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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anordnung eines Stators in einem Gehäuse eines Elektromotors nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor mit einem Gehäuse und mit einem in dem Gehäuse angeordneten Stator.
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Aus der
DE 11 2016 006 235 T5 ist ein Elektromotor mit einem Stator und einem den Stator aufnehmenden Gehäuse bekannt. Der Stator weist an seinem Umfang mehrere zur Indexierung dienende Rippen auf, die zum Eingriff in korrespondierende Nuten in jeweiligen Lagern dienen.
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Die
DE 10 2014 221 427 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse. Dabei weist das Gehäuse an seinem Umfang wenigstens eine Einbuchtung auf, die in eine Nut des Stators eingreift.
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Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist der Umstand, dass es beispielsweise durch Unachtsamkeiten bei der Montage dazu kommen kann, dass der Stator in einer falschen Winkellage in dem Gehäuse montiert wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Anordnung eines Stators in einem Gehäuse eines Elektromotors zu schaffen, die eine einfache und sichere Montage des Stators in dem Gehäuse gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen wenigstens einen Vorsprung, der in Umfangsrichtung des Stators eine größere Breite aufweist als der wenigstens andere Vorsprung, und die entsprechende Ausführung der Nuten, von denen ebenfalls wenigstens eine eine größere Breite in Umfangsrichtung des Gehäuses aufweist als die wenigstens eine andere Nut, kann der Stator nur in einer bestimmten Orientierung in dem Gehäuse angeordnet werden. Auf diese Weise ergibt sich also eine eindeutige Lagezuordnung des Stators gegenüber dem Gehäuse, was die Montage dieser beiden Bauteile erheblich vereinfacht und mögliche Fehlerquellen ausschließt.
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Durch diese eindeutige Lagezuordnung des Stators gegenüber dem Gehäuse ist stets eine korrekte Positionierung der Verdrahtung des Elektromotors, d. h. der elektrischen Anschlüsse desselben, gewährleistet, so dass auch die weitere Montage des Elektromotors in einfacher und zuverlässiger Weise erfolgen kann.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist die sehr exakte Fixierung des Stators in dem Gehäuse, so dass jegliche Bewegungen dieser beiden Teile zueinander ausgeschlossen werden können. Des Weiteren kann durch die erfindungsgemä-ße Lösung auf bislang teilweise eingesetzte Spulenkörper verzichtet werden, da die Verdrahtung der Verschaltung komplett geschlossen und damit geschützt sein kann.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse jeweilige Rippen aufweist, zwischen denen die Nuten gebildet sind. Auf diese Weise ergibt sich ein Abstand zwischen dem Stator und dem Gehäuse, so dass ein Luftspalt zwischen diesen Bauteilen vorhanden ist, der gegebenenfalls auch eingestellt werden kann. Durch diesen Luftspalt wird eine gewisse Wärmeisolierung zwischen dem Gehäuse und dem Stator erreicht.
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Eine besonders gute Fixierung des Stators in dem Gehäuse ergibt sich, wenn der Stator wenigstens drei Vorsprünge und das Gehäuse wenigstens drei zur Aufnahme der Vorsprünge dienende Nuten aufweist.
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Dabei hat es sich im Hinblick auf eine sichere Befestigung des Stators in dem Gehäuse einerseits und einem möglichst geringen Materialaufwand andererseits als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn der Stator genau vier Vorsprünge und das Gehäuse genau vier zur Aufnahme der Vorsprünge dienende Nuten aufweist.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass genau einer der Vorsprünge eine größere Breite in Umfangsrichtung des Stators aufweist als die anderen drei Vorsprünge, und dass genau eine der Nuten in Umfangsrichtung des Gehäuses eine größere Breite aufweist als die andere drei Nuten. Auf diese Weise wird eine fehlerhafte Montage des Stators in dem Gehäuse zuverlässig vermieden.
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Um eine gleichmäßige Verteilung der Haltekraft zwischen dem Stator und dem Gehäuse zu erreichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Vorsprünge und die Nuten jeweils einen im Wesentlichen gleichen Abstand um den Umfang des Stators oder des Gehäuses aufweisen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Breite der Nuten geringfügig kleiner ist als die Breite der zugehörigen Vorsprünge. Dadurch dringen die Vorsprünge des Stators bei der Montage desselben in dem Gehäuse teilweise in das Material des Gehäuses ein, so dass eine noch bessere Verbindung zwischen dem Stator und dem Gehäuse entsteht.
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In diesem Zusammenhang kann eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin bestehen, dass der Stator ein aus mehreren miteinander verbundenen, aus einem metallischen Material bestehenden Statorblechen gebildetes Statorpaket aufweist. Dies erleichtert das Eindringen der Vorsprünge in das Gehäuse.
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Dies kann noch zusätzlich dadurch gefördert werden, dass das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial besteht.
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In Anspruch 10 ist ein Elektromotor mit einem Gehäuse, einem Stator und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.
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Ein solcher Elektromotor ist sehr einfach zu montieren und zeichnet sich durch die gute Verbindung zwischen dem Stator und dem Gehäuse aus.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“ „aufweisen“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe „ein“ oder „das“, die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass hierfür erfinderisch tätig werden zu müssen.
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Es zeigen schematisch:
- 1 einen Schnitt durch einen nur teilweise dargestellten Elektromotor mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Stator; und
- 2 eine vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anordnung eines Stators in einem Gehäuse eines Elektromotors.
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1 zeigt einen sehr schematischen Schnitt durch einen Teil eines Elektromotors 1, der ein Gehäuse 2 und einen in dem Gehäuse 2 angeordneten Stator 3 aufweist. Von dem Stator 3, der grundsätzlich einen an sich bekannten Aufbau aufweisen kann, ist lediglich ein Statorblech 4 dargestellt. Dabei bilden in an sich bekannter Weise mehrere in einer Richtung senkrecht zur Blattebene hintereinander angeordnete und in ebenfalls an sich bekannter Weise miteinander verbundene Statorbleche 4 ein Statorpaket. Vorzugsweise handelt es sich bei den Statorblechen 4 um Stanzteile.
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In dem Innendurchmesser des Statorblechs 4 bzw. des Stators 3 ist ein in den Figuren nicht dargestellter Rotor angeordnet, der neben dem Stator 3 den wesentlichen Teil des Elektromotors 1 bildet. Der Innendurchmesser des dargestellten Statorblechs 4 ist als rein beispielhaft anzusehen und das Statorblech 4 bzw. die Statorbleche 4 können auch einen kleineren Innendurchmesser aufweisen.
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Zur Anordnung bzw. Befestigung bzw. Halterung des Stators 3 in dem Gehäuse 2 des Elektromotors 1 dient eine nachfolgend näher beschriebene Vorrichtung 5. Die Vorrichtung 5 weist wenigstens zwei an einem Außenumfang des Stators 3 angeordnete, in der senkrecht zur Blattebene verlaufenden Achsrichtung des Stators 3 verlaufende Vorsprünge 6 sowie wenigstens zwei an einem Innenumfang des Gehäuses 2 angeordnete, zur Aufnahme der Vorsprünge 6 dienende, in Achsrichtung des Gehäuses 2 verlaufende Nuten 7 auf. Da der Stator 3 konzentrisch innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist, entspricht die Achsrichtung des Gehäuses 2 der Achsrichtung des Stators 3.
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Wenigstens einer der Vorsprünge 6 weist eine unterschiedliche Breite in Umfangsrichtung des Stators 3 auf als der wenigstens eine andere Vorsprung 6. In gleicher Weise weist wenigstens eine der Nuten 7 eine unterschiedliche Breite in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 auf als die wenigstens eine andere Nut 7.
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Im vorliegenden Fall weist der Stator 3 genau vier Vorsprünge 6 auf und das Gehäuse 2 weist genau vier zur Aufnahme der Vorsprünge 6 dienende Nuten 7 auf. Hiervon weist der in der Darstellung von 1 oben angeordnete, mit dem Bezugszeichen 6a versehene Vorsprung eine größere Breite in Umfangsrichtung des Stators 3 auf als die anderen drei, mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten Vorsprünge. In ähnlicher Weise weist die obere, mit dem Bezugszeichen 7a bezeichnete Nut in Umfangsrichtung des Gehäuses 2 eine größere Breite auf als die anderen drei, mit dem Bezugszeichen 7 versehene Nuten 7a.
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Durch diese Ausführung des Stators 3 mit dem wenigstens einen eine größere Breite als die anderen Vorsprünge 6 aufweisenden Vorsprung 6a und des Gehäuses 2 mit der wenigstens einen eine größere Breite als die restlichen Nuten 7 aufweisenden Nut 7a ist nur eine Möglichkeit zur Montage des Stators 3 innerhalb des Gehäuses 2 gegeben, so dass eine fehlerhafte Montage ausgeschlossen werden kann.
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Grundsätzlich sind auch andere Anzahlen an Vorsprüngen 6 bzw. 6a und Nuten 7 bzw. 7a denkbar, wobei stets wenigstens einer der Vorsprünge 6 und wenigstens eine der Nuten 7 eine größere Breite in Umfangsrichtung aufweist als die anderen. Wenn mehrere dieser die größere Breite aufweisende Vorsprünge 6a und Nuten 7a vorgesehen sind, sollte jedoch darauf geachtet werden, dass diese so relativ zueinander angeordnet sind, dass der Stator 3 nur in genau einer Winkellage innerhalb des Gehäuses 2 montiert werden kann. Daher sollten symmetrische Anordnungen der Vorsprünge 6a und der Nuten 7a vermieden werden.
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Vorzugsweise ist die Breite der Nuten 7 und 7a geringfügig kleiner als die Breite der zugehörigen Vorsprünge 6 und 6a. Dadurch kann das Material des Stators 3 bei der Montage desselben geringfügig in das Material des Gehäuses 2 eindringen. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass der Stator 3 bzw. die Statorbleche 4 aus einem metallischen Material und das Gehäuse 2 aus einem Kunststoffmaterial besteht.
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2 zeigt eine vergrößerte Darstellung aus 1. Dabei ist zu erkennen, dass das Gehäuse 2 an seinem Innenumfang jeweilige die Nuten 7 bzw. 7a bildende Rippen 8 aufweist. Dabei bilden jeweils zwei der Rippen 8 zwischen denselben eine Nut 7 bzw. 7a zur Aufnahme eines der Vorsprünge 6 bzw. 6a. Die Rippen 8 sind einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet und erstrecken sich nach innen, d. h. zu dem Stator 3 hin. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem Stator 3 und dem Gehäuse 2 sehr exakt eingestellt werden und es ergibt sich ein Luftspalt 9 zwischen dem Stator 3 und dem Gehäuse 2, durch den sich eine Kühlung des Elektromotors 1 ergibt. Selbstverständlich kann auf die Rippen 8 auch verzichtet werden und die Nuten 7 können unmittelbar in das Material des Gehäuses 2 eingebracht sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112016006235 T5 [0002]
- DE 102014221427 A1 [0003]
- DE 102014221872 A1 [0004]
