt geworden, dessen stirnseitige Endlamellen am Zahnbereich des Blechpakets bzw. eines Segments in Umfangsrichtung schmaler ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine an Wickelkörpern angeordnete Spulenwicklung mit einem zulässigen Biegeradius für den Spulendraht ausgeführt werden, wobei bei einer vorgegebenen axialen Baulänge eine hohe Effizienz der elektrischen Maschine erzielt werden kann.
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Die
EP 1 517 426 B1 beschreibt eine ebensolche Lösung mit in Umfangsrichtung schmaler ausgebildeten Endlamellen am Zahnbereich eines Blechpakets, wobei zwei stirnseitig an einen Zahn angesetzte Wickelkörper bündig mit den in Umfangsrichtung weisenden Zahnflanken abschließen.
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Noch weitere zu den vorgenannten grundsätzlich gleichartige Lösungen gehen aus der
WO 2012/089404 A2 und der
DE 10 2011 078 513 A1 hervor.
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Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem geschilderten Hintergrund die Aufgabe zugrunde, einen Stator der eingangs erläuterten Art mit einem lamellierten Blechpaket darzustellen, ohne dass es bei einer Festlegung an einem Trägerelement zu einer Auffächerung und Verlagerung von einzelnen Lamellen kommt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Stator gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung schlägt demnach einen gattungsgemäßen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine vor, bei dem eine stirnseitige Endlamelle des Blechpakets gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle verkürzt ausgeführt ist.
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Die Lösung schließt auch ein Paket bzw. eine Stapelung von Endlamellen, beispielsweise 2–5 oder noch mehrere Endlamellen ein. Die zumindest eine Endlamelle weist infolge der Verkürzung einen kleineren Querschnitt als die Kernlamellen auf und kann bei der Fertigung der Kernlamellen gleichfalls mit gestanzt und gleichfalls mit paketiert werden. Die Kernlamellen und/oder die Endlamellen können mit Vorteil jeweils untereinander durch eine Stanzpaketierung verbunden sein. Im Weiteren kann auch vorgesehen sein, eine Kernlamelle und eine Endlamelle durch eine Stanzpaketierung miteinander zu verbinden, so dass durch diese Verbindungstechnik ein einteiliges und kompaktes Blechpaket aus den Kernlamellen und zumindest einer Endlamelle gebildet wird.
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Der Vorteil der hier vorgeschlagenen Ausbildung der Endlamelle besteht darin, dass bei der Festlegung des Blechpakets an einem Trägerelement unter Anwendung einer axialen Verspannung oder mittels einer Presspassung die Endlamelle geringfügig von einem Befestigungsbereich in Erstreckungsrichtung eines Zahns, also etwa in radialer Richtung, verlagerbar ist, ohne dass die Endlamelle dabei in einen radialen Luftspalt zu einem Rotor der elektrischen Maschine eintaucht. Die Endlamelle kann sich also ohne negative Auswirkung auf die Effizienz einer elektrischen Maschine um den Betrag der radialen Verkürzung in dieser Richtung verlagern. Die Kernlamellen und die Endlamelle sind so gestapelt, dass die Verkürzung der Endlamelle insbesondere am freien radialen Ende eines Zahns wirkt.
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Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass ein Kernjochbereich und der Endjochbereich auf der den Kernzahnbereichen gegenüberliegenden Radialseite zumindest abschnittweise eine gemeinsame Anlagekontur aufweisen und dass diese Anlagekontur einen, insbesondere radial inneren oder radial äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt des Jochs zur Festlegung an einem Trägerelement bildet. Das heißt, die Kernlamellen und die Endlamelle sind im Bereich der Anlagekontur deckungsgleich ausgeführt. Damit kann auch bei der Stapelung der einzelnen Lamellen eine einfache Zentrierung der Endlamelle zu den Kernlamellen erreicht werden.
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Mit weiterem Vorteil kann die Endlamelle einen vom Endjochbereich radial abstehenden Endzahnbereich aufweisen, welcher in Umfangsrichtung des Stators gegenüber einem Kernzahnbereich verjüngt ausgebildet ist. Dabei bilden mehrere Kernzahnbereiche gemeinsam mit dem Endzahnbereich einen Statorzahn aus. Bei Vorhandensein einer an den Statorzähnen angeordneten Wicklung trägt somit die Endlamelle neben den Kernlamellen ebenfalls zur Erzeugung eines magnetischen Flusses bei. Im Weiteren können sowohl die Kernlamellen als auch die Endlamelle einen Zahnkopf zur Erzielung eines gewünschten Magnetflusses aufweisen. Eine günstige Variante sieht davon abweichend vor, dass die Kernlamellen einen Zahnkopfbereich aufweisen und die Endlamelle zahnkopflos ausgeführt ist.
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Im Rahmen einer besonderen Variante kann das ringförmige Blechpaket segmentiert ausgeführt werden und dabei in Umfangsrichtung mehrere Statorsegmente aufweisen, wobei jeweils zwei am Umfang benachbarte Statorsegmente zueinander komplementäre Fügekonturen besitzen. Diese Bauweise erlaubt einen Fertigungsvorteil, da die Statorsegmente bereits vor deren Zusammenfügen mit einer Wicklung versehen werden können. Gleichzeitig werden die Materialkosten beim Stanzen der Lamellen reduziert und das Grundmaterial besser ausgenutzt. Der Endjochbereich der Endlamelle kann günstigerweise auch die Fügekonturen aufweisen, so dass auch die Endlamelle ringförmig segmentiert ausgebildet ist.
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Mit weiterem Vorteil kann das Blechpaket eine Spulenwicklung tragen, die mittels eines zumindest stirnseitig an einem Zahn angeordneten Wickelkörpers an diesem festgelegt ist. Üblicherweise sind an beiden Stirnseiten des Blechpakets Wickelkörper oder Wickelkörperhälften angeordnet, welche eine Spulenwicklung tragen und diese gegenüber einem Statorzahn isolieren. Durch den beim Bewickeln wirkenden Wickelzug wird die Spule mit jedem Wickelkörper an den Zahn angepresst und dort gehalten. Dadurch wird die Endlamelle axial an die Kernlamellen gepresst und in diesem Bereich vor einem Auffächern bewahrt.
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Gemäß einer günstigen Variante weist ein Wickelkörper zur Anordnung am Blechpaket zumindest einen Haltevorsprung auf, welcher die Endlamelle axial überdeckt oder welcher die Endlamelle axial durchgreift. Somit kann sich der Wickelkörper mit dem Haltevorsprung an einer Kernlamelle abstützen. Im Weiteren ist zwischen der Endlamelle und dem Haltevorsprung ein Spalt, insbesondere ein Radialspalt vorgesehen. Ebenso kann weiter ein Spalt in Umfangsrichtung ausgebildet werden. Diese Anordnung ermöglicht, dass sich die dort befindliche Endlamelle bei der Montage des Blechpakets oder betriebsbedingt, zum Beispiel infolge eines Temperaturwechsels in einem bestimmten Maße verlagern kann, ohne dass dabei gleichzeitig die Position auf dem Wickelkörper angeordneten Spule beeinflusst wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, an dem Blechpaket eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung auszubilden, in welche der Wickelkörper mit einem bezüglich des Stators axialen Fortsatz eingreifen und sich dort zentrieren kann.
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Bei der Montage eines Blechpakets an einem Trägerelement wirken zur Erzielung eines festen Sitzes der Fügepartner sehr große Kräfte, welche von diesen abgestützt werden müssen. Zur Vermeidung einer Materialschädigung und zur Montageerleichterung kann das Blechpaket am Joch auf Höhe eines Zahnes einen sich etwa radial erstreckenden und axial durchquerenden Schlitz aufweisen, der gegebenenfalls am Umgang des Blechpakets mehrfach ausgeführt sein kann. Ein solcher Schlitz kann mit der vorgenannten Ausnehmung zusammenfallen oder in diese übergehen. Ein Teil der beim Fügen wirkenden Kräfte kann auf diese Weise durch eine Verformung des Blechpakets im Bereich des Schlitzes, zum Beispiel mittels einer elastischen Verspannung aufgenommen werden.
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Der Wickelkörper kann mit dessen Abstützbereich so ausgeführt werden, dass dieser zahnseitig am Blechpaket eine Endlamelle umschließt. Das heißt, dass der Endzahnbereich und gegebenenfalls auch die an dieser Radialseite des Blechpakets befindlichen Endjochabschnitte umschlossen sind.
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Im Weiteren kann wie bereits erwähnt das Joch des Blechpakets mit dem Befestigungsabschnitt an einem zylindrischen Aufnahmeabschnitt eines Trägerelements festgelegt werden. Dabei kann zur axialen Festlegung des Blechpakets das Trägerelement zwei Anschläge aufweisen, zwischen denen das Blechpaket axial kraftschlüssig verspannt ist. Dabei kann das Blechpaket vorteilhaft mit der Endlamelle mittels eines Verstemmbereichs oder mehrerer am Umfang verteilter Verstemmbereiche an dem Trägerelement festgelegt werden. Auf den Einsatz eines zusätzlichen Stützelements insbesondere Stützringes kann somit verzichtet werden.
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Das Blechpaket wird mit dessen zylindrischen Befestigungsabschnitt an einem gleichfalls zylindrischen Aufnahmeabschnitt des Trägerelements drehfest angeordnet, wozu bevorzugt ein Pressverband bzw. eine Presspassung der Teile realisiert wird. Dieser bzw. diese kann entweder mittels eines Längspressverbandes durch axiales Pressfügen, mittels eines Querpressverbandes durch Aufschrumpfen oder durch eine Mischform der vorgenannten Pressverbände erfolgen, indem die beiden Verbindungspartner vor dem Zusammenfügen unterschiedlich temperiert werden.
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Beim Zusammenfügen der Verbindungspartner wird das Blechpaket axial auf das Trägerelement aufgeschoben bis es an einem ersten Anschlag zur Anlage kommt.
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Bevorzugt kann am Trägerelement ein Verstemmbereich ausgeführt werden, von welchem ein Endjochbereich der Endlamelle des Blechpakets zumindest teilweise radial überdeckt wird. Der andere Axialanschlag kann auf einfache Weise durch eine Ringschulter am Aufnahmebereich des Trägerelements gebildet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Trägerelement gegenüber dem Blechpaket einen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Insbesondere kann das Trägerelement aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt sein, während das Blechpaket im Wesentlichen aus einem Eisenwerkstoff mit Legierungsbestandteilen hergestellt ist.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Maschine kann folgende Schritte umfassen:
- – Bereitstellen eines ringförmigen Stator-Blechpakets aus einer Vielzahl von Kernlamellen und zumindest einer stirnseitigen, radial gegenüber einer Kernlamelle in Erstreckungsrichtung eines Zahns verkürzten Endlamelle, wobei das Blechpaket optional aus einer Mehrzahl von Umfangssegmenten zusammengesetzt ist, und eine Statorwicklung aufweist, welche mit stirnseitig an den Zähnen angeordneten Wickelkörpern ausgeführt ist,
- – Beaufschlagung des Blechpakets mit einer axialen kraftschlüssigen Verspannung mittels eines Montagewerkzeugs,
- – Axiales Fügen des Blechpakets mit einem Trägerelement bis zur Anlage des Blechpakets an einem ersten axialen Anschlag des Trägerelements unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern ausgebildet wird,
- – Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags durch zumindest einen Verstemmbereich mittels einer Verstemmung des Trägerelements, wobei der Verstemmbereich bzw. die Verstemmbereiche einen Endjochbereich der Endlamelle zumindest teilweise radial überdecken.
- – Lösen des Montagewerkzeugs.
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Zur Erzielung einer dauerhaft hohen axialen Verspannung wird das Blechpaket mit Hilfe einer Montagehilfe bereits axial vorgespannt auf dem Trägerelement montiert, wobei diese Montagehilfe erst nach dem Erzeugen der Verstemmbereiche entfernt wird.
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Ein wie zuvor beschriebener Stator kann dann mit einem zu diesem um eine Achse A drehbar gelagerten Rotor zu einer elektrischen Maschine zusammengefügt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine elektrische Maschine mit einem segmentierten Stator, der mittels einer Verstemmung an einem Statorträger festgelegt ist und an dessen Statorsegmenten mittels Wickelkörpern eine Spulenwicklung angeordnet ist und mit einem Rotor,
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2 eine Axialschnittdarstellung der mit 1 dargestellten elektrischen Maschine,
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3 eine perspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Blick auf eine Endlamelle,
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4 eine perspektivische Teilschnittdarstellung eines Statorsegments mit einer Spule,
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5 eine perspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Blick auf einen Wickelkopf einer dort angeordneten Statorspule,
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6 Schnittdarstellungen eines Statorsegments im Bereich eines Wickelkopfes.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten oder vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
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1 zeigt eine rotierende elektrische Maschine 10 in Innenläuferbauweise mit einem um eine Achse A drehbaren Rotor 12 und mit einem diesen umgebenden Stator 14. Der Stator 14 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 16 mit einem Joch 18 und mit davon radial innen abstehenden Zähnen 20, die in 1 jedoch nicht sichtbar sind. Vorliegend ist das ringförmige Blechpaket 16 segmentiert ausgeführt und weist in Umfangsrichtung mehrere Statorsegmente 22 mit jeweils einem Zahn 20 und einem Jochabschnitt 22a auf, welche besonders gut in 3 erkennbar sind. Am Jochabschnitt 22a sind in Umfangsrichtung jeweils zwei komplementäre Fügekonturen 22c, d ausgebildet, mittels derer jeweils zwei am Umfang benachbarte Statorsegmente 22 zusammengefügt werden.
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Es ist in den 1, 2 zu erkennen, dass das Blechpaket 16 eine Statorwicklung 24 in Form von Einzelspulen 26 trägt, die jeweils mittels zwei stirnseitig an einem Zahn 20 angeordneten Wickelkörpern 28, 30 dort festgelegt ist. Jeder der Wickelkörper 28, 30 weist einen radial am Blechpaket 16 ausgerichteten und dort anliegenden Basisbereich 28a; 30a und von diesem radial beabstandete und sich axial erstreckende Schenkel 28b, c; 30b, c auf, die jeweils gemeinsam einen Wickelraum zur Aufnahme eines Wickeldrahtes bilden.
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Das zu einem Ring zusammengesetzte Joch 18 des Blechpakets 16 ist in den 1, 2 mittels einer Presspassung bzw. eines Pressverbandes mit einem radial äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt 122 an einem radial inneren zylindrischen Aufnahmeabschnitt 32a eines als Statorträger 32 ausgebildeten Trägerelements 32 unter Abstützung eines Maschinendrehmoments festgelegt. Das Trägerelement 32 ist aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt und weist somit gegenüber dem Blechpaket 16 einen etwa doppelt so großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf.
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Zur axialen Festlegung des Blechpakets 16 sind mit Blick auf 2 an dem Trägerelement 32 zwei Anschläge 32b, c vorgesehen, zwischen denen das Blechpaket 16 axial kraftschlüssig verspannt ist. Ein erster Anschlag 32b, der beim Zusammenfügen von Blechpaket 16 und Trägerelement 32 wirksam wird, ist dabei durch eine den Aufnahmeabschnitt 32 des Trägerelements 32 axial begrenzende Ringschulter gebildet. Nach dem Fügen wird das Blechpaket 16 an der noch freien Stirnseite mittels eines am Trägerelement 32 auszubildenden bzw. ausgebildeten Verstemmbereichs 32d oder mittels mehrerer am Umfang verteilter Verstemmbereiche 32d an dem Trägerelement 32 festgelegt. Dabei wird das Blechpaket 16 insbesondere über eine stirnseitige bzw. endseitige an diesem angeordnete Lamelle 34 bzw. Endlamelle 34 axial gehalten. Vorliegend ist ein Paket von mehreren identisch ausgebildeten Endlamellen 34 vorgesehen.
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In 3 ist erkennbar, dass eine solche Endlamelle 34 gegenüber den restlichen Lamellen welche hier als Kernlamellen 36 bezeichnet werden, zumindest mit einer abweichenden Außenkontur ausgebildet ist. Weiter wird zur Sicherung des Blechpakets 16 mittels eines in 2 als Stempel 37 schematisch dargestellten und axial in Richtung des Pfeils angreifenden Presswerkzeugs zumindest ein als radialer Überdeckungsvorsprung geformter Verstemmbereich 32d erzeugt, welcher die stirnseitige Endlamelle 34 des Blechpakets 16 im Bereich des Jochs 18, das heißt an einem Endjochbereich 34a zumindest teilweise radial überdeckt. In 1 ist erkennbar, dass am Statorumfang eine Mehrzahl derartiger Verstemmbereiche 32d ausgeführt sind.
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Alternativ können gemäß einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsvariante die Verstemmbereiche auch an einem ringförmigen Stützelement ausgeführt werden, welches mit einer Stirnseite das Blechpaket abstützt und das mit der anderen Stirnseite mittels einer Verstemmung in eine am Statorträger 32 vorgesehene Ausnehmung eingreift und sich dort axial abstützt. Diese Variante erweist sich bei einem aus Stahl ausgeführten Trägerelement als sinnvoll, wobei das Stützelement aus einem dazu leichter plastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise aus Aluminium hergestellt werden kann.
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Das Blechpaket 16 bzw. ein Statorsegment 22 umfasst eine Vielzahl von identischen axial gestapelten Kernlamellen 36, wobei eine Kernlamelle 36 einen sich am Stator 14 in Umfangsrichtung erstreckenden Kernjochbereich 36a und einen davon radial abstehenden Kernzahnbereich 36b aufweist. Wie bereits angeführt, weist das Blechpaket 16 bzw. ein Statorsegment 22 an einer der Stirnseiten zumindest eine Endlamelle 34 mit zumindest einem Endjochbereich 34a auf. Vorliegend sind mehrere Endlamellen 34 mit einer identischen Geometrie vorhanden.
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Bezogen auf das Blechpaket 16 bilden mehrere Kernjochbereiche 36a der Kernlamellen 36 mit dem zumindest einen Endjochbereich 34a gemeinsam das Joch 18 aus. In weiterer Hinsicht weisen die Kernlamellen 36 jeweils einen Kernzahnbereich 36b auf, wobei alle Kernzahnbereiche 36b gemeinsam mit einem an der Endlamelle 34 vorgesehenen Endzahnbereich 34b am Jochabschnitt 22a einen Zahn 20 bzw. einen Statorzahn 20 bilden. Weiterhin weisen die Kernlamellen 36 einen Zahnkopfbereich 36c auf, während vorliegend die Endlamellen 34 zahnkopflos ausgeführt sind.
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Es ist erkennbar, dass die Endlamelle 34 gegenüber der radialen Erstreckungsrichtung einer Kernlamelle 36 verkürzt ausgeführt ist. Sowohl untereinander als auch miteinander sind die Kernlamellen 36 und die Endlamellen 34 durch eine Stanzpaketierung verbunden, wobei sowohl an den Kernlamellen 36 als auch an den Endlamellen 34 mehrere Stanzpaketiernoppen 36d; 34d ausgebildet sind.
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Aus 5 ist ersichtlich, dass der Kernjochbereich 36a und der Endjochbereich 34a auf der den Kernzahnbereich 36b gegenüberliegenden Radialseite zumindest abschnittweise eine gemeinsame Anlagekontur 122 aufweisen und dass diese gemäß 1, 2 einen Befestigungsabschnitt 122 des Jochs 18 zur Festlegung an dem Trägerelement 32 bildet. Der Endzahnbereich 34b der Endlamelle 34 steht radial vom Endjochbereich 36a ab und ist in Umgangsrichtung des Stators 14 gegenüber einem Kernzahnbereich 36b verjüngt ausgebildet.
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Zur Anordnung am Blechpaket 16 weist der endlamellenseitige Wickelkörper 30 mehrere Haltevorsprünge 30d, e, f auf (6). Der Haltevorsprung 30d umschließt die Endlamellen 34 zahnseitig am Blechpaket 16 und überdeckt diese axial, um sich an einer Kernlamelle 36 abzustützen. Ein weiterer, hier zentral am Zahnbereich 36b angeordneter Haltevorsprung 30e durchgreift eine in den Endlamellen 34 vorgesehene Öffnung 34e, um sich gleichfalls an der äußeren Kernlamelle 36 abzustützen. Im Bereich des Zahnfußes weist das Blechpaket 16 eine sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung 16a auf. Der Wickelkörper 30 stützt sich dort mit dem Haltevorsprung 30f an den Kernlamellen 36 ab. Von diesem Haltevorsprung 30f ausgehend erstreckt sich in axialer Richtung ein mit einer kleineren Breite bzw. mit kleinerem Durchmesser ausgeführter Axialfortsatz 30g, welcher axial in die Kernlamellen 36 eingreift und wodurch gleichzeitig eine Zentrierung des Wickelkörpers 30 am Blechpaket 16 erfolgt. Die vorgenannte Ausnehmung 16a bildet gleichzeitig den Endbereich eines am Joch 18 bzw. am Jochabschnitt 22a auf Höhe eines Zahnes 20 sich etwa radial erstreckenden und axial durchquerenden Schlitzes 16b. Mit diesem Schlitz 16b kann das Blechpaket 16 während der Montage und im montierten Zustand eine Verformungskraft aufnehmen und speichern.
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In 6 ist ferner erkennbar, dass zwischen den Endlamellen 34 und den Haltevorsprüngen 30d, e jeweils ein Spalt 38a, b, insbesondere ein Radialspalt ausgebildet ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch erkennbar, dass an der Endlamelle 34 die Ausnehmung 16a und der Schlitz 16b in Umfangsrichtung des Blechpakets mit derselben Weite ausgeführt sind, während an einer Kernlamelle 36 der Schlitz 16b in dieser Richtung schmaler als die Ausnehmung 16a ausgebildet ist (6). Dadurch können sich die Endlamellen 34 beim Verstemmen des Blechpakets 16 geringfügig nach radial innen verlagern, ohne dass die Wickelkörper 30 mit der Spulenwicklung 26 aus deren Lage verschoben werden.
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Der voranstehend beschriebenen Stator 14 kann nach einem Verfahren mit den nachfolgenden Schritten dargestellt werden:
- – Bereitstellen eines ringförmigen Stator-Blechpakets 16 aus einer Vielzahl von Kernlamellen 36 und zumindest einer stirnseitigen Endlamelle 34, wobei das Blechpaket 16 optional aus einer Mehrzahl von Stator- bzw. Statorsegmenten 22 zusammengesetzt ist, und eine Statorwicklung 24 aufweist, welche mit stirnseitig an den Zähnen 20 angeordneten Wickelkörpern 28, 30 ausgeführt ist,
- – Beaufschlagung des Blechpakets 16 mit einer axialen kraftschlüssigen Verspannung mittels eines Montagewerkzeugs,
- – Axiales Fügen des Blechpakets 16 mit einem Trägerelement 32 bis zur Anlage des Blechpakets 16 an einem ersten axialen Anschlag 32b des Trägerelements 32 unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern 16, 32 ausgebildet wird,
- – Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags 32c durch zumindest einen Verstemmbereich 32d mittels einer Verstemmung des Trägerelements 32 oder eines am Trägerelement 32 eingesetzten Stützelements, wobei der Verstemmbereich 32d bzw. die Verstemmbereiche 32d einen Endjochbereich 34a der Endlamellen 34 zumindest teilweise radial überdecken.
- – Lösen des Montagewerkzeugs.
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Als Montagewerkzeug kann eine entsprechende Zwinge Verwendung finden, deren axiale Anlagebereiche auf die Stirnseiten des Blechpakets 16 wirken und durch welche das Blechpaket 16 axial zusammengepresst und zusammengehalten wird. Zu beachten ist lediglich, dass der Befestigungsabschnitt 122, also vorliegend die Außenzylinderfläche des Blechpakets 16 zur Montage an dem Träger 32 frei bleibt und nicht abgedeckt oder anderweitig umgriffen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrische Maschine
- 12
- Rotor
- 14
- Stator
- 16
- Blechpaket
- 16a
- Ausnehmung
- 16b
- Schlitz
- 18
- Joch
- 20
- Zahn
- 22
- Statorsegment
- 22a
- Jochabschnitt
- 22c, d
- Fügekontur
- 24
- Statorwicklung
- 26
- Einzelspule
- 28
- Wickelkörper
- 28a
- Basisbereich
- 28b, c
- Schenkel
- 30
- Wickelkörper
- 30a
- Basisbereich
- 30b, c
- Schenkel
- 30d, e, f
- Haltevorsprung
- 30g
- Axialfortsatz
- 32
- Trägerelement
- 32a
- Aufnahmeabschnitt
- 32b, c
- Anschlag
- 32d
- Verstemmbereich
- 34
- Endlamelle
- 34a
- Endjochbereich
- 34b
- Endzahnbereich
- 34d
- Stanzpaketiernoppe
- 34e
- Öffnung
- 36
- Kernlamelle
- 36a
- Kernjochbereich
- 36b
- Kernzahnbereich
- 36c
- Zahnkopfbereich
- 36d
- Stanzpaketiernoppe
- 37
- Presswerkzeug
- 38a, b
- Spalt
- 122
- Befestigungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1496596 A1 [0003]
- EP 1517426 B1 [0004]
- WO 2012/089404 A2 [0005]
- DE 102011078513 A1 [0005]
