DE102016101539A1 - Elektromotor - Google Patents

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DE102016101539A1
DE102016101539A1 DE102016101539.3A DE102016101539A DE102016101539A1 DE 102016101539 A1 DE102016101539 A1 DE 102016101539A1 DE 102016101539 A DE102016101539 A DE 102016101539A DE 102016101539 A1 DE102016101539 A1 DE 102016101539A1
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Yue Li
Mao Xiong Jiang
Jian Zhao
Yong Wang
Yong Li
Yan Fei LIAO
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Johnson Electric International AG
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Johnson Electric SA
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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    • 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

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Abstract

Ein Elektromotor hat einen Kern (10) aus einem Magnetmaterial, einen Wickelrahmen (30), der den Kern bedeckt, und Wicklungen, die um den Wickelrahmen herumgeführt sind. Der Kern hat ein ringförmiges Joch (12) und eine Vielzahl von Zähnen (14), die sich von dem Joch radial nach außen erstrecken. Der Wickelrahmen (30) ist eine geformte Konstruktion und hat einen Isolierbereich (32), der den Kern umhüllt, einen Stützbereich (34), der innerhalb des Isolierbereichs angeordnet ist, und eine Vielzahl von Rippen (36) für die Verbindung des Isolierbereichs und des Stützbereichs. Ein Verstärkungsring (20) ist in den Stützbereich eingebettet. Die Festigkeit des Verstärkungsrings ist größer als die Festigkeit des Wickelrahmens. Die Materialausnutzung wird dadurch verbessert und das Gewicht des Ständers verringert, während gleichzeitig die Festigkeit des Stützbereichs sichergestellt wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und insbesondere einen Ständer eines Elektromotors.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Elektromotoren sind eine übliche Quelle für mechanische Leistung und werden bei vielfältigen Anwendungen und Vorrichtungen eingesetzt, zum Beispiel in elektrischen Gebläsen, in Waschmaschinen, Wasserpumpen etc. Ein Motor besteht allgemein aus zwei Teilen, nämlich aus einem Läufer und einem Ständer. Bei einem Motortyp ist der Ständer aus einem Magnetkern mit Wicklungen, die um den Magnetkern herumgeführt sind, gebildet. Der Läufer kann einen Permanentmagnet aufweisen. Bei Stromzufuhr erzeugen die Wicklungen des Ständers ein Magnetfeld, das mit einem Magnetfeld des Läufers zusammenwirkt, um den Läufer zu drehen und wiederum eine Last anzutreiben.
  • Der Magnetkern eines bekannten bewickelten Ständers ist normalerweise durch eine große Anzahl von geschichteten Siliziumstahlblechen oder -lamellen gebildet. Jedes Siliziumstahlblech ist direkt aus einem dünnen Blechmaterial gestanzt. Jedes Siliziumstahlblech hat ein ringförmiges Joch und Zähne, die sich strahlenförmig von dem Jochbereich erstrecken. Bei einem Ständer, der in einem Außenläufermotor verwendet wird, erstrecken sich die Zähne strahlenförmig nach außen. Ein ringförmiger Stützbereich ist in einem zentralen Bereich des Jochs gebildet. Der Stützbereich dient zur festen Verbindung des Ständers mit anderen Komponenten. Die Wicklungen sind um die Zähne herumgeführt. Wenngleich der Herstellungsvorgang des Ständerkerns des bekannten Ständers einfach ist, fällt beim Stanzen der Ständerlamellen eine große Menge an Abfallmaterial an, was zu hohen Kosten führt.
  • ÜBERSICHT
  • Aus diesem Grund wird ein Ständer eines Elektromotors gewünscht, bei welchem die Materialausnutzung besser ist und der ein geringes Gewicht hat.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motor angegeben, umfassend: einen Ständer, einen Läufer und einen Stützsitz, wobei der Stützsitz eine hohle Hülse umfasst, die zum Stützen des Läufers angeordnet ist. Der Ständer hat eine Ständerkonstruktion und eine Ständerwicklung, die um die Ständerkonstruktion herumgeführt ist, wobei die Ständerkonstruktion umfasst: einen Kern aus einem Magnetmaterial, wobei der Kern ein ringförmiges Joch und eine Vielzahl von Zähnen hat, die sich von dem Joch radial nach außen erstrecken. Ein Wickelrahmen ist eine geformte Konstruktion, umfassend einen Isolierbereich, der den Kern bedeckt, und einen Stützbereich, der in dem Kern angeordnet ist und eine Verbindung mit der Hülse des Stützsitzes bildet, um die Ständerkonstruktion an dem Stützsitz festzulegen, eine Vielzahl von Rippen, die den Isolierbereich mit dem Stützbereich verbinden, und einen in den Stützbereich eingebetteten Verstärkungsring, dessen Festigkeit größer ist als die Festigkeit des Stützbereichs.
  • Vorzugsweise sind die Rippen in Umfangsrichtung beabstandet.
  • Vorzugsweise ist der Verstärkungsring ein Metallring.
  • Vorzugsweise umfasst der Verstärkungsring einen ringförmigen Körper und eine Vielzahl von Stützschenkeln, die sich von einer Außenkante des Körpers axial nach außen erstrecken, und ein distales Ende jedes Stützschenkels bildet einen Widerhaken.
  • Vorzugsweise hat eine Außenkante des Verstärkungsrings eine wellige Form.
  • Vorzugsweise ist an einer Innenkante des Verstärkungsrings ein Positioniervorsprung und/oder eine Positionierausnehmung gebildet.
  • Vorzugsweise hat der Stützbereich einen Zylinder, der konfiguriert ist für die Aufnahme der Hülse zur Bildung der Verbindung mit der Hülse.
  • Vorzugsweise ist an einer Innenwandfläche des Zylinders oder an einer Außenwandfläche der Hülse ein Vorsprung gebildet, und in der jeweils verbleibenden Innenwandfläche oder Außenwandfläche ist eine Ausnehmung gebildet, wodurch die Ständerkonstruktion bezüglich des Stützsitzes in Umfangsrichtung positioniert wird.
  • Vorzugsweise ist der Stützbereich zylindrisch, eine Innenfläche des Stützbereichs springt nach innen vor, um einen Ringflansch zu bilden, die Verstärkungsrippe ist an dem Ringflansch angeordnet, und eine Außenkante des Verstärkungsrings ist in den Stützbereich eingebettet.
  • Vorzugsweise sind die Hülse und der Verstärkungsring durch eine plastische Verformung eines freien Endes der Hülse aneinander befestigt.
  • Vorzugsweise ist der Wickelrahmen ein monolithisches Einzelelement, mit welchem der Kern direkt umspritzt ist.
  • Alternativ umfasst der Wickelrahmen einen oberen Wickelrahmen und einen unteren Wickelrahmen. Durchgriffsöffnungen sind in dem oberen Wickelrahmen oder in dem unteren Wickelrahmen gebildet. Stützen sind in dem jeweils verbleibenden oberen oder unteren Wickelrahmen gebildet und sind in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt, um den oberen Wickelrahmen und den unteren Wickelrahmen zu verbinden.
  • Vorzugsweise hat jeder Zahn einen Wicklungsabschnitt, der mit dem Joch verbunden ist, und eine Spitze, die an einem distalen Ende des Wicklungsbereichs gebildet ist. Die Wicklung ist um den Wicklungsbereich herumgeführt. Eine Kerbe ist einem Verbindungsbereich der Spitze und des Wicklungsbereichs gebildet. Ein Teil der Spitze wird vor Bildung der Wicklung nach außen gebogen und wird nach Bildung der Wicklung mit Druck beaufschlagt, um sich für einen Kontakt mit dem Wicklungsbereich nach innen zu biegen, so dass die Kerbe geschlossen wird.
  • Vorzugsweise wird der Kern gebildet, indem ein Streifenmaterial gebogen wird. Durchgriffsöffnungen sind in dem Joch des Kerns gebildet, und Befestigungselemente wie beispielsweise Stifte oder Niete sind in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt, wodurch dem Kern seine Form verliehen wird.
  • Optional wird der Kern gebildet, indem ein Streifenmaterial gebogen wird, und die Form des Kerns wird durch ein Verschweißen der Zähne beibehalten.
  • Verglichen mit dem Stand der Technik hat der Wickelrahmen der Ständerkonstruktion des erfindungsgemäß bereitgestellten Motors den Vorteil, dass der Stützbereich in dem Ständerkern integral ausgebildet ist und dass ein Verstärkungsring in den Stützbereich eingebettet ist, wodurch nicht nur eine bessere Materialausnutzung erreicht wird, sondern auch das Gewicht der Ständerkonstruktion verringert und gleichzeitig die Festigkeit der Übergangsstelle zwischen dem Ständerkern und dem Stützsitz sichergestellt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Zeichnungsfigur erscheinen, sind in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, grundsätzlich identisch gekennzeichnet. Die Dimensionen von Komponenten und Merkmalen sind im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Die Figuren sind nachstehend aufgelistet
  • 1 zeigt eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Schnittansicht der Ständerkonstruktion von 1;
  • 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Ständerkonstruktion von 1;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Motors, bei dem eine Ständerkonstruktion gemäß 1 verwendet wird;
  • 5 zeigt einen Stützsitz des Motors von 4;
  • 6 zeigt eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Schnittansicht der Ständerkonstruktion von 6;
  • 8 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Ständerkonstruktion von 6; und
  • 9 ist eine Schnittansicht eines Motors, bei dem die Ständerkonstruktion gemäß 6 verwendet wird.
  • DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die 1 bis 3 zeigen eine Ständerkonstruktion eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ständerkonstruktion ist ein wesentliches Bauteil des Motors. Die Ständerkonstruktion umfasst einen ringförmigen Standerkern 10, der aus weichmagnetischem Material besteht, ein Verstärkungselement wie beispielsweise einen Verstärkungsring 20, der innerhalb des Kerns angeordnet ist, und einen Wickelrahmen 30, der den Kern 10 und den Verstärkungsring 20 zu einem Stück verbindet. Der Ständer trägt ferner Wicklungen 31 (in 4 gezeigt), die um den Wickelrahmen 30 der Ständerkonstruktion herumgeführt sind.
  • In dieser Ausführungsform besteht der Kern 10 aus einer integrierten Konstruktion, die durch spiralförmiges Schichten und Wickeln eines Streifenmaterials gebildet wird und ein ringförmiges Joch 12 und eine Vielzahl von Zähnen 14 hat, die sich von einer Außenkante des Jochs 12 radial nach außen erstrecken. Das Joch 12 ist ein hohlzylindrisches Gebilde, das durch die spiralförmige Wicklung des Streifenmaterials gebildet wird. Die Zähne 14 sind in Umfangsrichtung des Jochs 12 gleichmäßig oder ungleichmäßig in Abständen angeordnet. Verglichen mit dem traditionellen gestanzten Rundblech fällt bei dem spiralförmig geschichteten und gewickelten Kern 10 deutlich weniger Abfallmaterial an, wodurch die Ausnutzungsrate von Rohmaterialen verbessert wird. In einigen Ausführungsformen können die Streifenmaterialien auch zu kreisförmigen Blechen gebogen sein, und die kreisförmigen Bleche sind aufeinandergeschichtet, um den Kern 10 zu bilden, wodurch ebenfalls wesentlich weniger Abfallmaterial anfällt. In dieser Ausführungsform ist in dem Joch 12 des Kerns 10 eine Vielzahl von Durchgriffsöffnungen gebildet und durchgreift das Joch 12 axial, und Befestigungselemente wie beispielsweise Niete oder Stifte 40 sind durch die Durchgriffsöffnungen hindurchgeführt, um die Form des Kerns 10 beizubehalten. In einigen Ausführungsformen kann der Kern 10 auf andere Weise geformt sein, zum Beispiel durch das Verschweißen von aufeinandergeschichteten Zähnen 14 zu einem Gesamtkörper.
  • Jeder Zahn 14 hat einen Wicklungsabschnitt 16, der mit dem Joch 12 verbunden ist, und eine Spitze 18, die an einem distalen Ende des Wicklungsabschnitts 16 gebildet ist. Eine Wicklungsnut ist zwischen benachbarten Wicklungsabschnitten 16 gebildet, eine Nutöffnung ist zwischen benachbarten Spitzen 18 gebildet, und die Wicklungen sind um den Wicklungsabschnitt 16 herumgeführt und in den Wicklungsnuten angeordnet.
  • Vorzugsweise ist in einem Verbindungsbereich der Spitze 18 und des Wicklungsabschnitts 16 eine Kerbe 17 gebildet. Vor dem Bewickeln wird die Spitze 18 teilweise nach außen geneigt, und die benachbarten Spitzen 18 können vor dem Biegen in einer Längsrichtung des Streifenmaterials teilweise überlappt werden, so dass die Breite der Spitze 18 effektiv vergrößert werden kann. Nach dem spiralförmigen Wickeln des Streifenmaterials werden die Spitzen 18 aufgespreizt, und es wird eine größere Schlitzöffnung zwischen den benachbarten Spitzen 18 gebildet, wodurch das Wickeln erleichtert wird. Nach Fertigstellung der Wicklung wird der geneigte Bereich der Spitze 18 mit Druck beaufschlagt, um eine plastische Verformung zu bewirken, damit der geneigte Bereich der Spitze 18 für einen engen Kontakt mit dem Wicklungsabschnitt 16 nach innen gebogen wird, so dass die ursprüngliche Kerbe 17 zu einer Linienform verengt wird und eine kleine Schlitzöffnung zwischen benachbarten Spitzen 18 gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist die Kerbe 17 lediglich in einem Verbindungsbereich der Spitze und einer Seite des Wicklungsabschnitts gebildet. Selbstverständlich kann die Kerbe 17 in anderen Ausführungsformen in Verbindungsbereichen der Spitze 18 und in beiden Seiten des Wicklungsabschnitts gebildet sein.
  • Der Verstärkungsring 20 und der Kern 10 sind koaxial angeordnet, und der Verstärkungsring 20 ist in dem Joch 12 des Kerns 10 angeordnet. Der Verstärkungsring 20 hat einen ringförmigen Körper 22 und eine Vielzahl von Stützschenkeln 24, die sich von dem Körper 22 erstrecken. Der Außendurchmesser des Körpers 22 ist wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Jochs 12, und die Stützschenkel 24 erstecken sich von einer Außenkante des Körpers 22 axial nach unten. In dieser Ausführungsform sind die mehreren Stützschenkel 24 an dem Körper 22 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen (oder in anderen Ausführungsformen in ungleichmäßigen) Abständen angeordnet, und ein distales Ende jedes Stützschenkels 24 bildet einen Widerhaken. Eine Innenkante des Körpers 22 springt radial nach innen vor, um einen Vorsprung 26 für den Zusammenbau und die Positionierung der Ständerkonstruktion zu bilden.
  • Der Wickelrahmen 30 ist eine umspritzte integrierte Konstruktion aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Kunststoff. Bei der Formung werden der Kern 10 und der Verstärkungsring 20 in einer Form angeordnet, und der Kunststoff wird eingespritzt, um den Wickelrahmen 30 zu bilden, der den Kern 10 und gleichzeitig den Verstärkungsring 20 umkleidet, um den Kern 10 mit dem Verstärkungsring 20 zu einer Einheit zu verbinden. Der Wickelrahmen 30 hat einen dem Kern 10 entsprechenden Isolierbereich 32, einen dem Stützbereich 34 entsprechenden Stützring 20 und eine Vielzahl von Rippen 36, die zwischen den Isolierbereich 32 und den Stützbereich 34 geschaltet sind.
  • Der Isolierbereich 32 und der Kern 10 haben ein aufeinander abgestimmtes Profil. Wie die 1 und 2 zeigen, umkleidet der Isolierbereich 32 die gesamte Außenfläche des Kerns 10, mit Ausnahme einer äußeren Umfangsfläche der Spitze 18, wodurch die Isolierung zwischen den Wicklungen und dem Kern 10 sichergestellt wird, wenn der Kern 10 anschließend umwickelt wird, und wodurch ein Kurzschluss der Wicklungen vermieden wird. Der Stützbereich 34 ist zylinderförmig und bedeckt den Verstärkungsring 20, um mit dem Verstärkungsring 20 einen Stützmechanismus zu bilden. Der Stützmechanismus dient zur festen Verbindung der Ständerkonstruktion mit anderen Komponenten des Motors, zum Beispiel mit einem Stützsitz. In dieser Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Stützbereichs 34 kleiner als der Außendurchmesser des Verstärkungsrings 20, eine Innenwandfläche des Stützbereichs 34 springt radial nach innen vor, um einen Ringflansch 38 zu bilden, ein Körper 22 des Verstärkungsrings 20 ist auf den Ringflansch 38 aufgestapelt, und die Innendurchmesser des Verstärkungsrings und des Ringflansches 38 sind etwa gleich. Die Außenkante des Körpers 22 des Verstärkungsrings 20 und die Stützschenkel sind in den Isolierbereich 32 eingebettet. Die Rippen 36 sind in Umfangsrichtung in Abständen verteilt, wobei jede Rippe die Form eines dünnen Bleches hat und zwischen die Außenwand des Stützbereichs 34 und die Innenwand des Isolierbereichs 32 geschaltet ist. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Isolierbereich 32 und dem Stützbereich 34 sichergestellt und das Gewicht des gesamten Wickelrahmens 30 verringert.
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Motors, in welchem die Ständerkonstruktion von 1 enthalten ist. 4 ist eine Ansicht eines Stützsitzes 80 des Motors von 4. Der Motor hat einen Läufer 60 und einen Stützsitz 80. Der Läufer 60 hat eine Welle 62, einen an der Welle 62 befestigten Mantel 64 und einen an einer Innenfläche einer Seitenwand des Mantels 64 befestigten Permanentmagnet 66. Der Permanentmagnet 66 liegt den Außenflächen der Zähne 14 des Kerns 10 des Ständers gegenüber, wobei dazwischen ein Luftspalt gebildet wird. Der Permanentmagnet schafft ein Magnetfeld für den Läufer und kann eine oder mehrere separate Magnetstücke umfassen. Eine Mitte des Stützsitzes 80 springt axial nach oben vor, um eine hohle Hülse 82 zu bilden, die zum Montieren eines Lagers oder dergleichen zum Stützen des Läufers 60 verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird der Läufer durch zwei Lager 68 gestützt. Eine Außenwandfläche eines Kopfendes der Hülse 82 hat eine sich axial erstreckende Ausnehmung 84 für den Eingriff mit dem Vorsprung 26 des Verstärkungsrings zum Positionieren der Ständerkonstruktion in Umfangsrichtung. Die Positionen des Vorsprungs 26 und der Ausnehmung 84 sind austauschbar. In dieser Ausführungsform ist der Stützsitz 80 aus einem Metallmaterial wie beispielsweise Aluminium gefertigt. Nach der Montage der Ständerkonstruktion an der Hülse 82 wird ein freies Ende 86 der Hülse 82 vorzugsweise nach außen plastisch verformt, für einen Eingriff mit dem Verstärkungsring 20 zum Festlegen der Ständerkonstruktion an dem Stützsitz 80.
  • Die 6 bis einschließlich 9 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Motors mit einem erfindungsgemäß vorgesehenen Ständer. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen liegen in dem Wickelrahmen 30 und dem Verstärkungsring 20. In dieser Ausführungsform umfasst der Wickelrahmen 30 einen oberen Wickelrahmen 30a und einen unteren Wickelrahmen 30b. Der obere Wickelrahmen 30a und der untere Wickelrahmen 30b werden durch ein Spritzgussverfahren oder dergleichen jeweils einteilig ausgebildet und dann rund um den Kern 10 zu dem Wickelrahmen 30 zusammengesetzt. Der Verstärkungsring 20 ist in einen Stützbereich 34a/34b entweder des oberen Wickelrahmens 30a oder des unteren Wickelrahmens 30b eingebettet, um den Stützbereich 34 des Wickelrahmens 30 zu verstärken. In dieser Ausführungsform ist der Verstärkungsring 20 in den oberen Wickelrahmen 30a eingebettet, vorzugsweise durch Einsatzformen. Vorzugsweise hat der Verstärkungsring eine Außenkante, die unregelmäßig ist, um die Verbindungsfestigkeit gegen ein Verdrehen zwischen dem Verstärkungsring und dem Stützbereich zu vergrößern. Optional ist die Außenkante wellig ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Es versteht sich, dass der Verstärkungsring 20 bei vorliegender Erfindung mit dem Kunststoffwickelrahmen 30 zusammenwirkt, um einen Stützmechanismus zu bilden. Durch die Nutzung des Vorteils einer hohen Festigkeit des Metalls und eines leichten Gewichts des Kunststoffs wird das Gesamtgewicht verringert, während gleichzeitig die Festigkeit des Stützmechanismus sichergestellt wird.
  • Eine Innenfläche des Stützbereichs 34a des oberen Wickelrahmens 30a springt nach innen vor, um einen Ringflansch 38a zu bilden. Der Verstärkungsring 20 liegt auf dem Ringflansch 38a und ist zum Teil exponiert, und die Außenkante des Verstärkungsrings 20 erstreckt sich in den Stützbereich 34a hinein und wird von dem oberen Wickelrahmen 30a abgedeckt. Vorzugsweise sind in dem Ringflansch 38a des oberen Wickelrahmens 30a mehrere Durchgriffsöffnungen 39a gebildet, die in Umfangsrichtung in Abständen gleichmäßig verteilt sind und den Ringflansch 38a axial durchgreifen. Eine Innenfläche des Stützbereichs 34b des unteren Wickelrahmens 30b springt nach innen vor, um einen Ringflansch 38b zu bilden. Mehrere Stützen 39b sind an dem Ringflansch 38b gebildet, und jede Stütze 39b ist in eine entsprechende Durchgriffsöffnung 39a eingesetzt, um den unteren Wickelrahmen 30b mit dem oberen Wickelrahmen 30a zu einem ganzen Körper zu verbinden. In anderen Ausführungsformen können die Stützen 39b auch an dem oberen Wickelrahmen 30a gebildet sein, und die Durchgriffsöffnungen 39a sind in dem unteren Wickelrahmen 30b gebildet. Ähnlich sind durch den Eingriff der Stützen 39b in die Durchgriffsöffnungen 39a der obere Wickelrahmen 30a und der untere Wickelrahmen 30b zu dem Wickelrahmen 30 zusammengeschlossen, und der Stützbereich 34a und der Stützbereich 34b bilden zusammenwirkend einen Kunststoffstützbereich 34 in dem Kern 10, der mit dem Verstärkungsring 20 zusammenwirkt, um die Festigkeit der Ständerkonstruktion sicherzustellen und um der Ständerkonstruktion ein geringeres Gewicht zu verleihen.
  • Bei dieser Ständerkonstruktion wird der Kern 10 gebildet, indem das Streifenmaterial gebogen oder gewickelt wird. Dies sorgt für eine bessere Materialausnutzung und für ein leichteres Biegen der Spitzen, um die Breite der Spitzen der Schlitzöffnung zu verringern, wodurch das Rastmoment verringert wird und die Stabilität des Betriebs des Motors durch eine Verringerung von Vibrationen verbessert wird. Hinzu kommt, dass durch die Bildung des integrierten Wickelrahmens 30 mittels eines Überspritzungsverfahrens der integrierte Wickelrahmen 30 den Stützbereich 34 in den Kern 10 integriert, wodurch im Vergleich zu der Praxis, bei der sich der Kern zum Bilden des Stützbereichs nach innen erstreckt, nicht nur Material gespart wird, sondern auch das Gesamtgewicht des Motors verringert wird. Ferner ist der Verstärkungsring 20 in dem Stützbereich 34 angeordnet, so dass der Stützbereich über eine ausreichende Festigkeit verfügt, um einer Verformung oder einer Beschädigung unter Belastung entgegenzuwirken.
  • Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Synonyme, die in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, drücken aus, dass das genannte Element oder Merkmal vorhanden ist, sie schließen jedoch nicht aus, dass auch weitere Elemente oder Merkmale vorhanden sind.
  • Es versteht sich, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die der Übersichtlichkeit halber im Kontext einzelner Ausführungsformen beschrieben wurden, auch in einer einzigen Ausführungsform kombiniert sein können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die der Kürze der Beschreibung halber im Kontext einer einzigen Ausführungsform beschrieben wurden, ebenso getrennt oder in zweckmäßigen Unterkombinationen vorgesehen sein können.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich ein Beispiel dar. Der Fachmann wird erkennen, dass innerhalb des Rahmens der Erfindung, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, verschiedene weitere Modifikationen möglich sind.

Claims (13)

  1. Motor, umfassend: einen Ständer, einen Läufer (60) und einen Stützsitz (80), wobei der Stützsitz eine hohle Hülse (82) aufweist, die zum Stützen des Läufers angeordnet ist; wobei der Ständer eine Ständerkonstruktion und eine um die Ständerkonstruktion herumgeführte Ständerwicklung (31) hat, wobei der Ständer umfasst: einen Kern (10) aus Magnetmaterial, wobei der Kern ein ringförmiges Joch (12) und eine Vielzahl von Zähnen (14) hat, die sich von dem Joch radial nach außen erstrecken; und einen Wickelrahmen (30), der eine geformte Konstruktion ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelrahmen (30) einen den Kern umhüllenden Isolierbereich (32), einen Stützbereich (34), der in dem Kern angeordnet ist und eine Verbindung mit der Hülse (82) bildet, um die Ständerkonstruktion an dem Stützsitz (80) festzulegen, eine Vielzahl von Rippen (36), die den Isolierbereich (32) mit dem Stützbereich (34) verbinden, und einen Verstärkungsring (20) umfasst, der in den Stützbereich eingebettet ist, wobei die Festigkeit des Verstärkungsrings (20) größer ist als die Festigkeit des Stützbereichs (34).
  2. Motor nach Anspruch 1, wobei der Verstärkungsring (20) ein Metallring ist.
  3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verstärkungsring (20) einen ringförmigen Körper (22) und eine Vielzahl von Stützschenkeln (24) hat, die sich von einer Außenkante des Körpers axial nach außen erstrecken, und wobei ein distales Ende jedes Stützschenkels einen Widerhaken bildet.
  4. Motor nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Außenkante des Verstärkungsrings (20) eine wellige Form hat.
  5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stützbereich (34) einen Zylinder umfasst, der konfiguriert ist für die Aufnahme der Hülse (82), um die Verbindung mit der Hülse zu bilden.
  6. Motor nach Anspruch 5, wobei ein Vorsprung (26) an einer Innenwandfläche des Zylinders oder an einer Außenwandfläche der Hülse (82) gebildet ist und eine Ausnehmung (84) für den Eingriff mit dem Vorsprung in der jeweils verbleibenden Innenwandfläche oder Außenwandfläche gebildet ist, wodurch die Ständerkonstruktion bezüglich des Stützsitzes (80) in Umfangsrichtung positioniert wird.
  7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Stützbereich (34) zylindrisch ist, eine Innenfläche des Stützbereichs nach innen vorspringt, um einen Ringflansch (38) zu bilden, der Verstärkungsring (20) auf dem Ringflansch (38) angeordnet ist und eine Außenkante des Verstärkungsrings in den Stützbereich (34) eingebettet ist.
  8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hülse (82) und der Verstärkungsring (20) durch plastische Verformung eines freien Endes der Hülse (82) aneinander befestigt sind.
  9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Wickelrahmen (30) ein monolithisches Einzelteil ist, welches direkt auf den Kern (10) aufgespritzt ist.
  10. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Wickelrahmen (30) einen oberen Wickelrahmen (30a) und einen unteren Wickelrahmen (30b) umfasst, wobei Durchgriffsöffnungen (39a) in dem oberen Wickelrahmen oder in dem unteren Wickelrahmen gebildet sind, wobei Stützen (39b) in dem jeweils verbleibenden oberen oder unteren Wickelrahmen gebildet sind und wobei die Stützen in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt sind, um den oberen Wickelrahmen mit dem unteren Wickelrahmen zu verbinden.
  11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder Zahn (14) einen mit dem Joch (12) verbundenen Wicklungsabschnitt (16) hat und eine Spitze (18) an einem distalen Ende des Wicklungsabschnitts (16) gebildet ist, wobei die Wicklung (31) um den Wicklungsabschnitt herumgeführt ist; wobei in dem Verbindungsbereich der Spitze und des Wicklungsabschnitts eine Kerbe (17) gebildet ist; wobei ein Teil der Spitze vor dem Wickeln nach außen geneigt wird und nach Fertigstellung der Wicklung mit Druck beaufschlagt wird, damit sich die Spitze für einen Kontakt mit dem Wicklungsabschnitt nach innen biegt, so dass die Kerbe geschlossen wird.
  12. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Kern (10) gebildet wird, indem Streifenmaterial gebogen wird, wobei in dem Joch (12) des Kerns Durchgriffsöffnungen gebildet sind und Befestigungselemente (40) in die Durchgriffsöffnungen eingesetzt sind, wodurch dem Kern seine Form verliehen wird.
  13. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Kern (10) gebildet wird, indem ein Streifenmaterial gebogen wird, und wobei die Form des Kerns beibehalten wird, indem die Zähne (14) verschweißt werden.
DE102016101539.3A 2015-01-30 2016-01-28 Elektromotor Withdrawn DE102016101539A1 (de)

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CN201510054879 2015-01-30
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