-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einem Stator nach der Gattung des Hauptanspruchs.
-
Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine aus der
DE 10 2013 003 024 A1 bekannt, mit Statorzähnen, an denen Spulenträger mit jeweils einer Spulenwicklung vorgesehen sind, mit einer zumindest zwei Phasenleiter umfassenden Phasenleiteranordnung, wobei die elektrischen Spulenwicklungen jeweils mit einem der Phasenleiter der Phasenleiteranordnung elektrisch verbunden sind, wobei die Phasenleiteranordnung an einer dem Rotor zugewandten Innenseite mehrere, in Richtung der Spulenträger abragende Rastelemente aufweist, die mit Rastelementen der Spulenträger verrastet sind, um die Phasenleiteranordnung an einer dem Rotor zugewandten Innenseite der Spulenträger des Stators zu befestigen.
-
Vorteile der Erfindung
-
Der erfindungsgemäße Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Schwingfestigkeit und Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen der Phasenleiteranordnung und den Spulenträgern verbessert wird, indem die Rastelemente der Phasenleiteranordnung eine pfeilförmige Außenkontur aufweisen. Die pfeilförmigen Rastelemente der Phasenleiteranordnung sind jeweils gebildet durch einen von der Phasenleiteranordnung abstehenden Rastelementträger, an dem ein auskragender Pentaeder oder zwei auskragende Rasthaken vorgesehen sind. Durch die pfeilförmige Ausgestaltung der Rastelemente der Phasenleiteranordnung gibt es pro Rastverbindung zwei Rasthaken, so dass die Verbindung zwischen der Phasenleiteranordnung und den Spulenkörpern besonders stabil ist.
-
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators möglich.
-
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Rastelemente der Spulenträger jeweils als Ausnehmung, insbesondere als pfeilförmige Ausnehmung, ausgebildet sind und jeweils zwei Hinterschneidungen aufweisen, wobei die pfeilförmigen Rastelemente der Phasenleiteranordnung jeweils die Hinterschneidungen der entsprechenden Ausnehmung hintergreifen. Auf diese Weise wird eine besonders robuste Rastverbindung erreicht.
-
Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Spulenträger jeweils zwei in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse beabstandete, die jeweilige Spulenwicklung begrenzende Aufnahmewandungen aufweisen, an denen jeweils eine Rastelement bildende Ausnehmung zur Aufnahme eines der Rastelemente der Phasenleiteranordnung vorgesehen ist. Durch das Vorsehen der Ausnehmungen an beiden Aufnahmewandungen der Spulenkörper kann die Phasenleiteranordnung an beiden Aufnahmewandungen der Spulenkörper und damit beidseitig an den Spulenkörpern befestigt werden, wodurch die Verbindung zwischen der Phasenleiteranordnung und den Spulenkörpern stabiler und schwingungsfester ist.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Phasenleiteranordnung zwei Halteschultern aufweist, wobei die eine Halteschulter bezüglich einer Statorachse auf den radial inneren Aufnahmewandungen und die andere Halteschulter auf den radial äußeren Aufnahmewandungen der Spulenträger aufliegt. Durch das beidseitige Aufliegen kann die Phasenleiteranordnung höhere Kräfte aufnehmen.
-
Auch vorteilhaft ist, wenn die Phasenleiteranordnung mit einem Gehäuseabschnitt in die Spulenkörper hineinragt, wobei die Rastelemente der Phasenleiteranordnung an den den Aufnahmewandungen zugewandten Seiten des Gehäuseabschnitts und/oder an den zwei Halteschultern vorgesehen sind. Auf diese Weise sind die Rastelemente der Phasenleiteranordnung an einer Außenseite und an einer Innenseite vorgesehen und können beidseitig an den Spulenkörpern befestigt werden.
-
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn an den den Aufnahmewandungen zugewandten Seiten der Phasenleiteranordnung jeweils mehrere, über den Umfang verteilte Rastelemente vorgesehen sind. Die Rastelemente auf der Innenseite der Phasenleiteranordnung können gegenüber den Rastelementen auf der Außenseite der Phasenleiteranordnung symmetrisch oder versetzt angeordnet sein.
-
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die Rastelemente einstückig an dem Gehäuse der Phasenleiteranordnung ausgebildet sind, wobei die Rastelemente und das Gehäuse der Phasenleiteranordnung aus Kunststoff hergestellt sind. Auf diese Weise lässt sich die Phasenleiteranordnung besonders einfach und kostengünstig durch Spritzgießen herstellen.
-
Außerdem vorteilhaft ist, wenn die Rastelement bildenden Ausnehmungen der Spulenträger jeweils elastisch federnd ausgebildet sind, da die Rastelemente der Phasenleiteranordnung auf diese Weise in axialer Richtung bezüglich der Statorachse auf die Spulenträger aufgesteckt bzw. aufgeclipst werden können.
-
Weiter vorteilhaft ist, wenn die Rastelement bildenden Ausnehmungen der Spulenträger jeweils an ihrem der Phasenleiteranordnung abgewandten Ende und damit an der Spitze der Pfeilform einen Schlitz aufweisen, da auf diese Weise erreicht wird, dass die Rastelement bildenden Ausnehmungen der Spulenträger elastisch auffedern können, um die Rastelemente der Phasenleiteranordnung in axialer Richtung einschieben und aufnehmen zu können.
-
Zeichnung
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
1 zeigt eine dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators ohne eine Phasenleiteranordnung,
-
2 eine dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 1 mit einer Phasenleiteranordnung,
-
3 eine weitere dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 1 mit einer Phasenleiteranordnung und
-
4 dreidimensionale Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 2 mit einem Schnitt durch zwei gegenüberliegende Rastverbindungen.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt eine dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators einer elektrischen Maschine ohne eine Phasenleiteranordnung.
-
Der Stator 1 ist ringförmig ausgebildet und weist mehrere, um eine Statorachse 2 angeordnete Statorzähne 3 auf, an denen jeweils Spulenträger 4 zur Aufnahme jeweils einer elektrischen Spulenwicklung 5 vorgesehen sind. Die Statorzähne 3 des Stators 1 sind jeweils über Statorjoche 6 miteinander verbunden. Der Stator 1 ist nach dem Ausführungsbesipiel aus mehreren, separaten Statorsegmenten zusammengesetzt, kann aber ausdrücklich auch auf andere Weise ausgeführt sein.
-
Die Spulenträger 4 haben jeweils zwei in radialer Richtung bezüglich der Statorachse 2 beabstandete Aufnahmewandungen 4.1, 4.2, zwischen denen jeweils eine Aufnahme für die elektrische Spulenwicklung 5 vorgesehen ist. Die Spulenwicklungen 5 sind jeweils als elektrische Einzelspule ausgebildet.
-
2 eine dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 1 mit einer Phasenleiteranordnung.
-
An dem Stator nach 1 ist eine zumindest zwei Phasenleiter 9 umfassende ringförmige Phasenleiteranordnung 10 befestigt. Die elektrischen Spulenwicklungen 5 der Spulenträger 4 sind jeweils an einem Ende mit einem der ringförmig verlaufenden Phasenleiter 9 der Phasenleiteranordnung 10 und an dem anderen Ende jeweils mit einem anderen der ringförmig verlaufenden Phasenleiter 9 elektrisch verbunden. Die Phasenleiter 9 der Phasenleiteranordnung 10 wiederum sind mit einer der elektrischen Phasen der elektrischen Maschine elektrisch verbunden und in der Phasenleiteranordnung 10 gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet. Die Phasenleiter 9 sind in einem elektrisch isolierenden Trägermaterial, insbesondere Kunststoff, der Phasenleiteranordnung 10 eingebettet. Nach dem Ausführungsbeispiel sind die Phasenleiter 9 von dem Kunststoff umspritzt, der das Gehäuse der Phasenleiteranordnung 10 bildet.
-
Die Phasenleiteranordnung 10 umfasst mehrere, an der Innen- und Außenseite über den Umfang verteilte, in Richtung der Spulenträger 4 abragende Rastelemente 11, die mit Rastelementen 12 der Spulenträger 4 verrastet sind, um die Phasenleiteranordnung 10 an den Spulenträgern 4 des Stators 1 zu befestigen. Dabei weist die Phasenleiteranordnung 10 an seiner Innen- bzw. Außenseite beispielsweise weniger Rastelemente 11 auf, als der Stator 1 Spulenkörper 4 hat. Mit anderen Worten wird die Phasenleiteranordnung 10 also nicht an jedem Spulenkörper 4 verrastet, sondern nur an jedem n-ten Spulenkörper 4, wobei n eine natürliche Zahl größer als eins ist.
-
3 zeigt eine weitere dreidimensionale Teilansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 1 mit der Phasenleiteranordnung. In 3 ist zur Vereinfachung der Darstellung nur eines der Statorsegmente mit einem Statorzahn 3 gezeigt.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 eine pfeilförmige Außenkontur aufweisen. Die pfeilförmige Außenkontur der Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 wird jeweils gebildet durch einen von der Phasenleiteranordnung 10 abstehenden Rastelementträger 14, an dem ein auskragender Pentaeder oder zwei auskragende Rasthaken 15 vorgesehen sind. Die beiden Rasthaken 15 eines der Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 sind symmetrisch zueinander bezüglich einer in axialer Richtung bezüglich der Statorachse 2 verlaufenden Achse des Rastelementträgers 14 angeordnet.
-
Die Rastelemente 12 der Spulenträger 4 sind jeweils als Ausnehmung, insbesondere als pfeilförmige, pilzförmige, baumförmige oder rechteckförmige Ausnehmung, ausgebildet und weisen jeweils zwei Hinterschneidungen auf, die von jeweils einem der Rasthaken 15 eines der pfeilförmigen Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 hintergriffen werden. Die Rastelement 12 bildenden Ausnehmungen 12 der Spulenträger 4 sind an den Aufnahmewandungen 4.1, 4.2 der Spulenträger 4 vorgesehen und dienen der Aufnahme eines der Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 12, um eine Rastverbindung zu bilden.
-
Die Phasenleiteranordnung 10 hat an seinen den Aufnahmewandungen 4 zugewandten Seiten jeweils eine Halteschulter 16, wobei die eine Halteschulter 16.1 auf den bezüglich der Statorachse 2 radial inneren Aufnahmewandungen 4.1 und die andere Halteschulter 16.2 auf den radial äußeren Aufnahmewandungen 4.2 der Spulenträger 4 aufliegt.
-
4 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht des erfindungsgemäßen Stators nach 2 mit einem Schnitt durch zwei gegenüberliegende Rastverbindungen eines der Spulenkörper.
-
Die Phasenleiteranordnung 10 ragt mit einem Gehäuseabschnitt in die Aufnahmen der Spulenkörper 4 hinein, wobei die pfeilförmigen Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 an den den Aufnahmewandungen 4.1, 4.2 zugewandten Seiten des Gehäuseabschnitts und/oder an den zwei Halteschultern 16.1, 16.2 vorgesehen sind. Die Rastelemente 11 auf der Innenseite der Phasenleiteranordnung 10 können dabei gegenüber den Rastelementen 11 auf der Außenseite der Phasenleiteranordnung 10 symmetrisch oder versetzt zueinander angeordnet sein.
-
Die Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 sind einstückig an dem Gehäuse der Phasenleiteranordnung 10 ausgebildet, wobei die Rastelemente 11 und das Gehäuse der Phasenleiteranordnung 10 aus Kunststoff und mittels Spritzgießen hergestellt sind. In dem Gehäuse der Phasenleiteranordnung 10 sind die Phasenleiter 9 eingebettet.
-
Die Rastelement 12 bildenden Ausnehmungen der Spulenträger 4 sind jeweils elastisch federnd ausgebildet, damit die Ausnehmungen 12 elastisch auffedern können und um die Rastelemente 11 der Phasenleiteranordnung 10 in axialer Richtung in die Ausnehmungen 12 der Spulenträger 4 einrasten lassen zu können. Dazu weisen die Rastelement bildenden Ausnehmungen 12 der Spulenträger 4 jeweils an ihrem der Phasenleiteranordnung 10 abgewandten Ende, also an der Spitze der Pfeilform, einen Schlitz 17 auf.
-
Nach dem Befestigen der Phasenleiteranordnung 10 an dem Stator 1 werden die Spulenwicklungen 5 an einem Ende jeweils mit einem der Phasenleiter 9 und an dem anderen Ende jeweils mit einem der anderen Phasenleiter 9 elektrisch verbunden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013003024 A1 [0002]
