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Die Erfindung betrifft einen Stator eines Elektromotors, insbesondere für einen Lenkungsantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einer Anzahl von radial gerichteten Statorzähnen, auf welche jeweils ein isolierender Spulenträger für eine Spule einer mehrphasigen Drehfeldwicklung aufgesetzt ist. Sie betrifft weiter einen Elektromotor mit einem solchen Stator.
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Ein derartiger Stator ist insbesondere in einem bürstenlosen Elektromotor (bürstenloser Gleichstrommotor, BLDC-Motor) eingesetzt, bei dem verschleißanfällige Bürstenelemente eines starren (mechanischen) Kommutators durch eine elektronische Kommutierung des Motorstroms ersetzt sind. Ein solcher Elektromotor unterstützt beispielsweise in einer elektromotorischen Servolenkung (EPS: Electric Power Steering, EPAS: Electric Power Assisted Steering) eines Kraftfahrzeugs die manuelle Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugnutzers mit einer elektromotorisch erzeugten Hilfskraft.
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Der in dem Elektromotor als (Drehstrom-)Maschine eingesetzte (stationäre) Stator weist prinzipiell ein Statorblechpaket mit einer Anzahl von sternförmig angeordneten Statorzähnen auf. Die Statorzähne tragen eine elektrische Drehfeldwicklung in Form einzelner (Stator-)Spulen beziehungsweise Spulenwicklungen (Phasenwicklungen), welche ihrerseits aus einem Isolierdraht (Spulendraht) gewickelt sind. Die Phasenwicklungen sind mit deren Spulen- oder Phasenenden einzelnen, üblicherweise drei (Motor-)Phasen zugeordnet und untereinander in einer vorbestimmten Weise verschaltet.
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Die typischerweise drei Phasen (Phasenwicklungen) werden jeweils phasenversetzt mit elektrischem Strom beaufschlagt, um ein magnetisches Drehfeld zu erzeugen, in dem ein üblicherweise mit Permanentmagneten versehener Rotor (Läufer) rotiert. Die Phasenenden der Phasenwicklungen werden zur Ansteuerung des Elektromotors über Phasenanschlüsse an eine Motorelektronik geführt. Die Spulen der Drehfeldwicklung werden mittels deren Spulenenden in bestimmter Weise miteinander verschaltet. Die Art der Verschaltung der Spulenenden ist durch das Wickelschema beziehungsweise den Wicklungsaufbau der Drehfeldwicklung bestimmt, wobei als Wickelschema eine Sternschaltung, eine Dreiecksschaltung oder eine Kombination hieraus üblich ist.
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Statoren für Lenkungsantriebe werden in der Regel im Bereich deren Außenumfangs in einem Motorgehäuse des Elektromotors gelagert beziehungsweise aufgehängt. Dabei ist es wünschenswert, dass der Stator und damit der Elektromotor möglichst raumsparend und gewichtsarm ausgeführt (konstruiert) sowie im Betrieb möglichst geräuscharm ist. Hierbei kann der Stator mit einem zylinderförmigen, die Statorzähne umgreifenden Statorjoch und mit stirnseitig angeordneten Entkopplungsringen ausgeführt sein, um eine Geräuschentwicklung zu unterdrücken.
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Das Statorjoch und die Statorzähne des Stators können beispielsweise einteilig beziehungsweise einstückig oder auch mehrteilig beziehungsweise mehrstückig ausgebildet sein. In einer möglichen Ausführung weist der Stator beispielsweise ein Statorblechpaket mit einem Statorjoch als eine zylinderförmige äußere Statorkomponente und mit einem separaten Statorstern als eine sternförmige innere Statorkomponente mit einer Anzahl von radial nach außen gerichteten Statorzähnen auf. Das Statorjoch und der Statorstern sind im Füge- oder Montagezustand des Stators beispielsweise kraft- oder reibschlüssig miteinander verpresst. Ebenso denkbar ist beispielsweise eine unsegmentierte Ausgestaltung des Statorjochs und der Statorzähne (Solid-Stator) oder auch eine segmentierte Ausgestaltung des Statorjochs und der Statorzähne als Pol- oder Panzerkette.
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Ein aus der
DE 10 2017 202 546 A1 bekannter Stator eines Elektromotors, insbesondere eines Lenkungsmotors eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein Statorjoch mit einer Anzahl von sternförmig angeordneten und radial nach innen gerichteten Statorzähnen, die mit Spulen einer mehrphasigen Drehfeldwicklung versehen sind. Die Spulen können als Einzelspulen auf jeweils einem Statorzahn angeordnet oder als Doppel- oder Mehrfachspulen auf zwei oder mehreren Statorzähnen aufgebracht sein. Die Statorzähne sind jochseitig am Außendurchmesser (Außenumfang) des Stators unter Bildung eines magnetischen Rückschlusses miteinander verbunden, während der radial innenseitige Polschuh aus Gründen des elektromagnetischen Fusses offen ist. Hierzu sind die Statorzähne freiendseitig am rotorseitigen Innendurchmesser (Innenumfang) des Stators zur Vermeidung eines magnetischen Kurschlusses unter Spaltbildung zueinander beabstandet. Die Spulen sind auf einen isolierenden Spulenträger (Wickelkörper oder Wicklungsträger) gewickelten, und die bewickelten Spulenträger sind auf die Statorzähne aufgesetzt. Die Spulenenden sind im Montagezustand beispielsweise mittels einer stirnseitig aufsetzbaren Kontakteinrichtung zu den (Motor-)Phasen verschaltet.
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In Folge der betriebsbedingten elektromagnetischen Anregung des Stators sowie aufgrund der erforderlichen Spaltbildung an den Freienden der Statorzähne und somit deren fehlenden Verbindung am Innenumfang des Stators ist dessen radiale Steifigkeit gering und demzufolge dessen radiale Verformung besonders hoch. Insbesondere verformt sich ein Stator mit zwölf Statorzähnen und zwölf Statornuten sowie beispielsweise fünf Magnetpolen aufgrund der dadurch bedingten, gegenüberliegenden magnetischen Kräfte besonders stark. Diese Verformung wird üblicherweise an das den Stator umgebende Motorgehäuse des Elektromotors übertragen. Dies wiederum führt zu einem hohen akustischen Pegel - im genannten Beispiel mit statorseitig zwölf Statornuten sowie fünf Magnetpolen in der 10. (Motor-)Ordnung - und somit zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung beim Motorbetrieb.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Stator für einen Elektromotor anzugeben, wobei ein verbessertes akustisches Verhalten beim elektromotorischen Betrieb erreicht werden soll. Des Weiteren soll ein mit einem derartigen Stator versehener Elektromotor mit möglichst weitgehend reduzierter Geräuschentwicklung angegeben werden.
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Hinsichtlich des Stators wird die genannte Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Der Stator weist eine Anzahl von radial gerichteten Statorzähnen mit darauf aufgesetzten oder aufsetzbaren Spulenträger (Wickelkörper oder Wicklungsträger) für Spulen einer mehrphasigen Drehfeldwicklung auf. Die Statorzähne sind unter Bildung von Statornuten am jochseitigen Außenumfang (Statoraussendurchmesser) miteinander verbunden. Am polschuhseitigen Innenumfang (Statorinnendurchmesser), an dem zwischen benachbarten Statorzähnen jeweils ein Nutspalt gebildet ist, ist eine Aussteifung in Form eines in den oder jeden Nutspalt geführten Versteifungselements vorgesehen. Der Stator ist insbesondere für einen Elektromotor als Lenkungsantrieb eines Kraftfahrzeugs geeignet bzw. vorgesehen.
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Der Spulenträger weist vorzugsweise stirnseitige, dass bedeutet senkrecht zur Zahnlängsrichtung gerichtete Flanschkragen auf, zwischen denen der vorhandene Wickelraum begrenzt ist. Der jeweilige, aus einem isolierenden Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, hergestellte Spulenträger ist vorzugsweise zweiteilig. Der Spulenträger weist zweckmäßigerweise zwei halbschalenförmige Spulenträgerteile mit sich axial erstreckenden und den jeweiligen Statorzahn beidseitg flankierenden Spulenträgerabschnitten auf. Mit anderen Worten sind die Spulenträgerteile etwa U-förmig, wobei die U-Schenkel die Spulenträgerabschnitte bilden, welche einen axialen Abschnitt des jeweiligen Statorzahns zwischen sich aufnehmen.
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Geeigneter Weise wird der jeweilige Statorzahn mit dem Spulenträger, insbesondere mit den beiden Spulenträgerteilen, bestückt und mit der jeweiligen Spule bewickelt. Anschließend werden die derart bewickelten Statorzähne jochseitig miteinander verbunden. Mit anderen Worten werden zunächst die Spulenträger auf die Statorzähne aufgesetzt diese als einzelne Segmente mit der jeweiligen Spule bewickelt.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass ein verbessertes akustisches Verhalten beim elektromotorischen Betrieb erreicht werden kann, wenn eine ausreichende radiale Steifigkeit des Stators auch im Bereich der polschuhseitigen Freienden der Statorzähne hergestellt wird. Dies kann erkanntermaßen dadurch erreicht werden, dass die Nutspalte zwischen den polschuhseitigen Freienden der Statorzähne, beispielsweise auch durch eine Kunststoff-Umspritzung des Stators, ausgefüllt werden, welche sich in die Nutspalte hinein erstreckt und somit eine Verbindung am Innenumfang des Stators herstellt.
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Die Aussteifung des Stators an dessen polschuhseitigen Innenumfang (Statorinnendurchmesser) erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass sich die Spulenträger innerhalb der jeweiligen Statornut im Bereich des jeweiligen polschuhseitigen Nutspalts berühren. Geeigneter Weise ist hierzu vorgesehen, dass in dem am polschuhseitigen Innenumfang zwischen benachbarten Statorzähnen gebildeten Nutspalt ein Versteifungselement einsitzt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der Spulenträger einen in den Nutspalt geführten Spulenträgerfortsatz als Versteifungselement aufweist.
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Besonders bevorzugt ist an lediglich einen der beiden Spulenträgerabschnitte des jeweiligen Spulenträgerteils der in den polschuhseitigen Nutspalt führende Spulenträgerfortsatz als Versteifungselement angeformt. Dadurch können die Spulenträgerteile vorteilhafterweise als Gleichteile hergestellt (bereitgestellt) werden. Geeigneter Weise sind in den Nutspalt zwei axial versetzte Spulenträgertfortsätze der Spulenträgertteile benachbarter Statorzähne geführt. Mit anderen Worten werden die beiden, vorzugsweise gleichteiligen, Spulenträgerteile um 180° gegeneinander gedreht aus unterschiedlichen axialen Richtungen auf den Statorzahn aufgesetzt und bilden somit gemeinsam den Statorträger des jeweiligen Statorzahns.
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In vorteilhafter Ausgestaltung wird die Aussteifung des Stators an dessen polschuhseitigen Innenumfang (Statorinnendurchmesser) somit dadurch erzielt, dass die Spulenträger derart weitergebildet werden, dass zumindest einer der Spulenträger, der sich innerhalb der Statornut (radial) zum Nutspalt hin erstreckt, einen in den Nutspalt geführten Fortsatz aufweist, der in dem Nutspalt als Versteifungselement dient. Die in einzelne, in mehrere oder in alle vorhandenen Nutspalte eingesetzten, vorzugsweise an die Spulenträger angeformten, Versteifungselemente bilden somit in besonders vorteilhafter Art und Weise die Aussteifung des Stators, so dass dieser eine besonders hohe (große) radiale Steifigkeit aufweist.
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Zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses besteht das Versteifungselement aus einem magnetisch nicht-leitenden Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial. Das Versteifungselement ist vorzugsweise im Nutspalt zwischen den diesen flankierenden und die jeweilige Statornut bildenden Statorzähnen geklemmt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung weisen die Spulenträger innerhalb der Statornut im Bereich des Nutspalts korrespondierende Anlagekonturen auf. Die Anlagekonturen sind geeigneter Weise derart ausgestaltet und/oder bemessen, dass sich diese Anlagekonturen der Spulenträger bzw. die von diesen hierfür bereitgestellten oder gebildeten Anlageflächen zumindest bereichsweise überlappen. Die Anlagekonturen bzw. deren Anlageflächen können sich hierzu radial geradlinig erstrecken. Alternativ ist eine Nut-Feder-Kontur vorgesehen, welche in die Spulenträger im Bereich des Nutspalts, vorzugsweise radial direkt an diesen innerhalb der Statornut angrenzend, einerseits als Nut und andererseits als in diese als Feder eingreifender Zapfen oder Nocken eingebracht ist. Diese Kontur kann beispielsweise auch schwalbenschwanzartig sein.
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Der erfindungsgemäße Elektromotor ist insbesondere für einen Einsatz in einem Lenkungsantrieb eines Kraftfahrzeugs geeignet und eingerichtet. Der Elektromotor weist ein poltopfartiges Motorgehäuse auf, in welchem ein pohlschuhseitig ausgesteifter Stator sowie ein gegenüber diesem drehbar gelagerter Rotor aufgenommen sind. Der Stator weist eine Anzahl von sich sternförmig radial einwärts erstreckenden Statorzähnen auf, zwischen denen Statornuten gebildet sind, in welche die Spulen der Stator- oder Drehfeldwicklung aufgenommen sind.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in perspektivischer Darstellung einen Elektromotor eines Kraftfahrzeugs mit einem poltopfartigen Motorgehäuse,
- 2 in Draufsicht ausschnittsweise einen im Motorgehäuse angeordneten und polschuhseitig ausgesteiften Stator mit Statornuten zwischen Statorzähnen mit aufgesetzten Spulenträgern,
- 3a ausschnittsweise in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 1 eine Statornut zwischen benachbarten Statorzähnen mit polschseitigem Nutspalt und darin eingebrachtem Versteifungselement als Aussteifung des Stators an dessen polschuhseitigem Innenumfang,
- 3b in einer Darstellung gemäß 3a einen in den polschseitigen Nutspalt weitergeführten Spulenträgerfortsatz als Versteifungselement mit bereichsweiser Überdeckung von Abschnitten der Spulenträger benachbarter Statorzähne,
- 3c in einer Darstellung gemäß 3b eine Nut-Feder-Kontur der Spulenträgerabschnitte als Überdeckung im Bereich des polschseitigen Nutspalts, und
- 4 in perspektivischer Darstellung einen Spulenträger aus gleichartigen Halbschalen als Spulenträgerteile mit polschuhseitigem Versteifungselement auf in Umfangsrichtung des Stators unterschiedlichen Seiten des Statorzahns mit Blick auf dessen Jochabschnitt (jochseitiges Zahnende),
- 5 in perspektivischer Darstellung den zweiteiligen (zweischaligen) Spulenträger gemäß 4 mit einander zugewandten Abschnittsfreienden deren Spulenträgerabschnitte, und
- 6 in einer Darstellung gemäß 4 den zweiteiligen (zweischaligen) Spulenträger mit gleichen Spulenträgerteilen mit Blick auf den Polschuh (polschuhseitiges Zahnende) des Statorzahns.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Elektromotor 1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen elektromotorischen Lenkungsantrieb, mit einem poltopfartigen Motorgehäuse 2. Erkennbar durchsetzt eine in Axialrichtung A verlaufende Motorwelle 3 das Motorgehäuse 2. Auf der Motorwelle 3 ist ein beispielsweise mit Permanentmagneten ausgestatteter Rotor 4 (2) wellenfest angeordnet, welcher rotierbar in einem Stator 5 (2) des Elektromotors 1 gelagert ist.
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Der in 2 ausschnittsweise dargestellte, den Rotor 4 umgebende Stator 5 weist eine Anzahl von entlang einer Radialrichtung R orientierten, also radial nach innen gerichteten Statorzähnen 6 auf, zwischen denen Statornuten 7 gebildet sind. Die Statorzähne 6 sind bevorzugt als segmentierte, sich axial (in Axialrichtung A) erstreckende Blechpaket ausgeführt und an dessen dem Motorgehäuse 2 zugewandten Außenumfang (Außendurchmesser) UA , das bedeutet radial außenseitig unter Bildung eines Statorjochs 8, beispielsweise mittels Schweißen, miteinander verbunden. Hierbei wird vorteilhafterweise ein besonders hoher Füllfaktor der Spulenwicklungen in den Statornuten 7 erreicht.
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Im Montagezustand sind die in 2 nicht sichtbaren Drehfeld- oder Spulenwicklungen um die Statorzähne 6 des Stators 5 gelegt. Die Wicklungen werden als Spulen auf isolierende Spulen- oder Wicklungsträger 11 gewickelt, die auf die Statorzähne 6 aufgesetzt sind. Jeder der Spulenträger 11 trägt hierbei im Montagezustand eine (Einzel-)Spule oder Spulenwicklung als Teil der Stator- oder Drehfeldwicklung. Der segmentierte Statorzahn 6 mit dem darauf aufgesteckten Spulenträger 11 bildet ein Polsegment des Stators 5. Geeigneter Weise werden die Spulen- oder Wicklungsträger 11 auf die Statorzähne 6 aufgesetzt und anschließend die Spulenwicklungen aufgebracht. Die derart bewickelten Statorzähne 6 werden sodann unter Bildung des Stators 5 jochseitig miteinander verbunden.
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Der jeweilige Spulenträger 11 weist einen jochseitigen Flanschkragen 12 und einen polschuhseitigen Flanschkragen 13 auf. Erkennbar berühren sich die polschuhseitigen Flanschkragen 13 der Spulenträger 11 im Bereich des Polschus 14 des Stators 5. Hierdurch wird eine polschuhseitige Aussteifung des Stators 5 erreicht. Aufgrund der Aussteifung des Stators 5 an dessen (polschuseitigen) Innenunmfang (Innendurchmesser) UI ist die radiale Steifigkeit des Stators 5 erhöht und in Folge dessen der akustische Pegel des somit besonders geräuscharmen Elektromotors 1 verbessert.
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Aus den 3a bis 3c ist vergleichsweise deutlich ersichtlich, dass der Stator 5 an dessen polschuhseitigen Innenumfang (Innendurchmesser) UI offen ist. Aus Gründen des elektromagnetischen Flusses sind daher zwischen den Statorzähnen 6 im Bereich deren radial innenseitigen Zahnfreienden 9 polschuhseitig jeweils ein Nutspalt 10 in der jeweiligen Statornut 7 gebildet.
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Bei der in 3a gezeigten Ausführungsform ist ein Versteifungselement 14 in den Nutspalt 10 eingesetzt. Erkennbar ist die Statornut 7 zwischen zwei ausschnittsweise gezeigten, benachbarten Statorzähnen 6 mit darauf jeweils angeordnetem Spulenträger 11, von denen lediglich deren innerhalb dieser Statornut 11 einsitzenden Spulenträgerabschnitte 11 a einerseits und 11b andererseits gezeigt sind. Mit anderen Worten befindet sich von dem in 3a linken Spulenträger 11 dessen mit 11a bezeichneter Spulenträgerabschnitt und von dem in 3a rechten Spulenträger 11 dessen mit 11b bezeichneter Spulenträgerabschnitt innerhalb dieser Statornut 7. Diese Spulenträgerabschnitte 11a, 11b sind radial an das Versteifungselement 14 herangeführt und liegen an diesem an.
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Anlog können in allen weiteren polschuhseitigen Nutspalten 10 des Stators 5 entsprechende Versteifungselemente 14 eingesetzt sein. Um ine elektomagnetische Kurzschlüsse zu vermeiden, ist das vom jeweiligen Versteifungselement 14 gebildete Zusatzmaterial aus einem magnetisch nicht leitfähigen Material, beispielsweise Kunststoff, gewählt. Das Versteifungselement 14 ist im jeweiligen Nutspalt 10 zwischen den diesen flankierenden und die jeweilige Statornut 7 bildenden Statorzähnen 6 geklemmt.
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Bei in den 3b und 3c gezeigten Ausführungsformen wird die Aussteifung des Stators 5 an dessen polschuhseitigen Innenumfang (Statorinnendurchmesser) UI mittels der Spulenträger 11 hergestellt. Hierzu erstreckt sich ein Spulenträgerfortsatz 15 einer der beiden Spulenträger 11 radial innerhalb der jeweiligen Statornut 7 in den dortigen Nutspalt 10 hinein. Dieser, sich in den Nutspalt 10 ersteckende Spulenträgerfortsatz 15 bildet somit das Versteifungselement 14. Die in die Nutspalte 10 eingesetzten Versteifungselemente 14 bilden in besonders effektiver Weise die Aussteifung des Stators 5 und verbessern somit dessen radiale Steifigkeit in hohem Maße. Die Spulenträger 11 weisen hierzu innerhalb der Statornut 7 im Bereich des Nutspalts 10 korrespondierende Anlagekonturen 16 bzw. von diesen bereitgestellten Anlageflächen auf. Die Anlagekonturen 16 sind derart ausgestaltet, dass sich diese, vorzugsweise axial, beispielsweise lediglich bereichsweise, überlappen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3b erstrecken sich die Anlagekonturen 16 geradlinig. Diese Ausführungsform ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
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Bei der Ausführungsform gemäß 3c bilden die Anlagekonturen 16 eine Nut-Feder-Kontur. Diese sind innerhalb der Statornut 7 an den Nutspalt 10 angrenzend vorgesehen. Dabei ist an einem der Spulenträgerabschnitte, hier an den Spulenträgerabschnitt 11a des in 3c linken Spulenträgers 11, eine Nut 16a eingebracht und am anderen, hier am Spulenträgerabschnitt 11b des in 3c rechten Spulenträgers 11 ein in die Nut 16a eingreifender Zapfen oder Nocken 16b als Feder angeformt. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders hohe Steifigkeit aus.
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Bei beiden Ausführungsformen gemäß den 3b und 3c ist eine Überdeckung gegeben, um ein elastisches Verpressen des Spulenträgermaterials zu erreichen. Der in den jeweiligen Nutspalt 10 geführte bzw. in diesen eintauchende Spulenträgerfortsatz 15 als Versteifungselement 14 wird zwischen den benachbarten Statorzähnen 6 eingeklemmt. Hierdurch wird einerseits die besonders effektive Aussteifung des Stators 5 erreicht. Andererseits wird sichergestellt, dass die Spulenträger 11 durch die Kräfte beim Verpressen nicht in Richtung der Statorwicklung ausweichen. Durch das Verpressen des Materials stellt sich eine Vorspannung im System ein, so dass Drückkräfte übertragen werden können.
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Die 4 bis 6 zeigen in perspektivischer Darstellung den Spulenträger 11 aus zwei gleichen Halbschalen als Spulenträgerteile 11c, 11d mit polschuhseitigem Spulenträgerfortsatz 15 als Versteifungselement 14 auf in Umfangsrichtung U des Stators 5 unterschiedlichen Seiten des Statorzahns 6 mit Blick auf einen Jochabschnitt 8a des Statorjochs 8 (4) bzw. mit Blick auf den Polschuh 17 des Statorzahns 6 am Zahnfreiende 9 (6).
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Erkennbar erstreckt sich der polschuhseitige Spulenträgerfortsatz 15 des in den 4 bis 6 unteren Spulenträgerteils 11d in Axialrichtung A über etwa oder genau die untere Hälfte des Statorzahns 6. Der polschuhseitige Spulenträgerfortsatz 15 des oberen Spulenträgerteils 11c erstreckt sich auf gegenüber liegenden, in den 4 und 5 abgedeckten und in 6 sichtbaren Seite des Statorzahns 6 über etwa oder genau dessen obere Hälfte.
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Wie in 5 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist an lediglich einen der beiden Spulenträgerabschnitte 11 a des jeweiligen Spulenträgerteils 11c, 11d der Spulenträgerfortsatz 15 als in den polschuhseitigen Nutspalt 10 zu führendes Versteifungselement 14 angeformt. Die als Gleichteile ausgeführten Spulenträgerteile 11c, 11d sind um 180° gedreht zueinander angeordnet, so dass die Abschnittsfreienden 18c, 18d der Spulenträgerabschnitte 11a der U-förmigen Spulenträgerteile 11c und 11d einander zugewandt sind.
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Im Fügezustand der Statorzähne 6 mit aufgesetzten Spulenträgern 11 sind somit zwei axial versetzte Spulenträgertfortsätze 15 der Spulenträgerteile 11c, 11d jeweils benachbarter Statorzähne 6 in den polschuhseitigen Nutspalt 10 geführt. Dabei liegt der jeweilige Spulenträgertfortsatz 15 an demjenigen Spulenträgerabschnitt 11b des Spulenträgers 11 des benachbarten Statorzahns 6 an, welcher Spulenträgerabschnitt 11b keinen Spulenträgertfortsatz 15 aufweist. Die Spulenträger 11 benachbarter Statorzähne 6 sind somit innerhalb des Nutzspalts 10 stufen- oder kammartig gefügt, liegen also mit deren Anlagekonturen (-flächen) 16 in Axialrichtung A stufenartig versetzt aneinander an und sind vorzugsweise aneinander gepresst. Mit anderen Worten werden die Spulenträger 11 im Bereich deren nutspaltseitigen Spulenträgerfortsätze 15 im Zuge des Fügens der Statorzähne 6 unter Bildung des Stators 5 miteinander verpresst.
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Zusammenfassen betrifft die Erfindung einen Stator 5 eines Elektromotors 1, insbesondere als Lenkungsantrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einer Anzahl von radial gerichteten Statorzähnen 6, auf welche jeweils ein isolierender Spulenträger 11 für eine Spule einer mehrphasigen Drehfeldwicklung aufgesetzt ist, wobei die Statorzähne 6 unter Bildung von Statornuten 7 am jochseitigen Außenumfang UA miteinander verbunden sind, und wobei am polschuhseitigen Innenumfang UI der Statorzähne 6 eine Aussteifung vorgesehen ist. Geeigneter Weise in den oder jeden Nutspalt 10 ein Versteifungselement 14 geführt, das von einem Spulenträgerfortsatz 15 gebildet ist.
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Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
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Zudem kann die beschriebene Lösung nicht nur in dem speziell dargestellten Anwendungsfall zum Einsatz kommen, sondern auch in ähnlicher Ausführung bei anderen Kraftfahrzeug-Anwendungen, wie zum Beispiel bei Tür- und Heckklappensystemen, bei Fensterhebern, bei Fahrzeugschlössern, bei verstellbaren Sitz- und Innenraumsystemen sowie bei elektrischen Antrieben, Steuerungen, Sensoren und deren Anordnung im Fahrzeug.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromotor
- 2
- Motorgehäuse
- 3
- Motorwelle
- 4
- Rotor
- 5
- Stator
- 6
- Statorzahn
- 7
- Statornut
- 8
- Statorjoch
- 8a
- Jochabschnitt
- 9
- Zahnfreiende
- 10
- Nutspalt
- 11
- Spulen-/Wicklungsträger
- 11a,b
- Spulenträgerabschnitt
- 11c,d
- Spulenträgerteil
- 12
- jochseitiger Flanschkragen
- 13
- polschuhseitiger Flanschkragen
- 14
- Versteifungselement
- 15
- Spulenträgerfortsatz
- 16
- Anlagekontur/-fläche
- 16a
- Nut
- 16b
- Nocken/Zapfen/Feder
- 17
- Polschuh
- 18c,d
- Abschnittsfreiende
- A
- Axialrichtung
- R
- Radialrichtung
- U
- Umfangsrichtung
- UA
- (jochseitiger) Außenumfang/-durchmesser
- UI
- (polschuhseitiger) Innenumfang/-durchmesser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017202546 A1 [0007]
