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GEBIET DER TECHNIK
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In der vorliegenden Schrift werden Statoranbringungsmechanismen offenbart.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Elektrische Maschinen, einschließlich elektrischer Generatoren, Motoren, Sirenen usw., können einen Stator beinhalten, der einen Rotor umgibt. Der Stator kann an einem Gehäuse angebracht sein und Energie kann durch den Stator zu oder von dem Rotor fließen. Eine starke Anbringung zwischen dem Stator und dem Gehäuse ist wichtig, damit das System den Rotationskräften standhalten kann, die durch den Rotor erzeugt werden.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor kann einen Drehmomentpassfedermechanismus beinhalten, der dazu konfiguriert ist, in eine Passfedernut eingeführt zu werden, die durch einen Stator und ein Gehäuse definiert ist, wobei der Drehmomentpassfedermechanismus einen ersten Keil beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, mit einem zweiten Keil zusammenzuwirken, wobei jeder Keil dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Abschnitt eines Bolzens aufzunehmen, der dazu konfiguriert ist, die kollektive Kraft einzustellen, die auf den Stator und das Gehäuse ausgeübt wird, um die Drehmomentpassfeder zwangsweise zwischen dem Stator und dem Gehäuse zu fixieren.
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Ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor kann Folgendes beinhalten: einen ersten Drehmomentpassfedermechanismus, der dazu konfiguriert ist, in eine Passfedernut eingeführt zu werden, die durch einen Stator und ein Gehäuse an einem ersten Ende des Stators definiert ist, und einen ersten Kanal definiert, einen zweiten Drehmomentpassfedermechanismus, der dazu konfiguriert ist, in die Passfedernut an einem gegenüberliegenden Ende des ersten Drehmomentpassfedermechanismus eingeführt zu werden, und einen zweiten Kanal definiert, und einen Bolzen, der dazu konfiguriert ist, durch den ersten Kanal und den zweiten Kanal aufgenommen zu werden und bei Betätigung mindestens einen Abschnitt des ersten Drehmomentpassfedermechanismus und des zweiten Drehmomentpassfedermechanismus nach innen zu ziehen, um die Drehmomentmechanismen in der Passfedernut zu verkeilen, um den Stator an dem Gehäuse anzubringen.
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Ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor kann Folgendes beinhalten: einen Stator, der eine Drehmomentpassfeder aufweist, die sich axial von einem ersten Statorende erstreckt, ein Gehäuse, das dazu konfiguriert ist, den Stator zu umgeben, und eine Gehäuseöffnung zum Aufnehmen der Drehmomentpassfeder definiert, wobei das Gehäuse und die Drehmomentpassfeder eine Passfedernut dazwischen definieren, einen Drehmomentpassfedermechanismus, der innerhalb der Passfedernut angeordnet ist, wobei der Drehmomentpassfedermechanismus ein Paar wechselseitig ausgerichteter Keile beinhaltet, die einen Kanal durch mindestens einen der Keile definieren, und einen Bolzen, der an dem Kanal einführbar und dazu konfiguriert ist, den Kanal in Eingriff zu nehmen, um mindestens einen Keil zu bewegen und eine Presspassung des Drehmomentpassfedermechanismus innerhalb der Passfedernut zu erzeugen, um den Stator an dem Gehäuse anzubringen.
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Figurenliste
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden besonders in den beigefügten Patentansprüchen hervorgehoben. Andere Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen werden jedoch durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher und am besten verstanden, in denen Folgendes gilt:
- 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Statorsystem;
- 2 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht eines beispielhaften Statorsystems, das einen Drehmomentpassfedermechanismus beinhaltet; und
- 3 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht eines anderen beispielhaften Statorsystems 100, das mindestens ein anderes Beispiel für einen Drehmomentpassfedermechanismus beinhaltet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nach Bedarf werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart, es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind in dieser Schrift offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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Statoren für elektrische Maschinen wirken mit einem Rotor zusammen und sind an einem Gehäuse angebracht. Häufig ist der Stator in das Gehäuse pressgepasst, um den Stator darin festzuhalten und den Stator davon abzuhalten, sich zu drehen, wenn er während des Betriebs Rotorkräften ausgesetzt wird. Eine solche Presspassung kann jedoch Druckspannungen in den magnetischen Rückschluss des Stators einbringen. Derartige Spannungen wirken sich auf die magnetischen Eigenschaften des Stators aus und können zu einem Wirkungsgradverlust des Motors führen. Andererseits verleiht die Presspassung dem Gehäuse eine erhebliche strukturelle Festigkeit. Somit würde das Beibehalten der durch die Presspassung bereitgestellten Festigkeit bei gleichzeitigem Verringern der Spannung, die dadurch erzeugt wird, den Wirkungsgrad erhöhen, während die Haltbarkeit aufrechterhalten wird.
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Der Stator in einem Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) kann zu viel Drehmoment führen, um einem pressgepassten Aluminiumgehäuse entgegenzuwirken, wenn Wärmeausdehnung berücksichtigt wird. Eine Drehmomentpassfeder an dem Stator kann in einem Schlitz innerhalb der Einhausung angeordnet sein, um auf das Drehmoment zu reagieren und zu verhindern, dass sich der Stator dreht. Um derartige Passfedern zu installieren, muss jedoch eine Öffnung nach innen abfallen. Diese Öffnungen können variable Abmessungen aufweisen und derartige Passfedern unterliegen einer Bewegung innerhalb des Schlitzes, was Verschleiß und Abnutzung der Passfeder sowie Probleme mit Geräuschen, Schwingungen und Rauigkeit (noise, vibration, and harshness - NVH) bewirken kann. Das Verbolzen von Statoren mit dem Gehäuse kann ebenfalls NVH-Probleme bewirken und Steifigkeitsprobleme mit sich bringen. Eine Presspassung kann Spannungen im magnetischen Rückschluss erzeugen und den Motorwirkungsgrad reduzieren.
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In dieser Schrift ist ein Drehmomentpassfedermechanismus offenbart, der dazu konfiguriert ist, den Stator an einem Gehäuse zu montieren, um die Drehmomentfähigkeit der Verbindung zu unterstützen, indem die Steifigkeit der Einhausung und anderer Halterungen erhöht wird. Der Drehmomentpassfedermechanismus kann ermöglichen, dass variable Spalte innerhalb einer durch das Gehäuse und den Stator definierten Passfedernut gefüllt werden, wodurch jegliche Bewegung innerhalb der Passfedernut verhindert wird. Dies senkt den Verschleiß und die Abnutzung des Passfedermechanismus und der Maschine im Allgemeinen und beseitigt einige der NVH-Probleme, die auftreten könnten.
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Die Drehmomentpassfeder kann ein Paar Keile beinhalten, die dazu konfiguriert sind, zusammengefügt zu werden und ihre auf den Stator und das Gehäuse ausgeübte kollektive Kraft einzustellen, indem die kollektive Höhe der Keile eingestellt wird, um eine Presspassung innerhalb der Passfedernut zu erzeugen. Ein einzelnes Keilpaar kann einen Bolzen beinhalten, der die zwei Keile zusammenzieht, um ihre kollektive Höhe zu erhöhen, um die Passfedernut zu füllen. Dieses Beispiel kann einen gewindebetätigten Kanal beinhalten, der dazu konfiguriert ist, den Bolzen aufzunehmen und die Keile bei Drehung des Bolzens zu betätigen. Dieses Beispiel kann auf einer Seite der Passfedernut angeordnet sein.
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Ein anderes Beispiel kann zwei Keilpaare beinhalten, eines auf jeder Seite der Passfedernut auf jeder der Vorderseite und der Rückseite des Stators. In diesem Beispiel kann sich ein Bolzen durch einen der Keile auf der Vorderseite und einen der Keile auf der Rückseite erstrecken, um die Keile nach innen zu ziehen. Der andere des Paars Keile kann aufgrund einer Lippe im Wesentlichen fixiert sein. Beim Ziehen dieser Keile nach innen werden die Keile in die Passfedernut eingepresst und füllen einen etwaigen Spalt, der durch einen Unterschied der Größe der Passfedernut mit dem Drehmomentpassfedermechanismus erzeugt wird.
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Jedes dieser Beispiele erhöht die Steifigkeit der Verbindung zwischen dem Stator und der Einhausung und verbessert die NVH-Leistung. Jegliche Presspassung des Stators kann ebenfalls beseitigt werden, obwohl bei einigen Beispielen der Stator in Kombination mit der Verwendung einer Drehmomentpassfeder weiterhin in das Gehäuse eingepresst werden kann.
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Der offenbarte Keilmechanismus kann zusätzlich zu anderen Statormontageverfahren verwendet werden, wie etwa Verbolzen oder leichten Presspassungen. Dies kann es dem Mechanismus ermöglichen, die Drehmomentfähigkeit der Verbindung zu unterstützen und die Steifigkeit der Einhausung und der zugehörigen Halterungen zu erhöhen.
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1 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Statorsystems 100, das einen Stator 105 und ein Gehäuse 110 für einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs beinhaltet. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein Elektrofahrzeug (electric vehicle - EV) einschließlich eines Hybridelektrofahrzeugs (hybrid electric vehicle - HEV), das sowohl durch Kraftstoff als auch Elektrizität mit Leistung versorgt wird, eines Plug-in-Hybridelektrofahrzeugs (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) und eines Batterieelektrofahrzeugs (battery electric vehicle - BEV) handeln. Bei Elektrofahrzeugen kann der Wirkungsgrad des Motors sehr wichtig sein und Ineffizienzen des Motors können eine Verringerung der Reichweite verursachen.
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Der Stator 105 kann dazu konfiguriert sein, als Magnet zu fungieren, um zu ermöglichen, dass sich in einem Elektromotor Energie bildet und durch diesen fließt. Der Stator 105 kann aus Eisen, Aluminium, Stahl, Kupfer usw. gefertigt sein. Der Stator 105 kann aus einer Vielzahl von Lamellierungen 115 bestehen, die nebeneinander platziert und gestapelt sind, um die scheibenartige Kreisform des Stators 105 zu bilden. Die Lamellierungen 115 können einen magnetischen Rückschluss 120 des Stators 105 bilden. Bei dem magnetischen Rückschluss 120 kann es sich um einen massiven Abschnitt um den Außenumfang des Stators 105 handeln. Jede Lamellierung 115 kann zudem Zähne 125 bilden, die sich von dem magnetischen Rückschluss radial nach innen in die Mitte des Stators 105 erstrecken. Wenn sie ausgerichtet und gestapelt sind, erstrecken sich die Zähne 125 axial entlang einer Länge des Stators. Die Statorzähne 125 können dazu konfiguriert sein, Spulen dazwischen festzuhalten (nicht gezeigt).
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Das Gehäuse 110 kann dazu konfiguriert sein, den Stator 105 zu umgeben und unterzubringen. Das Gehäuse 110 kann derart an dem Stator 105 befestigt sein, dass das Gehäuse den Stator 105 in einer fixierten Position festhalten kann, während sich der Rotor (nicht gezeigt) in Bezug auf den Stator 105 drehen kann. Das Gehäuse 110 kann den magnetischen Rückschluss 120 des Stators 105 umgeben.
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Mindestens einige der Lamellierungen 115 des Stators 105 können verschiedene axiale Anbringungspunkte in der Form einer Statorpassfeder 135 bilden, die entlang des Außenumfangs des magnetischen Rückschlusses 120 radial nach außen herausragen. Diese Statorpassfedern 135 können dazu konfiguriert sein, mindestens teilweise innerhalb von Öffnungen 160 aufgenommen zu werden, die durch das Gehäuse 110 definiert sind. Die Statorpassfeder 135 kann sich axial entlang des Stators 105 von einer ersten Seite oder Vorderseite des Stators 105 zu einer zweiten Seite oder Rückseite des Stators erstrecken, wodurch ein länglicher Vorsprung gebildet wird.
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Die Gehäuseöffnungen 160 können die Statorpassfeder 135 umgeben und eine Passfedernut 145 (in 2 und 3 beschriftet) zwischen einer Kante des Gehäuses 110, die die Öffnungen 160 definiert, und der Statorpassfeder 135 definieren. Wenngleich die Beispiele in dieser Schrift eine Passfedernut 145 veranschaulichen, die auf jeder Seite der Statorpassfeder 135 definiert ist, kann für jede Statorpassfeder 135 nur eine Passfedernut 145 vorhanden sein. Ferner veranschaulicht das Beispiel in 1 vier Statorpassfedern 135. Es lässt sich jedoch erkennen, dass mehr oder weniger Statorpassfedern 135 axial entlang des Stators 105 enthalten sein können. Die Statorpassfedern 135 können an einer oder mehreren axialen Stellen äquidistant um den magnetischen Rückschluss beabstandet sein.
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Wie zuvor beschrieben, kann eine Druckspannung, die durch Presspassen des Stators 105 in das Gehäuse 110 bewirkt wird, sich auf die magnetischen Eigenschaften des Stators auswirken und den Wirkungsgrad des Motors verringern. Ferner kann das BEV zu viel Drehmoment führen, um dem pressgepassten Gehäuse 110 entgegenzuwirken. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn eine Wärmeausdehnung realisiert wird. Herkömmliche Drehmomentpassfedern können verwendet werden, um auf das Drehmoment zu reagieren und zu verhindern, dass sich der Stator dreht. Dies erfordert jedoch eine abfallende Passfedernut zwischen dem Stator 105 und dem Gehäuse 110, was bewirken könnte, dass sich der Keil vor- und zurückbewegt, wodurch Verschleiß und Abnutzung sowie NVH-Probleme bewirkt werden.
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2 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht eines beispielhaften Statorsystems 100, das einen Drehmomentpassfedermechanismus 140 beinhaltet. Der Drehmomentpassfedermechanismus 140 kann mindestens einen Keilmechanismus 150 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, innerhalb der Passfedernut 145 aufgenommen zu werden. Das in 2 veranschaulichte Beispiel zeigt, dass der Keilmechanismus 150 innerhalb der Passfedernut 145 sitzt und bündig oder nahezu bündig mit der ersten Seite oder Vorderseite des Stators 105 ist.
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Der Keilmechanismus 150 kann ein Paar Keile beinhalten, das einen ersten Keil 162 und einen zweiten Keil 165 beinhaltet. Jeder Keil 162, 165 kann eine geneigte Ebene aufweisen, die zwei Seiten verbindet, die einen rechten Winkel gegenüber der geneigten Ebene bilden. Die Neigung des ersten Keils 162 kann sich im installierten Zustand von der ersten Seite des Stators 105 nach oben erstrecken. Die Neigung des zweiten Keils 165 kann sich im installierten Zustand von der Vorderseite des Stators 105 nach unten erstrecken. Das heißt, der erste und der zweite Keil 162, 165 können innerhalb der Passfedernut 145 wechselseitig zusammengefügt oder miteinander ausgerichtet sein.
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Der erste und der zweite Keil 162, 165 können einen Kanal 170 definieren, der sich durch jeden der Keile 162, 165 erstreckt. Der Kanal 170 kann sich parallel zu der Statorpassfeder 135 erstrecken und kann sich an einem proximalen Ende 180 des ersten Keils 162 auf der ersten Seite des Stators 105 öffnen. Der Kanal 170 kann sich durch die Keile 162, 165 zu einem distalen Ende des zweiten Keils 165 erstrecken. Die Keile könnten aus Stahl, Aluminium, Pulvermetall oder einem beliebigen anderen Material mit ausreichender Festigkeit für den Gewindeabschnitt gefertigt sein.
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Der Kanal 170 kann dazu konfiguriert sein, einen Bolzen 190 aufzunehmen. Der Kanal 170 kann Gewinde 173 beinhalten, um mit dem Bolzen 190 in Eingriff zu treten. Die Gewinde 173 können gewindebetätigt sein, wodurch die Betätigung des Bolzens die Gewinde 173 in Eingriff nehmen kann, um eine Bewegung der Keile 162, 165 zu bewirken. Nach dem Aufnehmen des Bolzens können die Keile 162, 165 in einer fixierten Beziehung zueinander gehalten werden. Das heißt, die Keile 162, 165 können durch den Bolzen 190 auseinandergedrängt werden und können einen Spalt 182 zwischen den geneigten Ebenen der Keile 162, 165 definieren. Bei Betätigung oder Drehung des Bolzens 190 können die Keile 162, 165 zusammengezogen werden, um die Größe des Spalts 182 zu verringern. Wenn sich die Keile 162, 165 nach innen in Richtung des anderen der Keile 162, 165 bewegen, nimmt der Spalt 182 ab und die kollektive Höhe der Keile 162, 167 nimmt zu. Der Drehmomentpassfedermechanismus 140 kann dann installiert werden, sobald die Höhe der Keile bewirkt, dass der Drehmomentpassfedermechanismus 140 innerhalb der Passfedernut 145 verkeilt und eingepasst ist. Der Kanal 170 kann, wenngleich veranschaulicht ist, dass er einen runden Tunnel bildet, andere Formen definieren, um eine Bewegung des Bolzens 190 innerhalb des Kanals 170 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann der Kanal 170 in einigen Bereichen einen breiteren Abschnitt definieren, um zu ermöglichen, dass sich der Bolzen 190 bewegt, wenn die Keile 162, 165 bei Betätigung des Bolzens 190 zusammengebracht werden. In einem Beispiel kann ein Abschnitt des Kanals 170 einen Querschnitt in der Form eines Ovals aufweisen oder ermöglichen, dass sich der Bolzen 190 vertikal bewegt.
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Während der Installation können die Keile 162, 165 durch Ausrichten der Neigung des ersten Keils 162 und des zweiten Keils 165 zusammengefügt werden. Der Bolzen 190 kann dann durch den Kanal 170 an einem proximalen Ende eingeführt werden und kann die Keile 162, 165 in einer fixierten Position in Bezug aufeinander halten. Der Spalt 182 zwischen den Keilen kann klein genug sein, um zu ermöglichen, dass der Drehmomentpassfedermechanismus 140 in die Passfedernut 140 eingeführt wird. Der Bolzen 190 kann ein Gewinde aufweisen und dazu konfiguriert sein, die Gewinde 173 des Kanals 170 in Eingriff zu nehmen. Sobald er in die Passfedernut 145 eingeführt ist, kann der Bolzen 190 gedreht oder umgelegt werden, um die Keile 162, 165 über den gewindebetätigten Kanal 170 zusammenzuziehen und die Keilhöhe gegen die Statorpassfeder 135 und das Gehäuse 110 zu erweitern. Somit kann jeglicher offene Raum zwischen dem Keilmechanismus 140 und der Statorpassfeder 135 oder dem Gehäuse 110 durch die Kraft beseitigt werden, die sich an dem Keilmechanismus 140 nach außen erstreckt.
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Ein Vorspannelement 185, wie etwa eine Feder, kann auf einer Seite des Keilmechanismus 140 angeordnet sein. Das Vorspannelement 185 kann ferner dabei helfen, den Keilmechanismus 140 innerhalb der Passfedernut 145 vorzuspannen, um den Keilmechanismus 140 weiter in die Passfedernut 145 einzupassen. Dies kann insbesondere im Fall von Wärmeausdehnung hilfreich sein und dem Keilmechanismus 140 einen gewissen Grad an Nachgiebigkeit verleihen.
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Darüber hinaus können die Keile 162, 165 zusätzlich oder alternativ innerhalb der Passfedernut 145 zusammengefügt werden. Der zweite Keil 165 kann auf der Vorderseite des Stators 105 in die Passfedernut eingeführt werden. Anschließend kann der erste Keil 162 dann eingeführt werden, sodass die Neigung des ersten Keils 162 an die des zweiten Keils 165 anstößt. Der Kanal 170 kann dann den Bolzen 190 aufnehmen und die zwei Keile 162, 165 können verbunden und anschließend nach innen aufeinander zu getrieben werden, um eine Presspassung (z. B. Reibungspassung) innerhalb der Passfedernut 145 zu erzeugen.
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Wenngleich veranschaulicht ist, dass der Keilmechanismus 140 an dem vorderen oder ersten Ende 122 des Stators 105 angeordnet ist, könnte der Keilmechanismus 140 zusätzlich oder alternativ auf der Rückseite 125 des Stators 105 angeordnet sein. Der Keilmechanismus 140 kann innerhalb der Passfedernut 145 gehalten werden und an die Statorpassfeder 135 und die Seite der Gehäuseöffnung 160 anstoßen, um eine Passung zwischen dem Stator 105 und dem Gehäuse 110 aufrechtzuerhalten.
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3 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht eines anderen beispielhaften Statorsystems 100, das mindestens einen Drehmomentpassfedermechanismus 140 beinhaltet. In dem in 3 gezeigten Beispiel kann die Statorpassfeder 135 ein Paar Statorpassfedern beinhalten, das eine erste Statorpassfeder 135a, die an dem ersten Ende 122 des Stators 105 angeordnet ist, und eine zweite Statorpassfeder 135b, die an dem zweiten Ende 124 des Stators angeordnet ist, beinhaltet. Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten beispielhaften Statorpassfeder 135, die sich axial von dem ersten Ende 122 zu dem zweiten Ende 124 des Stators 105 erstreckt, veranschaulicht das Beispiel in 3 eine Öffnung zwischen dem Paar Statorpassfedern 135a, 135b. Jede Konfiguration von Statorpassfedern 135 könnte jedoch auf die Beispiele in jeder Figur angewendet werden und entspricht nicht unbedingt dem Drehmomentpassfedermechanismus, der für jede Ausführungsform spezifisch ist.
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In diesem Beispiel ist ein Keilmechanismus auf jeder Seite des Stators 105 angeordnet. Ein erster Keilmechanismus 345 kann an dem ersten Ende 122 des Stators angeordnet sein und kann einen ersten Keil 360 und einen zweiten Keil 365 beinhalten. Ähnlich wie in dem Beispiel aus 2 können der erste und der zweite Keil 360, 365 gegenüberliegende geneigte Ebenen aufweisen, die dazu konfiguriert sind, während der Installation zusammengefügt zu werden, ausgerichtet zu werden oder aneinander anzustoßen. Der erste Keil 360 kann einen ersten Kanal 370 definieren, der dazu konfiguriert ist, einen Bolzen 390 aufzunehmen.
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Der zweite Keil 365 kann eine Lippe 395 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, sich von dem proximalen Ende des zweiten Keils 365 zu erstrecken und einen Abschnitt der Statorpassfeder 135 auf der Vorderseite des Stators in Eingriff zu nehmen. Ähnlich wie in dem Beispiel aus 2 kann sich die Neigung des ersten Keils 360 im installierten Zustand von dem ersten Ende 122 des Stators 105 nach oben erstrecken. Die Neigung des zweiten Keils 365 kann sich im installierten Zustand von dem ersten Ende 122 des Stators 105 nach unten erstrecken. Das heißt, der erste und der zweite Keil 162, 165 können innerhalb der Passfedernut 145 wechselseitig zusammengefügt sein.
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Der zweite Keilmechanismus 350 kann an dem zweiten Ende 124 des Stators 105 oder auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Keilmechanismus 345 angeordnet sein. Der zweite Keilmechanismus 350 kann einen dritten Keil 375 und einen vierten Keil 380 beinhalten. Der dritte Keil 375 kann einen zweiten Kanal 385 definieren, der dazu konfiguriert ist, einen Abschnitt des Bolzens 390 aufzunehmen. Der zweite Kanal 385 kann Gewinde 392 beinhalten und dazu konfiguriert sein, mit einem Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) eines distalen Endes des Bolzens 390 in Eingriff zu treten.
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Der vierte Keil 380 kann dem zweiten Keil 365 ähnlich sein und kann eine Lippe 395 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, mit der Rückseite des Stators 105 in Eingriff zu treten.
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Die geneigten Ebenen des dritten und des vierten Keils 375, 380 können zusammengefügt werden und aneinander anstoßen.
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Während der Installation kann der erste Keilmechanismus 345 an dem ersten Ende 122 des Stators 105 eingeführt werden. Der zweite Keilmechanismus 350 kann an dem zweiten Ende 124 des Stators 105 eingeführt werden. Der Bolzen 390 kann auf der ersten Seite des Stators 105 in den ersten Kanal 370 eingeführt werden. Der Bolzen 390 kann sich durch den ersten Kanal 370 und durch einen Hohlraum 330 zwischen dem ersten und dem zweiten Keilmechanismus 345, 350 erstrecken. Sobald er durch den Hohlraum 330 ist, kann der Bolzen 390 in den dritten Keil 375 des zweiten Keilmechanismus 350 eingeführt werden. Der zweite Kanal 385 kann den Bolzen aufnehmen und die Gewinde des Bolzens 390 können mit den Gewinden 382 des zweiten Kanals 385 in Eingriff treten. Wenn der Bolzen 390 betätigt oder gedreht wird, kann das Gewinde den dritten Keil 375 von der zweiten Seite des Stators 105 nach innen ziehen. Anschließend kann der vierte Keil 380 ebenfalls leicht nach innen gezogen werden. Die Lippe 395 kann jedoch als Anschlag fungieren und verhindern, dass sich der vierte Keil 380 mit dem dritten Keil 375 bewegt.
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Wenn der dritte Keil 375 in den Hohlraum gezogen wird, bewegt sich die Neigung des dritten Keils 375 entlang der Neigung des vierten Keils 380. Somit beginnt die kollektive Höhe des dritten und vierten Keils 375, 380 zuzunehmen, um den zweiten Keilmechanismus 350 in die Passfedernut 145 einzupassen.
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Die Betätigung des Bolzens 390 drängt zudem den ersten Keil 360 nach innen. Gleichermaßen wird der zweite Keil 365 über die Lippe 395 davon abgehalten, sich mit dem ersten Keil 360 zu verschieben. Wenn der erste Keil 360 in den Hohlraum gezogen wird, können der erste und der zweite Keil 360, 365 gegeneinander vorgespannt werden und eine nach außen gerichtete Kraft kann auf die Statorpassfeder 135 und das Gehäuse 110 ausgeübt werden, wodurch der erste Keilmechanismus innerhalb der Passfedernut 145 verkeilt und letztendlich gesichert wird. Mit einem einzelnen Bolzen und einer einzelnen Betätigungsbewegung können sowohl der erste als auch der zweite Keilmechanismus 345, 350 den Stator 105 und das Gehäuse 110 in Eingriff nehmen und diesen Struktur und Steifigkeit bereitstellen.
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Somit ist in dieser Schrift ein Drehmomentpassfedermechanismus offenbart, der dazu konfiguriert ist, die Druckspannung auf den Stator zu reduzieren, die Steifigkeit zu erhöhen und variable Passfedernutabmessungen zu ermöglichen, während gleichzeitig der Motorwirkungsgrad erhöht wird, unnötiger Verschleiß und unnötige Abnutzung vermieden werden und NVH-Probleme verringert werden.
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Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen zur Umsetzung kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor bereitgestellt, das einen Drehmomentpassfedermechanismus aufweist, der dazu konfiguriert ist, in eine Passfedernut eingeführt zu werden, die zwischen einem Stator und einem Gehäuse definiert ist, wobei der Drehmomentpassfedermechanismus einen ersten Keil beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, mit einem zweiten Keil zusammenzuwirken, wobei jeder Keil dazu konfiguriert ist, einen jeweiligen Abschnitt eines Bolzens aufzunehmen, der dazu konfiguriert ist, eine kollektive Kraft einzustellen, die auf den Stator und das Gehäuse ausgeübt wird, um die Drehmomentpassfeder zwangsweise zwischen dem Stator und dem Gehäuse zu fixieren.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der zweite Keil eine Lippe, die dazu konfiguriert ist, an einen Abschnitt des Stators anzustoßen, um den Drehmomentpassfedermechanismus in einer fixierten Position innerhalb der Passfedernut zu halten.
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Gemäß einer Ausführungsform definiert jeder des ersten Keils und des zweiten Keils einen Kanal, der dazu konfiguriert ist, den Bolzen aufzunehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der durch den zweiten Keil definierte Kanal eine Vielzahl von Gewinden, die dazu konfiguriert ist, mit einer Vielzahl von Gewinden des Bolzens in Eingriff zu treten.
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Gemäß einer Ausführungsform erzeugt die Betätigung des Bolzens beim Eingriff der Gewinde innerhalb des Kanals einen gewindebetätigten Eingriff, der dazu konfiguriert ist, einen Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Keil zu verringern und die kollektive Kraft zu erhöhen, die durch den ersten und den zweiten Keil ausgeübt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Vorspannelement, das zwischen dem Stator und dem zweiten Keil angeordnet ist, um den Drehmomentpassfedermechanismus innerhalb der Passfedernut weiter vorzuspannen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten Drehmomentpassfedermechanismus, der dazu konfiguriert ist, in eine Passfedernut eingeführt zu werden, die zwischen einem Stator und einem Gehäuse an einem ersten Ende des Stators definiert ist, wobei der erste Drehmomentpassfedermechanismus einen ersten Kanal definiert, einen zweiten Drehmomentpassfedermechanismus, der dazu konfiguriert ist, in die Passfedernut an einem gegenüberliegenden Ende des ersten Drehmomentpassfedermechanismus eingeführt zu werden, wobei der zweite Drehmomentpassfedermechanismus einen zweiten Kanal definiert, und einen Bolzen, der dazu konfiguriert ist, durch den ersten Kanal und den zweiten Kanal aufgenommen zu werden und bei Betätigung mindestens einen Abschnitt des ersten Drehmomentpassfedermechanismus und des zweiten Drehmomentpassfedermechanismus nach innen zu ziehen, um die Drehmomentmechanismen in der Passfedernut zu verkeilen, um den Stator an dem Gehäuse anzubringen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste Drehmomentpassfedermechanismus einen ersten Keil, der dazu konfiguriert ist, sich wechselseitig mit einem zweiten Keil auszurichten, wobei der erste Keil den ersten Kanal definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform behält während der Betätigung des Bolzens der zweite Keil eine fixierte Position innerhalb der Passfedernut bei und bewegt sich der erste Keil nach innen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der zweite Keil eine Lippe, die dazu konfiguriert ist, an einen Abschnitt des Stators anzustoßen, um den zweiten Keil in einer fixierten Position innerhalb der Passfedernut zu halten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch mindestens ein Vorspannelement, das zwischen dem Stator und dem zweiten Keil angeordnet ist, um den Drehmomentpassfedermechanismus innerhalb der Passfedernut weiter vorzuspannen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der zweite Drehmomentpassfedermechanismus einen dritten Keil und einen vierten Keil, der dazu konfiguriert ist, sich wechselseitig mit dem dritten Keil auszurichten, wobei der dritte Keil den zweiten Kanal definiert und eine Vielzahl von Gewinden aufweist, die dazu konfiguriert ist, den Bolzen während der Betätigung in Eingriff zu nehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Drehmomentpassfedermechanismus dazu konfiguriert, an eine erste Drehmomentpassfeder an dem Stator anzustoßen, und ist der zweite Drehmomentpassfedermechanismus dazu konfiguriert, an eine zweite Drehmomentpassfeder an dem Stator anzustoßen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Statorsystem für einen Elektrofahrzeugmotor bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Stator, der eine Drehmomentpassfeder aufweist, die sich axial von einem ersten Statorende erstreckt, ein Gehäuse, das dazu konfiguriert ist, den Stator zu umgeben, und eine Gehäuseöffnung zum Aufnehmen der Drehmomentpassfeder definiert, wobei das Gehäuse und die Drehmomentpassfeder eine Passfedernut dazwischen definieren, einen Drehmomentpassfedermechanismus, der innerhalb der Passfedernut angeordnet ist, wobei der Drehmomentpassfedermechanismus ein Paar wechselseitig ausgerichteter Keile beinhaltet, die einen Kanal durch mindestens einen der Keile definieren, und einen Bolzen, der an dem Kanal einführbar und dazu konfiguriert ist, den Kanal in Eingriff zu nehmen, um mindestens einen Keil zu bewegen und eine Presspassung des Drehmomentpassfedermechanismus innerhalb der Passfedernut zu erzeugen, um den Stator an dem Gehäuse anzubringen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Drehmomentpassfedermechanismus einen ersten Keil, der dazu konfiguriert ist, sich wechselseitig mit einem zweiten Keil auszurichten, wobei jeder Keil dazu konfiguriert ist, einen Abschnitt eines Bolzens aufzunehmen, um einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Keil bei Betätigung zu verringern, um die Drehmomentpassfeder zwangsweise zwischen dem Stator und dem Gehäuse zu fixieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen zweiten Drehmomentpassfedermechanismus, der dazu konfiguriert ist, an einem Ende der Passfedernut gegenüber dem des Drehmomentpassfedermechanismus eingeführt zu werden.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jeder der Drehmomentpassfedermechanismen das Paar Keile, das den Kanal definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist jeder Kanal dazu konfiguriert, einen Bolzen aufzunehmen, wobei der Bolzen dazu konfiguriert ist, mindestens einen Keil von jedem der Drehmomentpassfedermechanismen nach innen zu bewegen, um die Drehmomentmechanismen in der Passfedernut zu verkeilen, um den Stator an dem Gehäuse anzubringen.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Drehmomentpassfeder eine erste Drehmomentpassfeder an einem ersten Ende des Stators und eine zweite Drehmomentpassfeder an einem zweiten Ende des Stators, wobei der Drehmomentpassfedermechanismus dazu konfiguriert ist, an die erste Drehmomentpassfeder anzustoßen, und der zweite Drehmomentpassfedermechanismus dazu konfiguriert ist, an die zweite Drehmomentpassfeder anzustoßen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch mindestens ein Vorspannelement, das zwischen der Drehmomentpassfeder und dem Drehmomentpassfedermechanismus innerhalb der Passfedernut angeordnet ist.
