DE102016215716A1

DE102016215716A1 - Stator einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE102016215716A1
Application number: DE102016215716.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Juretko; Timur Magdeew
Original assignee: EM Motive GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2018-02-22

Abstract

Es sind schon Statoren elektrischer Maschinen bekannt, mit Statorzähnen, an denen Spulenträger mit jeweils einer Spulenwicklung vorgesehen sind, mit einer mehrere Phasenleiter umfassenden Phasenleiteranordnung, wobei die elektrischen Spulenwicklungen jeweils mit einem der Phasenleiter der Phasenleiteranordnung elektrisch verbunden sind, wobei die Spulenträger jeweils einen der Statorzähne umschließen, jeweils eine um den jeweiligen Statorzahn umlaufende Spulenaufnahme aufweisen, die in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse gesehen jeweils zwischen einer inneren und einer äußeren Wandung des Spulenträgers gebildet und jeweils mit einer Spulenwicklung bewickelbar ist, wobei die Phasenleiteranordnung an den Spulenträgern abgestützt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Stator wird die Befestigung der Phasenleiteranordnung verbessert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Phasenleiteranordnung (6) mit ersten Haltemitteln (15) formschlüssig an den inneren Wandungen (11) mehrerer Spulenträger (3) und radial außerhalb der Spulenaufnahme (9) mittels Kleben an den Spulenträgern (3) befestigt ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Stator einer elektrischen Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Stator einer elektrischen Maschine aus der JP 2008-278692 bekannt, mit Statorzähnen, an denen Spulenträger mit jeweils einer Spulenwicklung vorgesehen sind, mit einer mehrere Phasenleiter umfassenden Phasenleiteranordnung, wobei die elektrischen Spulenwicklungen jeweils mit einem der Phasenleiter der Phasenleiteranordnung elektrisch verbunden sind, wobei die Spulenträger jeweils einen der Statorzähne umschließen, jeweils eine um den jeweiligen Statorzahn umlaufende Spulenaufnahme aufweisen, die in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse gesehen jeweils zwischen einer inneren und einer äußeren Wandung des Spulenträgers gebildet und jeweils mit einer Spulenwicklung bewickelbar ist, wobei die Phasenleiteranordnung an den Spulenträgern abgestützt ist.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Befestigung der Phasenleiteranordnung verbessert wird, indem die Phasenleiteranordnung mit ersten Haltemitteln formschlüssig an inneren Wandungen mehrerer Spulenträger und radial außerhalb der Spulenaufnahme mittels Kleben an den Spulenträgern befestigt ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stators möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind die ersten Haltemittel der Phasenleiteranordnung als radial auskragende Haltearme ausgebildet, die formschlüssig in Ausnehmungen der inneren Wandungen mehrerer Spulenträger hineinragen. Auf diese Weise lässt sich die Phasenleiteranordnung einfach an der inneren Wandung der Spulenträger befestigen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Ausnehmungen der inneren Wandungen der Spulenträger jeweils einen Hinterschnitt aufweisen, hinter den die ersten Haltemittel der Phasenleiteranordnung durch eine Drehbewegung der Phasenleiteranordnung bewegbar sind. Auf diese Weise kann die Phasenleiteranordnung ähnlich einem Bajonettverschluss an den inneren Wandungen mehrerer Spulenträger befestigt werden.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Phasenleiteranordnung an außerhalb der Spulenaufnahme vorgesehenen Klebeflächen der Spulenträger festgeklebt.
Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Phasenleiteranordnung mit zweiten Haltemitteln in kanalförmigen, radial außerhalb der Spulenaufnahme vorgesehenen Vertiefungen der Spulenträger befestigt, wobei die zweiten Haltemittel als Vorsprünge ausgebildet sind, die an der den Spulenträgern zugewandten Unterseite der Phasenleiteranordnung vorgesehen sind und in die kanalförmigen Vertiefungen der Spulenträger vorstehen, wobei die kanalförmigen Vertiefungen der Spulenträger Klebstoff enthalten, in dem die Vorsprünge der Phasenleiteranordnung formschlüssig und stoffschlüssig befestigt sind. Auf diese Weise wird auf der radial äußeren Seite der Phasenleiteranordnung eine mechanische Verbindung erreicht, die erst nach Schließen der mechanischen Verbindung auf der radial inneren Seite der Phasenleiteranordnung und nach Aushärten des Klebstoffs auf der radial äußeren Seite der Phasenleiteranordnung wirksam wird. Der Klebstoff verankert die Vorsprünge in den Vertiefungen der Spulenträger.
Auch vorteilhaft ist, wenn die kanalförmigen Vertiefungen der Spulenträger jeweils Öffnungen umfassen, in die der Klebstoff durch das Eintauchen der Vorsprünge hineinverdrängbar ist. Durch den in die Öffnungen verdrängten Klebstoff wird nach Aushärten des Klebstoffs ein Formschluss zwischen dem Kleber und der kanalförmigen Vertiefung des jeweiligen Spulenträgers gebildet, so dass der Klebstoff besonders fest in den kanalförmigen Vertiefungen der Spulenträger verankert ist.
Dadurch können bezüglich der Statorachse besonders hohe axiale Kräfte und Drehmomente von der Phasenleiteranordnung aufgenommen werden.
Desweiteren vorteilhaft ist, wenn die Vorsprünge jeweils zumindest eine Hinterschneidung aufweisen, insbesondere hakenförmig ausgebildet sind, da die Phasenleiteranordnung auf diese Weise besonders fest in dem Klebstoff verankert ist.
Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die kanalförmigen Vertiefungen aller Spulenträger einen ringförmigen Kanal bilden, da der Klebstoff auf diese Weise definiert in den ringförmigen Kanal einfüllbar ist und kein Klebstoff ungewollt nach außerhalb des Kanals gelangen kann.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht des Stators nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine dreidimensionale Schnittansicht des Stators nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
3 einen Teilansicht des Stators nach 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht des Stators nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Stator 1 einer elektrischen Maschine hat eine Vielzahl von Statorzähnen 2, an denen jeweils Spulenträger 3 mit jeweils einer Spulenwicklung 4 vorgesehen sind. Weiterhin umfasst der Stator 1 eine mehrere Phasenleiter 5 umfassende, ringförmige Phasenleiteranordnung 6. Die einzelnen Spulenwicklungen 4 der Spulenträger sind jeweils mit einem der Phasenleiter 5 der Phasenleiteranordnung 6 elektrisch verbunden. Die Phasenleiter 5 wiederum sind an einer der elektrischen Phasen einer Spannungsversorgung angeschlossen. Die Phasenleiter 5 sind in der Phasenleiteranordnung 6 zumindest abschnittsweise von einem elektrisch isolierenden Material umschlossen. Die Spulenträger 3 umschließen jeweils einen der Statorzähne 2 und haben jeweils eine um den jeweiligen Statorzahn 2 umlaufende Spulenaufnahme 9, die in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse 10 gesehen jeweils zwischen einer inneren Wandung 11 und einer äußeren Wandung 12 des Spulenträgers 3 gebildet und jeweils mit einer der Spulenwicklung 4 bewickelbar ist. Die Phasenleiteranordnung 6 ist über den Umfang des Stators 1 verteilt an mehreren der Spulenträger 3 befestigt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Phasenleiteranordnung 6 mit ersten Haltemitteln 15 formschlüssig an den inneren Wandungen 11 mehrerer Spulenträger 3 und radial außerhalb der Spulenaufnahme 9 mittels Kleben an den Spulenträgern 3 befestigt ist. Auf diese Weise ist die Phasenleiteranordnung 5 an ihrer Innenseite formschlüssig und an ihrer Außenseite durch Kleben an den Spulenträgern 3 befestigt.
Die ersten Haltemittel 15 der Phasenleiteranordnung 6 sind radial auskragende Haltearme, die formschlüssig in Ausnehmungen 16 der inneren Wandungen 11 mehrerer Spulenträger 3 hineinragen. Die Haltearme 15 sind beispielsweise an einem Innenumfang der Phasenleiteranordnung 6 ausgebildet und kragen nach radial innen aus. Die Ausnehmungen 16 der inneren Wandungen 11 der Spulenträger 3 weisen jeweils einen Hinterschnitt 17 auf, hinter den die ersten Haltemittel 15 der Phasenleiteranordnung 6 durch eine bezüglich der Statorachse 10 axiale Bewegung des ersten Haltemittels 15 in die Ausnehmung 16 hinein und durch eine anschließende Drehbewegung der Phasenleiteranordnung 6 bewegbar sind. Die Anzahl der ersten Haltemittel 15 ist beispielsweise kleiner als die Anzahl der Spulenkörper 3, so dass die Phasenleiteranordnung 6 innenseitig nur an einigen der Spulenkörper 3 befestigt ist.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Phasenleiteranordnung 6 an außerhalb der Spulenaufnahme 9 vorgesehenen Klebeflächen 18 der Spulenträger 3 festgeklebt. Die Klebeflächen 18 sind beispielsweise jeweils an einem stufenförmigen Absatz 19 der äußeren Wandung 12 der Spulenträger 3 vorgesehen, an den sich ein korrespondierender Absatz 20 der Phasenleiteranordnung 6 zum Verkleben anschmiegt. Der stufenförmige Absatz 19 der Spulenträger 3 ist beispielsweise nach innen geneigt.
2 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht des Stators nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dem Stator nach 2 sind die gegenüber dem Stator nach 1 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 darin, dass die Klebeverbindung auf der Außenseite der Phasenleiteranordnung 6 unterschiedlich ausgebildet ist. Die Befestigung auf der Innenseite der Phasenleiteranordnung 6 ist äquivalent zum ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Die Phasenleiteranordnung 6 ist nach dem zweiten Ausführungsbeispiel an ihrer Außenseite mit zweiten Haltemitteln 23 in kanalförmigen, radial außerhalb der Spulenaufnahme 9 vorgesehenen Vertiefungen 24 der Spulenträger 3 befestigt. Die zweiten Haltemittel 23 sind als Vorsprünge ausgeführt, die an der den Spulenträgern 3 zugewandten Unterseite der Phasenleiteranordnung 6 vorgesehen sind und in die kanalförmigen Vertiefungen 24 der Spulenträger 3 vorstehen. Die kanalförmigen Vertiefungen 24 der Spulenträger 3 enthalten Klebstoff 26, in dem die Vorsprünge 23 der Phasenleiteranordnung 6 formschlüssig und stoffschlüssig verankert sind. Die kanalförmigen Vertiefungen 24 der Spulenträger 3 können jeweils in oder an der äußeren Wandung 12 des Spulenträgers 3 oder an die äußere Wandung 12 des Spulenträgers 3 angrenzend ausgebildet sein. Die kanalförmigen Vertiefungen 24 aller Spulenträger 3 bilden gemeinsam einen ringförmigen Kanal, in dem der Klebstoff 26 einfüllbar ist.
Die kanalförmigen Vertiefungen 24 der Spulenträger 3 können jeweils Öffnungen 25 umfassen, in die der Klebstoff 26 durch das Eintauchen der Vorsprünge 23 hineinverdrängbar ist (3). Jeder Spulenkörper 3 weist beispielsweise mehrere Durchgangsöffnungen 25 auf, die in Umfangsrichtung hintereinander an einer Außenseite der kanalförmigen Vertiefungen 24 angeordnet und an einer Außenseite beispielsweise von einem Ring 27 verschlossen sind, damit kein Klebstoff 26 nach außen entweichen kann.
Die Vorsprünge 23 der Phasenleiteranordnung 6 weisen jeweils zumindest eine Hinterschneidung 30 auf, die beispielsweise hakenförmig ausgebildet sein kann.
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

JP 2008-278692 [0001]

Claims

Stator einer elektrischen Maschine mit Statorzähnen (2), an denen Spulenträger (3) mit jeweils einer Spulenwicklung (4) vorgesehen sind, mit einer mehrere Phasenleiter (5) umfassenden Phasenleiteranordnung (6), wobei die elektrischen Spulenwicklungen (4) jeweils mit einem der Phasenleiter (5) der Phasenleiteranordnung (6) elektrisch verbunden sind, wobei die Spulenträger (3) jeweils einen der Statorzähne (2) umschließen, jeweils eine um den jeweiligen Statorzahn (2) umlaufende Spulenaufnahme (9) aufweisen, die in radialer Richtung bezüglich einer Statorachse (10) gesehen jeweils zwischen einer inneren Wandung (11) und einer äußeren Wandung (12) des Spulenträgers (3) gebildet und jeweils mit einer der Spulenwicklungen (4) bewickelbar ist, wobei die Phasenleiteranordnung (6) an den Spulenträgern (3) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenleiteranordnung (6) mit ersten Haltemitteln (15) formschlüssig an den inneren Wandungen (11) mehrerer Spulenträger (3) und radial außerhalb der Spulenaufnahme (9) mittels Kleben an den Spulenträgern (3) befestigt ist.
Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Haltemittel (15) der Phasenleiteranordnung (6) radial auskragende Haltearme sind, die formschlüssig in Ausnehmungen (16) der inneren Wandungen (11) mehrerer Spulenträger (3) hineinragen.
Stator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (16) der inneren Wandungen (11) der Spulenträger (3) jeweils einen Hinterschnitt (17) aufweisen, hinter den die ersten Haltemittel (15) der Phasenleiteranordnung (6) durch eine Drehbewegung der Phasenleiteranordnung (6) bewegbar sind.
Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenleiteranordnung (6) an außerhalb der Spulenaufnahme (9) vorgesehenen Klebeflächen (18) der Spulenträger (3) festgeklebt ist.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenleiteranordnung (6) mit zweiten Haltemitteln (23) in kanalförmigen, radial außerhalb der Spulenaufnahme (9) vorgesehenen Vertiefungen (24) der Spulenträger (3) befestigt ist, wobei die zweiten Haltemittel (23) als Vorsprünge ausgebildet sind, die an der den Spulenträgern (3) zugewandten Unterseite der Phasenleiteranordnung (6) vorgesehen sind und in die kanalförmigen Vertiefungen (24) der Spulenträger (3) vorstehen, wobei die kanalförmigen Vertiefungen (24) der Spulenträger (3) Klebstoff (26) enthalten, in dem die Vorsprünge (23) der Phasenleiteranordnung (6) formschlüssig und stoffschlüssig befestigt sind.
Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kanalförmigen Vertiefungen (24) der Spulenträger (3) jeweils Öffnungen (25) umfassen, in die der Klebstoff (26) durch das Eintauchen der Vorsprünge (23) hineinverdrängbar ist.
Stator nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (23) jeweils zumindest eine Hinterschneidung (30) aufweisen, insbesondere hakenförmig ausgebildet sind.
Stator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kanalförmigen Vertiefungen (24) der Spulenträger (3) jeweils in der äußeren Wandung (12) des Spulenträgers (3) oder an die äußere Wandung (12) des Spulenträgers (3) angrenzend ausgebildet sind.
Stator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kanalförmigen Vertiefungen (24) aller Spulenträger (3) einen ringförmigen Kanal bilden.
Elektrische Maschine mit einem Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.