DE102015112539A1 - Elektromotor - Google Patents

Elektromotor Download PDF

Info

Publication number
DE102015112539A1
DE102015112539A1 DE102015112539.0A DE102015112539A DE102015112539A1 DE 102015112539 A1 DE102015112539 A1 DE 102015112539A1 DE 102015112539 A DE102015112539 A DE 102015112539A DE 102015112539 A1 DE102015112539 A1 DE 102015112539A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing tube
wall
stator assembly
stator
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102015112539.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Tränkle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority to DE102015112539.0A priority Critical patent/DE102015112539A1/de
Publication of DE102015112539A1 publication Critical patent/DE102015112539A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1735Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/187Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to inner stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
    • H02K2205/03Machines characterised by thrust bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Ein Elektromotor (10) hat ein Lagerrohr (20) und eine Statoranordnung (30). Die Statoranordnung (30) hat einen Statorkern (32), eine Wicklungsanordnung (34) und eine innere Ausnehmung (36), welche innere Ausnehmung (36) eine Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) definiert. Das Lagerrohr (20) hat eine Wandung (22) mit einer axialen Längenausdehnung (L), einer Innenseite (24) und einer Außenseite (26), und es definiert eine axiale Richtung (28) und radiale Richtung (29). Die Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) ist auf der Außenseite (26) der Wandung (22) angeordnet, und in einem der Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) zugewandten Bereich (14) der Wandung (22) des Lagerrohrs (20) ist ein erster Teilbereich (16) vorgesehen ist, in welchem ersten die Wandung (22) relativ zu mindestens einem axial benachbarten Teilbereich (17, 18) der Wandung (22) eine größere radiale Erstreckung auf der Außenseite (26) und eine größere Wanddicke (D) aufweist, wodurch in dem ersten Teilbereich (16) eine Verbindung zwischen der Wandung (22) des Lagerrohrs (20) und der Statoranordnung (30) ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Lagerrohr und einem Blechpaket eines Stators für einen Elektromotor.
  • Elektromotoren dienen verschiedenen Antriebszwecken wie bspw. als koaxialer Antrieb von Ventilatoren oder als Jalousienantrieb. Jeweilige Statoranordnungen dieser Elektromotoren können mit einem Lagertragteil bzw. einem Lagerrohr verbunden sein, bspw. mittels Klebung. Aus Kostengründen ist das jeweilige Lagerrohr oftmals einstückig mit einem Befestigungsflansch verbunden, der beispielsweise den Außendurchmesser eines jeweiligen Außenrotors abdeckt oder bei einem Axiallüfter über Stege mit einem Lüftergehäuse verbunden ist. In der Regel ist das Lagerrohr aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Lagerrohre aus Metall haben Vorteile bei der Wärmeabfuhr, und sie können als Drehteile hergestellt werden, insbesondere auf Passung zum Blechpaket der Statoranordnung.
  • Wie bereits voranstehend erwähnt, kann bei metallischen Lagerrohren das Statorblechpaket am Lagerrohr verklebt werden, es kann aber auch eine Spreizung des Lagerrohrs durch eine in das Lagerrohr eingeführte Spreizzange mit in der Regel vier Zähnen erfolgen, die das Lagerrohr an entsprechend vier Stellen nach außen drücken und dadurch entsprechend deformieren. Dieses Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen Blechpaket und Lagerrohr ist grundsätzlich ausreichend, so lange das Lagerrohr ausreichend genau gefertigt ist. In der Praxis weisen einzusetzende Lagerrohre jedoch häufig Hohlräume auf, insbesondere sogenannte Lunker, die bei der Herstellung des jeweiligen Lagerrohrs, insbesondere beim Erstarren des Lagerrohrrohlings aus der Schmelze entstehen können. Wenn nun die genannten Zähne der eingeführten Spreizzange genau zu dem von außen nicht sichtbaren Lunkern hingedrückt werden, führt dies zu keiner ausreichenden Deformierung des Lagerrohrs, so dass dadurch auch keine ausreichend feste Verbindung zwischen Lagerrohr und Blechpaket erreicht werden kann. Führen bspw. nur zwei der vier Zähne der eingeführten Spreizzange zu einer ausreichenden Deformierung während die zwei verbleibenden Zähne nur zu einer Kompression eines jeweiligen Lunkers in dem Lagerrohr, aber zu keiner oder nur einer geringen Verformung im Bereich der dem Blechpaket gegenüberliegenden Wandung des Lagerrohrs führen, ist die entstehende Verbindung zwischen Lagerrohr und Statorblechpaket technisch mangelhaft.
  • Es war demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit vorzusehen, das Lagerrohr und das Blechpaket des Stators in einfacher und zuverlässiger Weise miteinander zu verbinden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Elektromotor sowie ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen der jeweils unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.
  • Ein Elektromotor mit einem Stator und einem Lagerrohr werden bereitgestellt. Der Stator weist dabei ein Blechpaket mit einer Innenfläche und das Lagerrohr eine Wandung mit einer axialen Längenausdehnung auf, auf welche das Blechpaket mit der Innenfläche aufgeschoben ist. In einem der Innenfläche des Blechpakets zugewandten Bereich der Wandung des Lagerrohrs ist ein erster Teilbereich mit einem gegenüber den axial benachbarten Teilbereichen vergrößerten Außendurchmesser vorgesehen, wodurch eine Verbindung zwischen der Wandung des Lagerrohrs und der Innenfläche des Blechpakets ausgebildet ist.
  • In einer Ausgestaltung erstreckt sich der erste Teilbereich in einem Winkelbereich von mindestens 300° ringsegmentförmig um das Lagerrohr herum. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn sich der erste Teilbereich ringförmig um das Lagerrohr herum erstreckt, d. h. in einem Winkelbereich von 360°.
  • In einer weiterer Ausgestaltung ist die Wandung des Lagerrohrs zumindest in dem ersten Teilbereich aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff. In der Regel ist das Lagerrohr insgesamt aus Metall, insbesondere aus einem Aluminium-Druckguss hergestellt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der genannten Verbindung zwischen der Wandung des Lagerrohrs und der Innenfläche des Statorblechpakets. Das Verfahren führt zu einem Prozess mit größerer Sicherheit im Vergleich zu den voranstehend genannten und bekannten Verfahren.
  • Das Verfahren dient zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Lagerrohr und einer Statoranordnung mittels eines Stempels mit einem gegebenen Außendurchmesser. Dabei weist die Statoranordnung eine Innenfläche und das Lagerrohr eine Wandung mit einer axialen Längenausdehnung auf, auf die die Statoranordnung mit der Innenfläche aufzuschieben ist. Das Verfahren weist vorteilhaft die folgenden Schritte auf:
    • – Bereitstellen des Lagerrohrs, wobei die Wandung des Lagerrohrs in einem ersten Teilbereich, in dem bei aufgeschobener Statoranordnung die Innenfläche der Statoranordnung der Außenseite des ersten Teilbereichs gegenüber liegt, einen gegenüber dem Außendurchmesser des Stempels definiert geringeren Innendurchmesser aufweist;
    • – Aufsetzen der Statoranordnung mit der Innenfläche auf die Wandung des Lagerrohrs, so dass die Wandung des Lagerrohrs im ersten Teilbereich gegenüberliegend der Innenfläche der Statoranordnung, d. h. dieser zugewandt positioniert wird;
    • – Einführen des Stempels in das Lagerrohr mindestens bis zum ersten Teilbereich der Wandung des Lagerrohrs, wodurch die Wandung des Lagerrohrs in dem ersten Teilbereich nach außen in Richtung zur Innenfläche der Statoranordnung gedrückt bzw. deformiert wird, wodurch eine Verbindung zwischen dem Lagerrohr und der Statoranordnung ausgebildet wird.
  • In einer Ausgestaltung wird der Stempel nach Einführen und entsprechender Deformierung der Wandung wieder aus dem Lagerrohr ausgeleitet, in der Regel herausgezogen.
  • Das Verfahren dient insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors.
  • Ein Lagerrohr ist üblicherweise mit einem Gehäuse bzw. einem Flansch verbunden. Das Lagerrohr kann zwei Bunde für Lager aufweisen, wobei ein Bereich zwischen jeweils inneren Schultern der Bunde meist zylindrisch ausgebildet ist. In diesem inneren Bereich mit geringerem Durchmesser wird eine Fase bzw. eine Taillierung vorgesehen, um einen Bereich "überschüssigen" Materials zu bilden. In diesem so ausgebildeten ersten Teilbereich der Wandung des Lagerrohrs, welche bei aufgeschobenem Blechpaket der Innenfläche des Blechpakets gegenüberliegt bzw. dieser zugewandt ist, ist der Innendurchmesser des Lagerrohrs vor Herstellung einer Verbindung zwischen Lagerrohr und Blechpaket geringer als der gegebene Außendurchmesser des einzuführenden Stempels. Unter "definiert geringerer Innendurchmesser" der Wandung des Lagerrohrs wird im Rahmen der vorliegenden Offenbarung verstanden, dass der Innendurchmesser in diesem ersten Teilbereich der Wandung in Abhängigkeit von dem gegebenen Außendurchmesser des einzuführenden Stempels genau so gewählt wird, dass bei Einführen des Stempels in das Lagerrohr bis in diesen ersten Teilbereich aufgrund der verwendeten Materialen gewährleistet ist, dass der Stempel weiter eingeführt werden kann und nicht etwa bei Erreichen dieses ersten Teilbereichs gestoppt wird, sondern soweit eingeführt werden kann, dass durch dieses Einführen des Stempels das in dem ersten Teilbereich vorhandene überschüssige Material nach außen in Richtung Innenfläche des Blechpakets gedrückt wird, wodurch der Innendurchmesser des Lagerrohrs größer und dadurch auch der Außendurchmesser des Lagerrohrs gegenüber den axial benachbarten Teilbereichen der Wandung des Lagerrohrs vergrößert wird, wodurch letztlich eine Klemmwirkung zwischen Lagerrohr und Blechpaket erzielt wird. Der Innendurchmesser des Lagerrohrs wird mindestens um so viel vergrößert, dass er genauso groß oder etwas größer als der Außendurchmesser des eingeführten Stempels ist. Um dies erreichen zu können, muss das Material, aus welchem das Lagerrohr gefertigt ist, "weicher" sein bzw. eine geringere Materialdichte aufweisen als das Material des eingeführten Stempels.
  • Wird der Stempel nach Einführen und entsprechendem Deformieren der Wandung des Lagerrohrs in dem ersten Teilbereich wieder aus dem Lagerrohr herausgezogen, ist es in weiterer Ausgestaltung denkbar, dass ein Niederhalter ggf. ein gefederter Niederhalter vorgesehen wird, mit dessen Hilfe das Lagerrohr bzw. der Flansch des Lagerrohrs festgehalten wird, so dass er aufgrund der entstehenden Reibungskräfte nicht mit dem Stempel zusammen hochgezogen wird.
  • Die durch das Verfahren gebildete Verbindung zwischen Lagerrohr und Blechpaket ist dergestalt, dass in dem besagten ersten Teilbereich kein Fügespalt bzw. nur an wenigen Stellen ein Fügespalt zwischen Blechpaket und Lagerrohr vorliegt. Ein derartiger Fügespalt ist jedoch in den axial benachbarten Teilbereichen der Wandung des Lagerrohrs zwischen Lagerrohr und Blechpaket vorhanden. Erstreckt sich der erste Teilbereich ringförmig um das Lagerrohr, liegt das Lagerrohr in diesem ersten Teilbereich der Wandung um den gesamten Umfang herum an dem Blechpaket an.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Lagerrohr für einen Elektromotor, wobei das Lagerrohr eine Wandung mit einer axialen Längenausdehnung aufweist, auf die eine Innenfläche eines Blechpakets eines Stators aufzuschieben ist, wobei die Wandung des Lagerrohrs in einem bei aufgeschobenem Blechpaket der Innenfläche des Blechpakets zugewandten ersten Teilbereich vor einem Aufschieben des Blechpakets einen gegenüber einem Außendurchmesser eines zur Herstellung einer Verbindung zwischen Lagerrohr und Blechpaket in das Lagerrohr einzuführenden Stempels definiert geringeren Innendurchmesser aufweist, so dass bei Einführen des Stempels in den ersten Teilbereich der Wandung des Lagerrohrs die Wandung des Lagerrohrs nach außen in Richtung Innenfläche des dann aufgeschobenen Blechpakets gedrückt wird, wodurch die Verbindung zu bilden ist.
  • In Ausgestaltung erstreckt sich der erste Teilbereich in einem Winkelbereich von mindestens 300° ringsegmentförmig um das Lagerrohr herum. In weiterer Ausgestaltung erstreckt sich der erste Teilbereich ringförmig um das Lagerrohr herum.
  • In weiterer Ausgestaltung ist die Wandung des Lagerrohrs zumindest in dem ersten Teilbereich aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben. Es zeigt:
  • 1 in einem Längsschnitt einen Elektromotor mit einer an einem Lagerrohr befestigten Statoranordnung und einem drehbar gelagertem Rotor,
  • 2 in einem Längsschnitt das Lagerrohr von 1 mit der Statoranordnung,
  • 3 eine erste Ausgestaltung eines Ausschnitts von 2,
  • 4 eine zweite Ausgestaltung des Ausschnitts von 2,
  • 5 in einem Längsschnitt das Lagerrohr von 1 vor der Montage der Statoranordnung,
  • 6 das Lagerrohr von 5 mit aufgeschobener Statoranordnung, und
  • 7 eine Möglichkeit zur Befestigung der Statoranordnung.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Elektromotor 10. Der Elektromotor 10 hat ein Lagerrohr 20, eine Statoranordnung 30 und eine Rotoranordnung 60.
  • Die Rotoranordnung 60 ist über eine Lageranordnung 64 drehbar gelagert. Die Lageranordnung 64 hat beispielhaft ein erstes Lager 64a und ein zweites Lager 64b. Das erste Lager 64a ist optional über eine Feder 65 verspannt. Das erste Lager 64a und das zweite Lager 64b sind beispielhaft Wälzlager. Die Befestigung der Statoranordnung 30 ist unabhängig von der genauen Art von Lageranordnung 64. Es kann auch ein Gleitlager vorgesehen sein.
  • Die Rotoranordnung 60 hat eine Welle 62 und eine Permanentmagnetanordnung 64, welche zum Zusammenwirken mit der Statoranordnung 30 ausgebildet ist.
  • Die Statoranordnung 30 hat einen Statorkern 32, eine Wicklungsanordnung 34 und eine innere Ausnehmung 36, welche innere Ausnehmung 36 eine Innenfläche 38 der Statoranordnung 30 definiert.
  • Das Lagerrohr 20 hat eine Wandung 22, welche auch als Wand oder Außenwandung bezeichnet werden kann. Die Wandung 22 hat eine axiale Längenausdehnung, welche in 5 mit L bezeichnet ist, eine Innenseite 24 und eine Außenseite 26. Das Lagerrohr 20 definiert eine axiale Richtung und – ausgehend von der Mitte – eine radiale Richtung. Die axiale Richtung ist durch einen Pfeil 28 angedeutet, und die radiale Richtung durch einen Pfeils 29.
  • Die Statoranordnung 30 ist auf dem Lagerrohr 20 angeordnet, so dass die Innenfläche 38 der Statoranordnung 30 auf der Außenseite 26 der Wandung 22 angeordnet ist.
  • Das Lagerrohr 20 ist an einem Flansch 21 befestigt.
  • Befestigung der Statoranordnung
  • Die Wandung 22 hat eine Ausbuchtung 27, die im Ausführungsbeispiel ringförmig an der Außenseite 26 der Wandung 22 ausgebildet ist. Durch diese Ausbuchtung 27 ist eine Verbindung zwischen der Wandung 22 und der Statoranordnung 30 ausgebildet, um die Lageranordnung 30 am Lagerrohr 20 zu halten bzw. zu fixieren. Zur Verbindung kann einerseits eine Klemmwirkung beitragen, die durch die Ausbuchtung 27 erfolgt. Bei der Verwendung eine Blechpakets 32 mit benachbarten Statorblechen kann auch eine Verzahnung zwischen dem Lagerrohr 20 und den Statorblechen erfolgen, da Material des Lagerrohrs 20 in den Bereich zwischen den Statorblechen des Blechpakets 32 eindringen kann und so einer axialen Verschiebung der Statoranordnung 30 entgegen wirkt.
  • 2 zeigt das Lagerrohr 20 von 1 mit daran befestigter Statoranordnung 30. Das Lagerrohr 20 hat eine erste Schulter 201 zur Anlage der Feder 65 und eine zweite Schulter 202 zur Anlage des zweiten Lagers 64b, vgl. 1.
  • Ein der Innenfläche 38 der Statoranordnung 30 zugewandter Bereich 14 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 ist eingezeichnet. In diesem Bereich 14 liegen das Lagerrohr 20 und die Innenfläche 38 einander gegenüber.
  • Im Bereich 14 ist ein erster Teilbereich 16 vorgesehen, in welchem ersten Teilbereich 16 die Wandung 22 des Lagerrohrs 20 relativ zu den zum ersten Teilbereich 16 auf beiden axialen Seiten benachbarten Teilbereichen 17, 18 der Wandung 22 eine größere radiale Erstreckung und eine größere Wanddicke D1 aufweist, wodurch in dem ersten Teilbereich 16 eine Verbindung zwischen der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 und der Statoranordnung 30 ausgebildet ist. Vorteilhaft ist dies zumindest für einen der beiden benachbarten Teilbereich 17, 18 der Fall. Die radiale Erstreckung im ersten Teilbereich 16 ist mit RA1 gekennzeichnet, die radiale Erstreckung in den beiden benachbarten Teilbereichen 17, 18 mit RA2 bzw. RA3.
  • Die radiale Erstreckung ist relativ zur durch das Lagerrohr 20 definierten Mitte definiert, in der sich bei einem Rotor 60 mit Welle 62 auch die Welle befindet. Alternativ kann man auch definieren, dass im ersten Teilbereich 16 die Wandung 22 des Lagerrohrs 20 relativ zu den zum ersten Teilbereich 16 auf beiden axialen Seiten benachbarten Teilbereichen 17, 18 der Wandung 22 einen größeren Außendurchmesser und eine größere Wanddicke D1 aufweist.
  • Der erste Teilbereich 16 hat eine erste axiale Erstreckung und die dem Lagerrohr 20 benachbarte Innenfläche 38 eine zweite axiale Erstreckung. Die erste axiale Erstreckung ist bevorzugt kleiner als die zweite axiale Erstreckung. Dies hat den Vorteil, dass die Verbindung stärker wirken kann als bei einer großflächigeren Verbindung.
  • 3 zeigt eine Variante des Details A aus 2. Im ersten Teilbereich 16 ist auf der Außenseite 26 der Wandung 22 die Ausbuchtung 27 zu sehen. Die Ausbuchtung 27 kann auch als radiale Erweiterung bezeichnet werden. Auf der Innenseite 24 ist die Wandung 22 dagegen im Schnitt gerade, sie hat also in diesem Bereich eine gleich bleibende radiale Erstreckung bzw. einen gleich bleibenden Innendurchmesser.
  • 4 zeigt eine weitere Variante des Details A aus 2. Im Gegensatz zur 3 ist die Innenseite 24 der Wandung 22 im Schnitt leicht nach innen gewölbt, sie hat also in diesem Bereich zumindest bereichsweise eine geringere radiale Erstreckung als in den benachbarten Bereichen 17, 18 bzw. als in zumindest einem der benachbarten Bereiche 17, 18. Das Lagerrohr 20 verjüngt sich somit auf der Innenseite im ersten Bereich 16 zumindest bereichsweise.
  • Herstellung der Verbindung zwischen dem Lagerrohr und der Statoranordnung
  • 5 zeigt ein Lagerrohr 20, das zur Herstellung der Verbindung genutzt werden kann. Das Lagerrohr 20 entspricht weitgehend dem Lagerrohr 20 aus den vorhergehenden Figuren. Im Gegensatz zu den vorhergehenden Figuren hat das Lagerrohr 20 im ersten Bereich 16 keine Ausbuchtung auf der Außenseite 27 der Wandung 22, sondern eine Ausbuchtung 27’ auf der Innenseite der Wandung 22.
  • Die Ausbuchtung 27’ hat einen mittleren Bereich 271, einen ersten äußeren Bereich 272 und einen zweiten äußeren Bereich 273. Der erste äußere Bereich 272 ist als Fase bzw. Rampe 272 ausgebildet, und die radiale Erstreckung auf der Innenseite 24 des Lagerrohrs 20 verjüngt sich im ersten äußeren Bereich 272 zum mittleren Bereich 271 hin. Im mittleren Bereich 271 hat die innere Ausbuchtung 27’ eine konstante radiale Erstreckung, sie kann aber beispielsweise auch leicht gekrümmt verlaufen. Im zweiten äußeren Bereich 273 ist die Innenseite 24 wieder als Fase bzw. Rampe ausgebildet, und sie verjüngt sich zum mittleren Bereich 271 hin.
  • 6 zeigt das Lagerrohr 20 von 5 mit darauf aufgesetzter bzw. aufgeschobener Statoranordnung 30. Die Statoranordnung 30 kann gut mit ihrer Innenfläche 38 auf das Lagerrohr 20 aufgeschoben werden, da die Außenseite des Lagerrohrs 20 in der gezeigten Darstellung nicht die Ausbuchtung 27 auf der Außenseite 26 aufweist.
  • 7 zeigt die Herstellung der Verbindung zwischen dem Lagerrohr 20 und der Statoranordnung 30.
  • Die Verbindung wird durch Umformung der inneren Ausbuchtung 27’, welche als gestrichelte Linie schematisch dargestellt ist, in die äußere Ausbuchtung 27, wie sie auch in 1 dargestellt ist, hergestellt. Die Außenseite 26 der Wandung 22 ist vor der Umformung im axialen Bereich der inneren Ausbuchtung 27’ ohne äußere Ausbuchtung 27, und die Kontur ist an der Außenseite 26 vor der Umformung ist als gestrichelte Gerade dargestellt.
  • Zur Umformung kann ein schematisch dargestellter Stempel 90 in das Lagerrohr 20 eingeführt werden, und er ist in drei aufeinander folgenden Positionen 90’, 90’’ und 90’’’ beim Einschieben in Richtung des Pfeils 94 dargestellt. An der Position 90’’ verdrängt der Stempel 90 die innere Ausbuchtung 27’ nach außen und formt hierdurch die äußere Ausbuchtung 27, also die Ausbuchtung 27 an der Außenseite 26 der Wandung 22. Durch den sowohl im Ausgangszustand 27’ als auch im Endzustand 27 vorhandenen Materialüberschuss im ersten Bereich 16 auf Grund der größeren Dicke der Wandung 22 in diesem Bereich kann der Stempel 90 einfach ausgeführt werden und muss keine Änderung der eigenen Form durchführen.
  • Der Außendurchmesser des Stempels 90 ist mit D_S gekennzeichnet, und der Innendurchmesser D_I im ersten Bereich 16 ist definiert geringer ausgeführt als der gegebene Außendurchmesser D_S Stempels 90. Der Außendurchmesser D_A der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 (vgl. 6) ist vor Realisierung der Verbindung mit der Statoranordnung 30 im gesamten Bereich 14 (vgl. 6) im Wesentlichen gleich, oder in der Richtung des Aufschiebens der Statoranordnung 30 teilweise zunehmend.
  • Vor Realisierung der Verbindung zwischen der Statoranordnung 30 und dem Lagerrohr 20 ist ein Fügespalt 35 zwischen der Statoranordnung 30 bzw. dem Blechpaket 32 einerseits und dem Lagerrohr 20 andererseits vorhanden und erkennbar.
  • Der Stempel 90 wird mindestens bis in den ersten Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 in das Lagerrohr 20 eingeführt. Da im Bereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 der Innendurchmesser 40 gegenüber dem Außendurchmesser 92 des Stempels 90 vor Realisierung der Klammerverbindung definiert reduziert ist, wird bei Einführung des Stempels 90 in den ersten Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 bewirkt, dass hier "überschüssiges" Material der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 nach außen in Richtung Blechpaket 32 gedrückt wird, so dass nunmehr der Innendurchmesser 40 in etwa gleich dem Außendurchmesser des Stempels 90 ist, der Außendurchmesser der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 jedoch entsprechend gegenüber dem Außendurchmesser der axial benachbarten Teilbereiche des Bereichs 14 vergrößert ist. Dies ist durch die leichte Ausbeulung bzw. Ausbuchtung 27 der Wandung 22 im ersten Teilbereich 16 des Bereichs 14 erkennbar, vgl. 2. Durch diese Vergrößerung des Außendurchmessers D_A im ersten Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 ergibt sich eine stabile Verbindung zwischen dem Lagerrohr 20 und dem Blechpaket 22, und der zuvor vorhandene Fügespalt 35 zwischen Lagerrohr 20 und Blechpaket 22 ist im Teilbereich 16 verschwunden.
  • Um die Qualität der Verpressung beurteilen zu können, kann Antrieb für den Stempel 90 verwendet werden, der die aufzuwendende Kraft über den zurückgelegten Weg des Stempels 90 misst.
  • Es kann eine korrelierende Beziehung der auftretenden Einpresskraft über einen definierten Weg des Stempels 90 zur durch den Stempel 90 verdrängten Masse (z.B. Werkstoff Aluminium) des Lagerrohres 20 hergestellt werden.
  • Die ermittelten Einpresskräfte stehen dann direkt in Bezug mit der Qualität der Verbindung.
  • Nach Realisierung dieser Verbindung wird der Stempel 90 wieder aus dem Lagerrohr 20 entfernt, z.B. entgegen der Richtung des Pfeils 94 heraus gezogen. Alternative Ausführungsformen des einzuführenden Stempels 90, z.B. mit einer Fase, sind denkbar. Der vorgegebene Außendurchmesser des einzuführenden Stempels muss lediglich definiert größer sein als der Innendurchmesser 40 in dem ersten Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 vor dem Einführen des Stempels 90 und Realisieren der Verbindung.
  • Nach dem Entfernen des Stempels 90 kann es dazu kommen, dass die Wandung 22 leicht zurück nach innen federt, und dies ist in 4 dargestellt. In 3 verbleibt die Wandung 22 dagegen außen.
  • In dem in 7 dargestellten Fall erstreckt sich der erste Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20, in welchem nach der Realisierung der Verbindung zwischen dem Lagerrohr 20 und der Statoranordnung 30 der Außendurchmesser der Wandung 22 gegenüber den axial benachbarten Teilbereichen der Wandung 22 vergrößert ist, ringförmig um das Lagerrohr 20 herum. Der zuvor vorhandene Fügespalt 35 wird im Teilbereich 16 der Wandung 22 durch die mittels des Stempels 90 durchgeführte Verformung zumindest teilweise, bevorzugt weitgehend eliminiert, so dass das Lagerrohr 20 in diesem ersten Teilbereich 16 um den gesamten Umfang herum an dem Blechpaket 32 anliegt. Auf Grund der ggf. vorhanden Spalte zwischen den Blechen des Blechpakets sind üblicherweise mikroskopisch betrachtet weiterhin Hohlräume zwischen dem Lagerrohr und dem Blechpaket vorhanden.
  • Zur Realisierung der erkennbaren Verformung der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 im ersten Teilbereich 16 ist es vorteilhaft, dass das Material, aus welchem der Stempel 90 gefertigt ist, eine entsprechend größere Härte aufweist als das Material, aus welchem das Lagerrohr 20 bzw. zumindest der erste Teilbereich 16 der Wandung 22 des Lagerrohrs 20 gefertigt ist. Das Lagerrohr 20 kann aus Aluminium, insbesondere aus einem Aluminium-Druckguss, hergestellt werden. Es kann aber auch aus Aluminiumbronze, aus Kupfer oder aus Messing hergestellt sein. Der Stempel 90 kann bspw. aus Stahl oder einem anderen härteren Metall gefertigt sein.
  • Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.
  • So wird im obigen Ausführungsbeispiel die Verbindung zwischen dem Lagerrohr 20 und dem Blechpaket 32 der Statoranordnung 30 ausgebildet. Die Statoranordnung 30 kann aber beispielsweise im Bereich der Innenfläche der Statoranordnung 30 mit einer Kunststoffschicht versehen sein, so dass die Verbindung nicht direkt zwischen dem Lagerrohr 20 und dem Blechpaket 32 ausgebildet wird, sondern zwischen dem Lagerrohr 20 und der Kunststoffschicht.
  • Die Wanddicke D3 der Wandung 22 (vgl. 2) muss nicht wieder relativ zur Wanddicke D1 im ersten Bereich 16 abnehmen sondern kann dicker bleiben. Da es in einem solchen Fall mehr Widerstand beim Einpressen des Stempels 90 gibt, ist es ausreichend, den Stempel 90 nur so weit einzuführen, dass eine sicher Verbindung entsteht.

Claims (20)

  1. Elektromotor (10) mit einem Lagerrohr (20) und einer Statoranordnung (30), welche Statoranordnung (30) einen Statorkern (32), eine Wicklungsanordnung (34) und eine innere Ausnehmung (36) aufweist, welche innere Ausnehmung (36) eine Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) definiert, welches Lagerrohr (20) eine Wandung (22) mit einer axialen Längenausdehnung (L), einer Innenseite (24) und einer Außenseite (26) aufweist, und welches Lagerrohr (20) eine axiale Richtung (28) und radiale Richtung (29) definiert, wobei die Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) auf der Außenseite (26) der Wandung (22) angeordnet ist, und wobei in einem der Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) zugewandten Bereich (14) der Wandung (22) des Lagerrohrs (20) ein erster Teilbereich (16) vorgesehen ist, in welchem ersten Teilbereich (16) die Wandung (22) relativ zu mindestens einem axial benachbarten Teilbereich (17, 18) der Wandung (22) eine größere radiale Erstreckung auf der Außenseite (26) und eine größere Wanddicke (D) aufweist, wodurch in dem ersten Teilbereich (16) eine Verbindung zwischen der Wandung (22) des Lagerrohrs (20) und der Statoranordnung (30) ausgebildet ist.
  2. Elektromotor nach Anspruch 1, bei welchem der Statorkern (32) die Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) definiert.
  3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Statorkern (32) als Blechpaket (32) ausgebildet ist.
  4. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich der erste Teilbereich (16) in einem Winkelbereich von mindestens 300° ringsegmentförmig um das Lagerrohr (20) herum erstreckt.
  5. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich der erste Teilbereich (16) ringförmig um das Lagerrohr (20) herum erstreckt.
  6. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Teilbereich (16) des Lagerrohrs (20) auf der Außenseite (26) als ringförmige Ausbuchtung (27) ausgebildet ist.
  7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) in dem ersten Teilbereich (16) aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff ist.
  8. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Teilbereich (16) eine erste axiale Erstreckung und die dem Lagerrohr (20) benachbarte Innenfläche (38) eine zweite axiale Erstreckung aufweist, wobei die erste axiale Erstreckung kleiner ist als die zweite axiale Erstreckung.
  9. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem im ersten Teilbereich (16) der Wandung (22) die radiale Erstreckung auf der Innenseite (24) der Wandung (22) zumindest bereichsweise kleiner oder gleich der radialen Erstreckung auf der Innenseite (24) der Wandung (22) in dem mindestens einen axial benachbarten Teilbereich (17, 18) der Wandung (22) ist.
  10. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Wandung (22) auf der Innenseite (24) im ersten Bereich (16) eine kreisförmige Kontur aufweist.
  11. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher eine Lageranordnung (64) mit einem ersten Lager (64a) und einem zweiten Lager (64b) aufweist, wobei der erste Teilbereich (16) der Wandung (22) axial zwischen dem ersten Lager (64a) und dem zweiten Lager (64b) angeordnet ist.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Lagerrohr (20) und einer Statoranordnung (30) mittels eines Stempels (90) mit einem vorgegebenen Außendurchmesser (D_S), wobei die Statoranordnung (30) eine innere Ausnehmung (36) aufweist, welche innere Ausnehmung (36) eine Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) definiert, wobei das Lagerrohr eine Wandung (22) mit einer axialen Längenausdehnung (L) aufweist, auf welche Wandung (22) die Statoranordnung (30) mit der Innenfläche (38) aufzuschieben ist, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen des Lagerrohrs (20), wobei die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) in einem ersten Teilbereich (16), in dem bei aufgeschobener Statoranordnung (30) die Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) der Außenseite des ersten Teilbereichs (16) gegenüber liegt, einen gegenüber dem Außendurchmesser (D_S) des Stempels (90) definiert geringeren Innendurchmesser (D_I) aufweist; Aufsetzen der Statoranordnung (30) mit der Innenfläche (38) auf die Wandung (22) des Lagerrohrs (20), so dass die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) im ersten Teilbereich (16) gegenüberliegend der Innenfläche (38) der Statoranordnung (30), d. h. dieser zugewandt positioniert wird; Einführen des Stempels (90) in das Lagerrohr (20) mindestens bis in den ersten Teilbereich (16) der Wandung (22) des Lagerrohrs (20), wodurch die Wandung (22) in dem ersten Teilbereich (16) nach außen in Richtung zur Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) gedrückt und deformiert wird, wodurch eine Verbindung zwischen dem Lagerrohr und dem Blechpaket ausgebildet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Stempel (90) nach dem Einführen und entsprechender Deformierung der Wandung (22) wieder aus dem Lagerrohr (20) entfernt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem ein Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei welchem während des Einführens des Stempels (90) Werte für die Einpresskraft des Stempels (90) und den hierbei zurückgelegten Weg des Stempels (90) gemessen werden, um mit Hilfe dieser Werte die Qualität der Verbindung zu beurteilen.
  16. Lagerrohr (20) für einen Elektromotor (10), wobei das Lagerrohr (20) eine Wandung (22) mit einer axialen Längenausdehnung (L) aufweist, auf die eine Innenfläche (38) einer Statoranordnung (30) aufzuschieben ist, wobei die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) in einem bei aufgeschobener Statoranordnung (30) der Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) zugewandten ersten Teilbereich (16) eine größere Wanddicke (D1) aufweist als in mindestens einem benachbarten, der Innenfläche (38) der Statoranordnung (30) zugewandten Teilbereich (17; 18).
  17. Lagerrohr (20) nach Anspruch 16, welches vor einem Aufschieben des Blechpakets (32) einen gegenüber einem Außendurchmesser (D_S) eines zur Herstellung einer Verbindung zwischen Lagerrohr (20) und Blechpaket (32) in das Lagerrohr (20) einzuführenden Stempels (90) definiert geringeren Innendurchmesser (D_I) aufweist, so dass beim Einführen des Stempels (90) in den ersten Teilbereich (16) der Wandung (22) des Lagerrohrs (20) die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) nach außen in Richtung Innenfläche (38) des dann aufgeschobenen Blechpakets (32) gedrückt wird, wodurch die Verbindung zu bilden ist.
  18. Lagerrohr nach Anspruch 16 oder 17, bei dem sich der erste Teilbereich (16) in einem Winkelbereich von mindestens 300° ringsegmentförmig um das Lagerrohr (20) herum erstreckt.
  19. Lagerrohr nach einem der Ansprüche 16 oder 17, bei dem sich der erste Teilbereich (16) ringförmig um das Lagerrohr (20) herum erstreckt.
  20. Lagerrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem die Wandung (22) des Lagerrohrs (20) in dem ersten Teilbereich (16) aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet ist.
DE102015112539.0A 2015-07-30 2015-07-30 Elektromotor Pending DE102015112539A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015112539.0A DE102015112539A1 (de) 2015-07-30 2015-07-30 Elektromotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015112539.0A DE102015112539A1 (de) 2015-07-30 2015-07-30 Elektromotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015112539A1 true DE102015112539A1 (de) 2017-02-02

Family

ID=57795441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015112539.0A Pending DE102015112539A1 (de) 2015-07-30 2015-07-30 Elektromotor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015112539A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019129471A1 (de) * 2017-12-27 2019-07-04 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Elektromotor und verfahren zum montieren eines elektromotors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3927426A1 (de) * 1989-08-19 1991-02-21 Mulfingen Elektrobau Ebm Antriebseinheit fuer eine waesche-behandlungsmaschine
DE19500621A1 (de) * 1994-01-12 1995-07-13 Torrington Co Nockenwelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE202009008111U1 (de) * 2009-05-30 2010-11-04 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Außenläufermotor, insbesondere Klein- oder Kleinstmotor und Distanzglied für einen solchen Motor
DE202010014879U1 (de) * 2010-10-29 2012-01-30 Novopress Gmbh Pressen Und Presswerkzeuge & Co. Kg Handgeführtes Presswerkzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3927426A1 (de) * 1989-08-19 1991-02-21 Mulfingen Elektrobau Ebm Antriebseinheit fuer eine waesche-behandlungsmaschine
DE19500621A1 (de) * 1994-01-12 1995-07-13 Torrington Co Nockenwelle und Verfahren zu deren Herstellung
DE202009008111U1 (de) * 2009-05-30 2010-11-04 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Außenläufermotor, insbesondere Klein- oder Kleinstmotor und Distanzglied für einen solchen Motor
DE202010014879U1 (de) * 2010-10-29 2012-01-30 Novopress Gmbh Pressen Und Presswerkzeuge & Co. Kg Handgeführtes Presswerkzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019129471A1 (de) * 2017-12-27 2019-07-04 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Elektromotor und verfahren zum montieren eines elektromotors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2214862B1 (de) Welle-nabe-bauteil sowie verfahren zur herstellung eines derartigen bauteils
DE102016215979A1 (de) Gebaute Rotorwelle asymmetrischer Bauweise sowie Rotor und Verfahren zur Herstellung der gebauten Rotorwelle und des Rotors
DE10135588B4 (de) Lagerring
DE102012206678A1 (de) Steckverbindung zur drehschlüssigen Verbindung zweier Bauteile und Verfahren
DE112015000605T5 (de) Rotor, Verfahren zur Herstellung des Rotors und elektrische Rotationsmaschine mit dem Rotor
DE102015103228A1 (de) Presshülse, Pressfitting und Verwendung des Pressfittings oder der Presshülse
EP2518334A1 (de) Elektromotor mit Einbaueinheit und Verfahren zum Verbinden eines Elektromotors mit einer Anbaueinheit
DE102017201709A1 (de) Längsverstellbare Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug und Profilhülse für eine Lenkwelle
DE102015100869A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings sowie Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe
EP0085388B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Metallmuffe aus einem zylindrischen Rohrabschnitt
DE102008047017A1 (de) Kreiskeil-Verbindung
DE102015200538A1 (de) Nockenwellenversteller
DE102011085985A1 (de) Elektromotorbaugruppe
DE102015112539A1 (de) Elektromotor
EP2920435A1 (de) Nockenwelle
DE10135556B4 (de) Verfahren zum Montieren von Lagerringen
DE4015705C2 (de) Kollektor für einen Elektromotor oder -generator
DE102012110086A1 (de) Hülse für unlösbare Verbindung, Verfahren zur Herstellung einer Hülse und System mit einer Hülse
WO2015188815A1 (de) Stator einer elektrischen maschine und verfahren zur herstellung eines stators
DE102014209178B4 (de) Hydraulischer Nockenwellenversteller, zumindest zweiteiliger Rotor des hydraulischen Nockenwellenverstellers sowie Verfahren zur Herstellung des Rotors des hydraulischen Nockenwellenverstellers
DE102014200642A1 (de) Fügeverbindung mit Kalibrierwirkung
DE102017111012A1 (de) Wellengenerator für ein Spannungswellengetriebe und Verfahren zum Herstellen eines Spannungswellengetriebes
DE102007060250A1 (de) Anker für eine elektrische Maschine sowie Verfahren zur Herstellung eines Ankers
DE202016102887U1 (de) Verbindungselement
EP3404292B1 (de) Wellengenerator für ein spannungswellengetriebe und verfahren zum herstellen eines spannungswellengetriebes

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE STAEGER & SPERLING PARTNERSCHAF, DE

R012 Request for examination validly filed