DE102022214013A1

DE102022214013A1 - Connection plate for an electrical machine with a flexible decoupling element

Info

Publication number: DE102022214013A1
Application number: DE102022214013.3A
Authority: DE
Inventors: Harald Grau; Marcel Stengel; Wolfgang Schiek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2024-06-20

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Anschlussplatte (10) für eine elektrische Maschine (12) umfassend einen an einen Endbereich eines Stators (14) der elektrischen Maschine (12) angepassten Grundkörper (16).Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlussplatte (10) wenigstens ein den Grundkörper (16) in Umfangsrichtung umgreifendes, flexibles Entkoppelelement (18) zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators (14) von einem Gehäuse (20) umfasst.The invention is based on a connection plate (10) for an electrical machine (12) comprising a base body (16) adapted to an end region of a stator (14) of the electrical machine (12). It is proposed that the connection plate (10) comprises at least one flexible decoupling element (18) which encompasses the base body (16) in the circumferential direction for decoupling the stator (14) from a housing (20), in particular acoustically.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Anschlussplatte für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschinenbaugruppe mit einer solchen Anschlussplatte, eine elektrische Maschine mit einer solchen elektrischen Maschinenbaugruppe sowie ein Lenksystem mit einer solchen elektrischen Maschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung einer elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mittels eines solchen Bau kastensystems.The invention is based on a connection plate for an electrical machine according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an electrical machine assembly with such a connection plate, an electrical machine with such an electrical machine assembly and a steering system with such an electrical machine. The invention also relates to a modular system for producing an electrical machine and a method for producing an electrical machine using such a modular system.

Der Stator einer elektrischen Maschine ist im Betrieb elektromagnetischen Kräften ausgesetzt, die sich unterschiedlich auf diesen auswirken bzw. ihn verformen. Einfluss haben dabei unter anderem die Topologie sowie die elektronische Ansteuerung der elektrischen Maschine. Im Betrieb laufen diese Verformungen rotativ durch den Stator, zum Teil mit einem Vielfachem der Umdrehungen der elektrischen Maschine, wodurch Schwingungen entstehen können, die akustisch auffällig sind oder angebundene Bauteile akustisch anregen können. Ziel einer Entkopplung ist es demnach die zuvor genannten Verformungen des Stators nicht oder lediglich reduziert an die angebundenen Bauteile weiterzugeben. Genauer gesagt wird darauf abgezielt die Bewegungsenergie, die vom Stator ausgeht, in Wärmeenergie umzuwandeln.During operation, the stator of an electrical machine is exposed to electromagnetic forces that have different effects on it or deform it. The topology and electronic control of the electrical machine have an influence. During operation, these deformations rotate through the stator, sometimes at a multiple of the revolutions of the electrical machine, which can cause vibrations that are acoustically noticeable or can acoustically excite connected components. The aim of decoupling is therefore to prevent the aforementioned deformations of the stator from being passed on to the connected components, or to only pass them on to a reduced extent. More precisely, the aim is to convert the kinetic energy emanating from the stator into thermal energy.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedlichste Entkoppelvorrichtungen zur, insbesondere akustischen, Entkopplung eines Stators einer elektrischen Maschine von einem Gehäuse bekannt. Unter anderem wird dabei der Einsatz von elastischen bzw. federnden Elementen zur Entkopplung des Stators nachverfolgt. Diese elastischen bzw. federnden Elemente fixieren und positionieren den Stator radial im Gehäuse. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf die DE 10 2004 050 743 A1 verwiesen, bei welcher zusätzliche Elastomerringe verwendet werden, um eine Entkopplung zum Gehäuse zu realisieren.A wide variety of decoupling devices for decoupling, in particular acoustically, a stator of an electrical machine from a housing are known from the state of the art. Among other things, the use of elastic or spring elements for decoupling the stator is pursued. These elastic or spring elements fix and position the stator radially in the housing. In this context, reference should be made, for example, to the EN 10 2004 050 743 A1 in which additional elastomer rings are used to achieve decoupling from the housing.

Ferner ist beispielsweise aus der EP 3 373 422 B1 bekannt, Anschlussplatten (engl. „busbar“) zur Verschaltung einer elektrischen Maschine zu verwenden.Furthermore, for example, the EP 3 373 422 B1 It is known to use connection plates (busbars) to connect an electrical machine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Anschlussplatte mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Entkoppelwirkung bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11, 15, 16, 18 und 19 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is in particular to provide a connection plate with improved properties with regard to a decoupling effect. The object is achieved by the features of claims 1, 11, 15, 16, 18 and 19, while advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Anschlussplatte für eine elektrische Maschine umfassend einen an einen Endbereich eines Stators der elektrischen Maschine angepassten Grundkörper.The invention is based on a connection plate for an electrical machine comprising a base body adapted to an end region of a stator of the electrical machine.

Es wird vorgeschlagen, dass die Anschlussplatte ferner wenigstens ein den Grundkörper in Umfangsrichtung umgreifendes, flexibles Entkoppelelement zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators von einem Gehäuse umfasst. Durch diese Ausgestaltung kann eine Entkoppelwirkung der Anschlussplatte verbessert und insbesondere auf zusätzliche, separate Entkoppelelemente verzichtet werden. Zudem kann vorteilhaft eine Effizienz, insbesondere eine Entkoppeleffizienz, eine Bauteileeffizienz, eine Bauraumeffizienz, eine Montageeffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbessert werden. Ferner kann eine Anschlussplatte mit einem vorteilhaft flexiblen Design bereitgestellt werden, welches bevorzugt universell für unterschiedliche Statoren ist.It is proposed that the connection plate further comprises at least one flexible decoupling element which encompasses the base body in the circumferential direction for decoupling the stator from a housing, in particular acoustically. This design can improve the decoupling effect of the connection plate and in particular eliminate the need for additional, separate decoupling elements. In addition, efficiency, in particular decoupling efficiency, component efficiency, installation space efficiency, assembly efficiency and/or cost efficiency, can advantageously be improved. Furthermore, a connection plate with an advantageously flexible design can be provided, which is preferably universal for different stators.

Die Anschlussplatte ist zur Verschaltung der elektrischen Maschine vorgesehen und kann dazu wenigstens ein elektrisches Leiterelement, beispielsweise einen neutralen Leiterstreifen, einen, beispielsweise mit einem Steuergerät verbundenen, ansteuernden Leiterstreifen und/oder eine Spulenwicklung des Stators, aufweisen und/oder aufnehmen. Die Anschlussplatte ist ferner in einem montierten Zustand im axialen Endbereich des Stators angeordnet und dazu vorgesehen, den Stator, insbesondere eine Stirnseite des Stators, zumindest teilweise zu umgreifen. Die Anschlussplatte weist dabei eine Schnittstelle zum Gehäuse auf und bewirkt zumindest eine radiale Fixierung und/oder Positionierung des Stators im Gehäuse. Der Grundkörper ist vorliegend insbesondere als Isolierkörper ausgebildet und elektrisch isolierend. Ferner ist der Grundkörper vorteilhaft zumindest im Wesentlichen ringförmig, insbesondere kreisringförmig, und/oder zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig, ausgebildet und bildet im monierten Zustand eine erste Schnittstelle zum Gehäuse aus. Zudem weist der Grundkörper vorzugsweise eine, insbesondere in Umfangsrichtung des Grundkörpers verlaufende, Aufnahmenut für das flexible Entkoppelelement auf. Das flexible Entkoppelelement ist in einem montierten Zustand bevorzugt in der Aufnahmenut des Grundkörpers angeordnet und umgreift diesen in Umfangsrichtung vollständig. Ferner bildet das flexible Entkoppelelement im monierten Zustand eine zweite Schnittstelle zum Gehäuse aus, wobei das flexible Entkoppelelement zur insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators von dem Gehäuse vorgesehen ist und bevorzugt in radialer Richtung wirkt. Vorliegend erfolgt die Entkopplung des Stators demnach vorteilhaft von dem Grundkörper über das flexible Entkoppelelement auf das Gehäuse. Unter einem „zumindest im Wesentlichen ringförmigen Objekt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches von einem ringförmigen Referenzobjekt mit einem Volumenanteil von höchstens 15 %, vorzugsweise von höchstens 10 % und besonders bevorzugt von höchstens 5 % abweicht. Entsprechendes soll für die Wendungen „zumindest im Wesentlichen kreisringförmig“, „zumindest im Wesentlichen zylinderförmig“ und „zumindest im Wesentlichen kreiszylinderförmig“ gelten. Ferner soll unter einem „flexiblen Objekt“ insbesondere ein Objekt verstanden werden, das wenigstens einmal und bevorzugt wiederholt verformbar ist, ohne dass dadurch das Objekt mechanisch beschädigt oder zerstört wird. Besonders bevorzugt ist das flexible Objekt elastisch ausgebildet und strebt insbesondere nach einer Verformung selbstständig wieder einer Grundform zu. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.The connection plate is provided for connecting the electrical machine and can have and/or accommodate at least one electrical conductor element, for example a neutral conductor strip, a control conductor strip connected, for example, to a control unit and/or a coil winding of the stator. The connection plate is also arranged in the axial end region of the stator in an assembled state and is intended to at least partially encompass the stator, in particular an end face of the stator. The connection plate has an interface to the housing and at least radially fixes and/or positions the stator in the housing. The base body is in this case designed in particular as an insulating body and is electrically insulating. Furthermore, the base body is advantageously at least substantially ring-shaped, in particular circular ring-shaped, and/or cylindrical, in particular circular cylindrical, and forms a first interface to the housing in the assembled state. In addition, the base body preferably has a receiving groove for the flexible decoupling element, in particular running in the circumferential direction of the base body. In an assembled state, the flexible decoupling element is preferably arranged in the receiving groove of the base body and completely surrounds it in the circumferential direction. Furthermore, in the assembled state, the flexible decoupling element forms a second interface to the housing, wherein the flexible decoupling element is used for the acoustic decoupling of the stator from the housing. is provided and preferably acts in a radial direction. In the present case, the decoupling of the stator is therefore advantageously carried out from the base body to the housing via the flexible decoupling element. In this context, an “at least substantially ring-shaped object” is to be understood in particular as an object which deviates from an annular reference object with a volume fraction of at most 15%, preferably of at most 10% and particularly preferably of at most 5%. The same applies to the phrases “at least substantially circular ring-shaped”, “at least substantially cylindrical” and “at least substantially circular cylindrical”. Furthermore, a “flexible object” is to be understood in particular as an object which can be deformed at least once and preferably repeatedly without the object being mechanically damaged or destroyed as a result. The flexible object is particularly preferably designed to be elastic and, in particular after deformation, strives to return to a basic shape independently. “Provided” is to be understood in particular as specially designed and/or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfils and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.

Das flexible Entkoppelelement kann beispielsweise als Federelement, als Gummielement und/oder als Gelelement ausgebildet sein. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass das flexible Entkoppelelement aus einem Elastomer besteht und demnach insbesondere als Elastomerelement ausgebildet ist. Hierdurch kann ein vorteilhaft einfach aufgebautes und kostengünstiges Entkoppelelement bereitgesellt werden und gleichzeitig eine effektive Entkopplung erreicht werden.The flexible decoupling element can be designed, for example, as a spring element, as a rubber element and/or as a gel element. Preferably, however, it is proposed that the flexible decoupling element consists of an elastomer and is therefore designed in particular as an elastomer element. This makes it possible to provide an advantageously simple and cost-effective decoupling element and at the same time achieve effective decoupling.

Gemäß einer Ausgestaltung wird ferner vorgeschlagen, dass das flexible Entkoppelelement als Mehrkomponenten-Spritzgusselement ausgebildet ist und unlösbar mit dem Grundkörper verbunden ist. Insbesondere ist das flexible Entkoppelelement in diesem Fall stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden. Vorteilhaft kann der Grundkörper in diesem Fall beispielsweise mit dem flexiblen Entkoppelelement umspritzt sein. Hierdurch kann eine besonders hohe Standzeit und/oder Dauerfestigkeit erreicht werden.According to one embodiment, it is further proposed that the flexible decoupling element is designed as a multi-component injection-molded element and is permanently connected to the base body. In particular, the flexible decoupling element is integrally connected to the base body in this case. In this case, the base body can advantageously be overmolded with the flexible decoupling element, for example. This makes it possible to achieve a particularly long service life and/or fatigue strength.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das flexible Entkoppelelement als O-Ring ausgebildet ist und lösbar mit dem Grundkörper gekoppelt ist. Damit kann ein Einheitsdesign der Anschlussplatte realisiert werden, wobei die Entkopplungsfunktion über verschiedene Klassen des flexiblen Entkoppelelements, beispielsweise in Form einer variierenden Shore-Härte, an den jeweiligen Stator und Anwendungsfall angepasst werden kann.According to a further embodiment, it is proposed that the flexible decoupling element is designed as an O-ring and is detachably coupled to the base body. This makes it possible to realize a uniform design of the connection plate, whereby the decoupling function can be adapted to the respective stator and application via different classes of the flexible decoupling element, for example in the form of a varying Shore hardness.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper eine Kopplungsschnittstelle zur, insbesondere kraft- und/oder formschlüssigen, Kopplung mit dem Stator aufweist, wobei die Kopplungsschnittstelle derart ausgestaltet ist, dass der Grundkörper in einem montierten Zustand zumindest in radialer Richtung und bevorzugt auch in axialer Richtung starr mit dem Stator gekoppelt ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte Kopplung der Anschlussplatte mit dem Stator und gleichzeitig eine effektive Entkopplung erreicht werden. Zudem kann insbesondere eine Parametrisierung des Entkoppelelements vereinfacht werden.It is further proposed that the base body has a coupling interface for coupling to the stator, in particular by force and/or form-fitting, wherein the coupling interface is designed such that the base body is rigidly coupled to the stator in an assembled state at least in the radial direction and preferably also in the axial direction. This makes it possible to achieve an advantageous coupling of the connection plate to the stator and at the same time an effective decoupling. In addition, in particular, parameterization of the decoupling element can be simplified.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper eine weitere Kopplungsschnittstelle zur, insbesondere kraft- und/oder formschlüssigen, Kopplung mit dem Gehäuse aufweist, wobei die weitere Kopplungsschnittstelle mehrere in Umfangsrichtung des Grundkörpers verteilte, radiale Anschlagerhöhungen, beispielsweise in Form von konvexen und/oder halbzylinderförmigen Erhöhungen, aufweist. Vorliegend kann die weitere Kopplungsschnittstelle dabei wenigstens 12, vorzugsweise wenigstens 18 und besonders bevorzugt wenigstens 24, radiale Anschlagerhöhungen aufweisen. Bevorzugt sind die radialen Anschlagerhöhungen in axialer Richtung zwischen dem flexiblen Entkoppelelement und einer, insbesondere dem Stator abgewandten, Deckseite des Grundkörpers angeordnet. Die radialen Anschlagerhöhungen sind dazu vorgesehen, eine radiale Bewegung des Stators zum Gehäuse zu begrenzen, sodass bei Schockbelastungen vorteilhaft ein Kontakt des Stators mit einem Rotor der elektrischen Maschine vermieden wird. Ferner kann hierdurch eine vorteilhafte Kopplung der Anschlussplatte mit dem Gehäuse erreicht werden.It is further proposed that the base body has a further coupling interface for coupling to the housing, in particular by force and/or form-fitting, wherein the further coupling interface has a plurality of radial stop elevations distributed in the circumferential direction of the base body, for example in the form of convex and/or semi-cylindrical elevations. In the present case, the further coupling interface can have at least 12, preferably at least 18 and particularly preferably at least 24 radial stop elevations. The radial stop elevations are preferably arranged in the axial direction between the flexible decoupling element and a cover side of the base body, in particular facing away from the stator. The radial stop elevations are provided to limit a radial movement of the stator towards the housing, so that contact of the stator with a rotor of the electrical machine is advantageously avoided in the event of shock loads. Furthermore, an advantageous coupling of the connection plate to the housing can be achieved in this way.

Bevorzugt wird ferner vorgeschlagen, dass der Grundkörper mehrere in eine, insbesondere dem Stator abgewandte, Deckseite des Grundkörpers eingeformte Führungsaussparungen, insbesondere Führungsnuten, zur Aufnahme und/oder Positionierung wenigstens eines elektrischen Leiterelements, beispielsweise eines neutralen Leiterstreifens, eines ansteuernden Leiterstreifens und/oder einer Spulenwicklung des Stators, aufweist. Bevorzugt kann der Grundkörper in diesem Fall auch mehrere, unterschiedliche Gruppen von Führungsaussparungen umfassen, beispielsweise für neutrale Leiterstreifen, für ansteuernde Leiterstreifen und/oder für Spulenwicklungen des Stators. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Verschaltung der elektrischen Maschine erreicht werden. Zudem kann eine nahezu baumraumneutrale Ausgestaltung realisiert werden.It is preferably also proposed that the base body has a plurality of guide recesses, in particular guide grooves, formed in a cover side of the base body, in particular facing away from the stator, for receiving and/or positioning at least one electrical conductor element, for example a neutral conductor strip, a control conductor strip and/or a coil winding of the stator. In this case, the base body can preferably also comprise a plurality of different groups of guide recesses, for example for neutral conductor strips, for control conductor strips and/or for coil windings of the stator. This makes it possible to achieve a particularly advantageous connection of the electrical machine. In addition, a design that is almost space-neutral can be realized.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper mehrere axiale Versteifungsrippen aufweist, welche sich in senkrechter Richtung zu einer Haupterstreckungsebene des Grundkörpers erstrecken. Vorliegend kann der Grundkörper dabei insbesondere wenigstens 8, vorzugsweise wenigstens 10 und besonders bevorzugt wenigstens 12, Versteifungsrippen umfassen. Ferner soll unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche des Objekts bzw. eines kleinsten, insbesondere gedachten, Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Hierdurch kann eine besonders sichere Kopplung der Anschlussplatte mit dem Stator erreicht werden.It is further proposed that the base body has a plurality of axial stiffening ribs which extend in a perpendicular direction to a main extension plane of the base body. In the present case, the base body can comprise in particular at least 8, preferably at least 10 and particularly preferably at least 12 stiffening ribs. Furthermore, a "main extension plane" of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of the object or a smallest, in particular imaginary, cuboid which just completely encloses the object. This makes it possible to achieve a particularly secure coupling of the connection plate to the stator.

Eine besonders robuste und kostengünstige Anschlussplatte kann zudem bereitgestellt werden, wenn der Grundkörper einstückig ausgebildet ist. Unter „einstückig“ soll zumindest stoffschlüssig verbunden und/oder miteinander ausgebildet verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch aus einem Stück und/oder in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, wie beispielsweise in einem Spritzgussverfahren, hergestellt.A particularly robust and cost-effective connection plate can also be provided if the base body is made in one piece. The term “one piece” should be understood as at least materially connected and/or formed with one another. The material connection can be created, for example, by an adhesive process, an injection molding process, a welding process, a soldering process and/or another process. Advantageously, however, the term “one piece” should be understood as being made from one piece and/or formed in one piece. This one piece is preferably made from a single blank, a mass and/or a cast, such as in an injection molding process.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper eine, insbesondere zentral angeordnete, Rotorschnittstelle zur Lagerung eines, insbesondere mit dem Stator zusammenwirkenden, Rotors der elektrischen Maschine aufweist. Die Rotorschnittstelle ist vorliegend bevorzugt als reine Transportsicherung ausgebildet und dient dabei insbesondere zur Lagerung des Rotors beim Transport. Hierdurch kann insbesondere eine besonders effiziente und einfache Montage erreicht werden.According to a further embodiment, it is proposed that the base body has a rotor interface, in particular one arranged centrally, for supporting a rotor of the electrical machine, in particular one that interacts with the stator. The rotor interface is preferably designed as a pure transport lock and is used in particular for supporting the rotor during transport. This makes it possible to achieve particularly efficient and simple assembly.

Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschinenbaugruppe mit einem Stator und mit der zuvor genannten Anschlussplatte. Vorteilhaft kann die elektrische Maschinenbaugruppe zudem den, insbesondere bereits zuvor genannten und vorteilhaft innenliegenden, Rotor umfassen, welcher um eine Drehachse relativ zu dem außenliegenden Stator drehbar gelagert ist. Vorzugsweise ist die Anschlussplatte, insbesondere der Grundkörper, ferner im axialen Endbereich des Stators angeordnet und umgreift den Stator zu wenigstens einem Großteil und bevorzugt vollständig in Umfangsrichtung. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden.The invention also relates to an electrical machine assembly with a stator and with the aforementioned connection plate. Advantageously, the electrical machine assembly can also comprise the rotor, in particular the rotor already mentioned above and advantageously located inside, which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation relative to the external stator. Preferably, the connection plate, in particular the base body, is also arranged in the axial end region of the stator and surrounds the stator to at least a large extent and preferably completely in the circumferential direction. In this way, the advantages already mentioned above can be achieved in particular.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Stator mehrere, in Umfangsrichtung verteilte, radiale Vertiefungen, insbesondere in Form von Nuten, aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken und in welchen die zuvor genannten Versteifungsrippen angeordnet sind. Bevorzugt erstrecken sich die Versteifungsrippen dabei über wenigstens 5 % und bevorzugt wenigstens 10 % einer gesamten axialen Länge des Stators. Hierdurch kann eine vorteilhaft robuste Maschinenbaugruppe bereitgestellt werden.It is further proposed that the stator has a plurality of radial depressions distributed in the circumferential direction, in particular in the form of grooves, which extend in the axial direction and in which the aforementioned stiffening ribs are arranged. The stiffening ribs preferably extend over at least 5% and preferably at least 10% of the total axial length of the stator. This makes it possible to provide an advantageously robust machine assembly.

Vorzugsweise ist die Anschlussplatte ferner auf einer B-Seite und/oder Abtriebsseite angeordnet, wodurch eine besonders einfache Verschaltung der elektrischen Maschine erreicht werden kann.Preferably, the connection plate is further arranged on a B-side and/or output side, whereby a particularly simple connection of the electrical machine can be achieved.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird ferner vorgeschlagen, dass die elektrische Maschinenbaugruppe wenigstens ein weiteres Entkoppelelement zur Anordnung in einem der Anschlussplatte gegenüberliegenden weiteren axialen Endbereich des Stators umfasst. Das weitere Entkoppelelement ist dazu vorgesehen, zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators von dem Gehäuse mit dem flexiblen Entkoppelelement zusammenzuwirken. Vorliegend können das flexible Entkoppelelement und das weitere Entkoppelelement insbesondere baugleich ausgebildet sein. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass das flexible Entkoppelelement und das weitere Entkoppelelement unterschiedlich aufgebaut sind. Das weitere Entkoppelelement ist vorteilhaft im der Anschlussplatte gegenüberliegenden weiteren axialen Endbereich des Stators angeordnet und umgreift den Stator zu wenigstens einem Großteil und bevorzugt vollständig in Umfangsrichtung. Besonders bevorzugt ist das weitere Entkoppelelement dabei auf einer A-Seite und/oder Antriebsseite angeordnet. Hierdurch können die Entkoppelelemente auf den unterschiedlichen Seiten des Stators besonders einfach an die unterschiedlichen Anforderungen angepasst werden.According to a particularly preferred embodiment, it is further proposed that the electrical machine assembly comprises at least one further decoupling element for arrangement in a further axial end region of the stator opposite the connection plate. The further decoupling element is intended to cooperate with the flexible decoupling element for the decoupling of the stator from the housing, in particular acoustically. In the present case, the flexible decoupling element and the further decoupling element can in particular be of identical construction. However, it is preferably proposed that the flexible decoupling element and the further decoupling element are constructed differently. The further decoupling element is advantageously arranged in the further axial end region of the stator opposite the connection plate and surrounds the stator to at least a large extent and preferably completely in the circumferential direction. The further decoupling element is particularly preferably arranged on an A-side and/or drive side. This makes it particularly easy to adapt the decoupling elements on the different sides of the stator to the different requirements.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, mit einem Gehäuse, bevorzugt in Form eines Motorgehäuses, und mit der zuvor genannten elektrischen Maschinenbaugruppe. Insbesondere ist die elektrische Maschinenbaugruppe dabei innerhalb des Gehäuses angeordnet, wobei die Anschlussplatte, bevorzugt in Zusammenwirken mit dem weiteren Entkoppelelement, zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators von dem Gehäuse der elektrischen Maschine vorgesehen ist. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden.The invention further relates to an electrical machine, in particular an electric motor, with a housing, preferably in the form of a motor housing, and with the aforementioned electrical machine assembly. In particular, the electrical machine assembly is arranged within the housing, wherein the connection plate, preferably in cooperation with the further decoupling element, is provided for the, in particular acoustic, decoupling of the stator from the housing of the electrical machine. In this way, in particular the advantages already mentioned above can be achieved.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Lenksystem umfassend die zuvor genannte elektrische Maschine. Insbesondere kann das Lenksystem auch mehrere der zuvor genannten elektrischen Maschinen umfassen. Das Gehäuse könnte in diesem Fall als separates Motorgehäuse ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Gehäuse jedoch als Lenkgetriebegehäuse und/oder einstückig mit einem Lenkgetriebegehäuse ausgebildet. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden. Zudem kann eine vorteilhaft kompakte und nahezu bauraumneutrale Entkopplung erreicht werden, wobei auf ein zusätzliches, separates Motorgehäuse verzichtet werden kann.Furthermore, the invention relates to a steering system comprising the aforementioned electric machine. In particular, the steering system can also include several of the aforementioned electrical machines. In this case, the housing could be designed as a separate motor housing. Preferably, however, the housing is designed as a steering gear housing and/or in one piece with a steering gear housing. This makes it possible to achieve the advantages already mentioned above. In addition, an advantageously compact and almost space-neutral decoupling can be achieved, whereby an additional, separate motor housing can be dispensed with.

Ferner wird ein Baukastensystem zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere der bereits zuvor genannten elektrischen Maschine, vorgeschlagen, mit einem Gehäuse, mit einem Stator, mit einem an einen Endbereich des Stators angepassten Grundkörper und mit einer Gruppe von wahlweise mit dem Grundkörper koppelbaren, vorzugsweise lösbar koppelbaren, flexiblen Entkoppelelementen zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators von dem Gehäuse, wobei die flexiblen Entkoppelelemente jeweils eine unterschiedliche Shore-Härte aufweisen. Bevorzugt sind die flexiblen Entkoppelelemente in diesem Fall jeweils als O-Ring ausgebildet und lösbar mit dem Grundkörper koppelbar. Darüber hinaus kann das Baukastensystem auch einen mit dem Stator zusammenwirkenden Rotor und/oder ein weiteres Entkoppelelement umfassen. Unter einem „Baukastensystem“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein System mit zumindest einer Gruppe von zumindest teilweise baugleichen und/oder funktionsgleichen Objekten, insbesondere flexiblen Entkoppelelementen, verstanden werden, aus welcher insbesondere wenigstens ein Objekt, insbesondere abhängig von einer jeweiligen Systemaufgabe, von jeweiligen Systemparametern, von einem bestimmten Zweck und/oder von anderen Objekten des Baukastensystems, auswählbar ist und vorteilhaft mit zumindest einem weiteren Objekt des Baukastensystems kombinierbar ist und/oder kombiniert werden kann, wodurch verschiedene elektrische Maschinen vorteilhaft flexibel herstellbar sind. Jede Gruppe von Objekten kann dabei insbesondere eine beliebige Anzahl von Objekten umfassen. Vorliegend umfasst jede Gruppe von Objekten wenigstens zwei unterschiedlich aufgebaute Objekte. Im vorliegenden Fall können sich zwei flexible Entkoppelelemente zur Bereitstellung unterschiedlicher Shore-Härten beispielsweise in einem Material bzw. einer Materialzusammensetzung, einer Breite und/oder einer Materialstärke unterscheiden. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden, wobei insbesondere eine Flexibilität und/oder Variabilität erhöht werden kann.Furthermore, a modular system for producing an electrical machine, in particular the electrical machine already mentioned above, is proposed, with a housing, with a stator, with a base body adapted to an end region of the stator and with a group of flexible decoupling elements that can be optionally coupled to the base body, preferably detachably coupled, for decoupling the stator from the housing, in particular acoustically, wherein the flexible decoupling elements each have a different Shore hardness. In this case, the flexible decoupling elements are preferably each designed as an O-ring and can be detachably coupled to the base body. In addition, the modular system can also comprise a rotor that interacts with the stator and/or another decoupling element. In this context, a "modular system" is to be understood in particular as a system with at least one group of at least partially structurally identical and/or functionally identical objects, in particular flexible decoupling elements, from which in particular at least one object can be selected, in particular depending on a respective system task, respective system parameters, a specific purpose and/or other objects of the modular system, and can advantageously be combined with at least one other object of the modular system and/or can be combined, whereby different electrical machines can advantageously be manufactured flexibly. Each group of objects can in particular comprise any number of objects. In the present case, each group of objects comprises at least two differently constructed objects. In the present case, two flexible decoupling elements can differ in material or material composition, width and/or material thickness to provide different Shore hardnesses, for example. This makes it possible to achieve the advantages already mentioned above, in particular increasing flexibility and/or variability.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mittels des zuvor genannten Baukastensystems vorgeschlagen, wobei ein Gehäuse, ein Stator und ein an einen Endbereich des Stators angepasster Grundkörper bereitgestellt werden, wobei wenigstens ein flexibles Entkoppelelement aus der Gruppe von flexiblen Entkoppelelementen ausgewählt wird, wobei das flexible Entkoppelelement zur Herstellung einer Anschlussplatte mit dem Grundkörper gekoppelt wird, und wobei die so hergestellte Anschlussplatte mit dem Gehäuse und dem Stator verbunden wird. Bevorzugt wird dabei in Abhängigkeit eines gewünschten Entkoppelgrads und/oder einer Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine eine Shore-Härte der flexiblen Entkoppelelemente angepasst und/oder variiert, wodurch insbesondere ein Einheitsdesign der Anschlussplatte realisiert und die Entkopplungsfunktion über verschiedene Klassen des flexiblen Entkoppelelements an den jeweiligen Stator und Anwendungsfall angepasst werden kann. Darüber hinaus kann vorab auch ein Rotor bereitgestellt werden und mit dem Stator verbunden werden. Ferner kann wenigstens ein weiteres Entkoppelelement mit der Baugruppe zumindest umfassend das flexible Entkoppelelement und den Stator verbunden werden. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden, wobei insbesondere eine Flexibilität und/oder Variabilität erhöht werden kann.Furthermore, a method for producing an electrical machine using the aforementioned modular system is proposed, wherein a housing, a stator and a base body adapted to an end region of the stator are provided, wherein at least one flexible decoupling element is selected from the group of flexible decoupling elements, wherein the flexible decoupling element is coupled to the base body to produce a connection plate, and wherein the connection plate produced in this way is connected to the housing and the stator. Preferably, a Shore hardness of the flexible decoupling elements is adapted and/or varied depending on a desired degree of decoupling and/or a performance of the electrical machine, whereby in particular a uniform design of the connection plate can be realized and the decoupling function can be adapted to the respective stator and application via different classes of the flexible decoupling element. In addition, a rotor can also be provided in advance and connected to the stator. Furthermore, at least one further decoupling element can be connected to the assembly, at least comprising the flexible decoupling element and the stator. In this way, in particular the advantages already mentioned can be achieved, whereby in particular flexibility and/or variability can be increased.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.Further advantages will become apparent from the following description of the drawings. The drawings show an embodiment of the invention.

Es zeigen:

1 ein beispielhaft als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug mit einem schematisch angedeuteten Lenksystem, welches eine elektrische Maschine umfasst, in einer Draufsicht
2 die elektrische Maschine mit einem Gehäuse und einer elektrische Maschinenbaugruppe, welche eine Anschlussplatte aufweist, in einer Schnittdarstellung,
3 die elektrische Maschinenbaugruppe in einer seitlichen Darstellung,
4a-b die Anschlussplatte in einer separaten, perspektivischen Detaildarstellung und in einer Schnittdarstellung,
5 ein beispielhaftes Baukastensystem zur Herstellung einer elektrischen Maschine und
6 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrischen Maschine mittels des Baukastensystems.

Show it:

1 a vehicle designed as an example as a motor vehicle with a schematically indicated steering system which comprises an electric machine, in a plan view
2 the electrical machine with a housing and an electrical machine assembly, which has a connection plate, in a sectional view,
3 the electrical machine assembly in a side view,
4a -b the connection plate in a separate, perspective detailed view and in a sectional view,
5 an exemplary modular system for the production of an electrical machine and
6 an exemplary flow chart with main process steps of a method for producing an electrical machine using the modular system.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Das folgende Ausführungsbeispiel bezieht sich rein beispielhaft auf ein Lenksystem. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch nicht auf den Einsatz in einem Lenksystem beschränkt und könnte beispielsweise auch in anderen Bereichen eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Wischanlage, einem Klimagebläse, einem Bremssystem und/oder einem Fensterhebersystem, und/oder in einem e-Bike eingesetzt werden. Zudem kann die Erfindung auch zum Einsatz in anderen Elektroniksystemen, beispielsweise im Bereich der Haushaltsgeräte und/oder Werkzeugmaschinen, vorgesehen sein.The following embodiment relates purely by way of example to a steering system. In principle, however, the invention is not limited to use in a steering system and could also be used in other areas of a motor vehicle, such as a wiper system, an air conditioning fan, a braking system and/or a window lifter system, and/or in an e-bike. In addition, the invention can also be intended for use in other electronic systems, for example in the area of household appliances and/or machine tools.

1 zeigt ein beispielhaft als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 52 mit mehreren Fahrzeugrädern (nicht dargestellt) und mit einem angedeuteten Lenksystem 46 in einer vereinfachten Darstellung. Das Lenksystem 46 weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 52 vorgesehen. Ferner ist das Lenksystem 46 beispielhaft als elektrisch unterstütztes Lenksystem ausgebildet und weist eine, im vorliegenden Fall insbesondere als permanenterregter Synchronmotor ausgebildete, elektrische Maschine 12 zur Bereitstellung einer Lenkunterstützung auf (vgl. insbesondere auch 2). Grundsätzlich könnte eine elektrische Maschine jedoch auch als ein von einem permanenterregten Synchronmotor abweichender Elektromotor bzw. Generator ausgebildet sein. Zudem könnte eine elektrische Maschine prinzipiell auch als Feedback-Aktuator beispielsweise zur Erzeugung eines Lenkgefühls ausgebildet sein. Daneben sind weitere Einsatzgebiete für eine entsprechende elektrische Maschine denkbar, insbesondere auch in fahrzeugfremden Gebieten, wie beispielsweise in Haushaltsgeräten oder Werkzeugmaschinen. 1 shows a vehicle 52 designed as a motor vehicle with several vehicle wheels (not shown) and with an indicated steering system 46 in a simplified representation. The steering system 46 has an operative connection with the vehicle wheels and is intended to influence a direction of travel of the vehicle 52. Furthermore, the steering system 46 is designed as an electrically assisted steering system and has an electric machine 12, in the present case designed in particular as a permanently excited synchronous motor, for providing steering assistance (see in particular also 2 ). In principle, however, an electrical machine could also be designed as an electric motor or generator that differs from a permanent magnet synchronous motor. In addition, an electrical machine could in principle also be designed as a feedback actuator, for example to generate a steering feel. In addition, other areas of application for a corresponding electrical machine are conceivable, especially in areas outside of vehicles, such as in household appliances or machine tools.

2 zeigt die elektrische Maschine 12 in einer Detaildarstellung. Die elektrische Maschine 12 umfasst ein Gehäuse 20 sowie eine innerhalb des Gehäuses 20 angeordnete elektrische Maschinenbaugruppe 40. Das Gehäuse 20 ist im vorliegenden Fall beispielhaft als Lenkgetriebegehäuse und/oder einstückig mit einem Lenkgetriebegehäuse ausgebildet, wodurch auf ein zusätzliches, separates Motorgehäuse verzichtet werden kann. Grundsätzlich könnte eine elektrische Maschine jedoch natürlich auch mit einem zusätzlichen Gehäuse ausgestattet werden. 2 shows the electric machine 12 in a detailed representation. The electric machine 12 comprises a housing 20 and an electric machine assembly 40 arranged within the housing 20. In the present case, the housing 20 is designed as a steering gear housing and/or as one piece with a steering gear housing, which means that an additional, separate motor housing can be dispensed with. In principle, however, an electric machine could of course also be equipped with an additional housing.

Die elektrische Maschinenbaugruppe 40, welche in 3 nochmals im Detail dargestellt ist, umfasst einen außenliegenden Stator 14 sowie einen innenliegenden Rotor 38, welcher um eine Drehachse 54 relativ zu dem außenliegenden Stator 14 drehbar gelagert ist.The electrical machine assembly 40, which is located in 3 is shown again in detail, comprises an external stator 14 and an internal rotor 38, which is rotatably mounted about a rotation axis 54 relative to the external stator 14.

Darüber hinaus umfasst die elektrische Maschinenbaugruppe 40 eine Anschlussplatte 10, welche zumindest zur Verschaltung der elektrischen Maschine 12 vorgesehen ist (vgl. auch 4a und 4b). Die Anschlussplatte 10 ist in einem axialen Endbereich des Stators 14, vorliegend insbesondere auf einer B-Seite und/oder Abtriebsseite, angeordnet und umgreift den Stator 14 in Umfangsrichtung. Die Anschlussplatte 10 weist eine Schnittstelle zum Gehäuse 20 auf und bewirkt eine radiale Fixierung und/oder Positionierung des Stators 14 im Gehäuse 20.In addition, the electrical machine assembly 40 comprises a connection plate 10, which is provided at least for connecting the electrical machine 12 (see also 4a and 4b) The connection plate 10 is arranged in an axial end region of the stator 14, in this case in particular on a B-side and/or output side, and surrounds the stator 14 in the circumferential direction. The connection plate 10 has an interface to the housing 20 and causes a radial fixation and/or positioning of the stator 14 in the housing 20.

Die Anschlussplatte 10 weist einen an den Endbereich des Stators 14 angepassten Grundkörper 16 auf. Der Grundkörper 16 ist einstückig ausgebildet. Der Grundkörper 16 ist als Isolierkörper ausgebildet und elektrisch isolierend. Der Grundkörper 16 ist ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet und bildet eine Schnittstelle zum Stator 14 und zum Gehäuse 20 aus.The connection plate 10 has a base body 16 adapted to the end region of the stator 14. The base body 16 is formed in one piece. The base body 16 is designed as an insulating body and is electrically insulating. The base body 16 is ring-shaped, in particular circular, and forms an interface to the stator 14 and the housing 20.

Vorliegend weist der Grundkörper 16 eine Kopplungsschnittstelle 22 zur kraft- und/oder formschlüssigen Kopplung mit dem Stator 14 auf (vgl. insbesondere 4b). Die Kopplungsschnittstelle 22 ist an einer Innenfläche und/oder Innenseite des Grundkörpers 16 angeordnet. Die Kopplungsschnittstelle 22 ist vorliegend derart ausgestaltet, dass der Grundkörper 16 in einem montierten Zustand in radialer Richtung und in axialer Richtung starr mit dem Stator 14 gekoppelt ist. Die Kopplungsschnittstelle 22 kann dabei beispielsweise als Schrumpfsitz-Schnittstelle ausgebildet sein.In the present case, the base body 16 has a coupling interface 22 for force-fitting and/or form-fitting coupling with the stator 14 (see in particular 4b) The coupling interface 22 is arranged on an inner surface and/or inner side of the base body 16. The coupling interface 22 is designed in this case such that the base body 16 is rigidly coupled to the stator 14 in the radial direction and in the axial direction in an assembled state. The coupling interface 22 can be designed, for example, as a shrink fit interface.

Zudem weist der Grundkörper 16 eine weitere Kopplungsschnittstelle 24 zur kraft- und/oder formschlüssigen Kopplung mit dem Gehäuse 20 auf (vgl. insbesondere 4a). Die weitere Kopplungsschnittstelle 24 ist an einer radialen Außenfläche und/oder Außenseite des Grundkörpers 16 angeordnet. Ferner umfasst die weitere Kopplungsschnittstelle 24 mehrere, insbesondere in Umfangsrichtung des Grundkörpers 16 verteilt angeordnete, radiale Anschlagerhöhungen 26, vorliegend insbesondere in Form von konvexen und/oder halbzylinderförmigen Erhöhungen. Im vorliegenden Fall weist die weitere Kopplungsschnittstelle 24 dabei beispielhaft 24 radiale Anschlagerhöhungen 26 auf. Die radialen Anschlagerhöhungen 26 sind dazu vorgesehen, eine radiale Bewegung des Stators 14 zum Gehäuse 20 zu begrenzen, sodass bei Schockbelastungen ein Kontakt des Stators 14 mit dem Rotor 38 vermieden wird. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, auf radiale Anschlagerhöhungen zu verzichten.In addition, the base body 16 has a further coupling interface 24 for force-fitting and/or form-fitting coupling with the housing 20 (see in particular 4a) The further coupling interface 24 is arranged on a radial outer surface and/or outside of the base body 16. The further coupling interface 24 also comprises a plurality of radial stop elevations 26, which are arranged distributed in particular in the circumferential direction of the base body 16, in the present case in particular in the form of convex and/or semi-cylindrical elevations. In the present case, the further coupling interface 24 has, for example, 24 radial stop elevations 26. The radial stop elevations 26 are provided to limit a radial movement of the stator 14 towards the housing 20, so that contact between the stator 14 and the rotor 38 is avoided in the event of shock loads. In principle, however, it is also conceivable to dispense with radial stop elevations.

Im vorliegenden Fall umfasst der Grundkörper 16 zudem mehrere, vorliegend insbesondere 12, axiale Versteifungsrippen 34, welche sich in senkrechter Richtung zu einer Haupterstreckungsebene des Grundkörpers 16 erstrecken. Die Versteifungsrippen 34 sind an der Innenfläche und/oder Innenseite des Grundkörpers 16 angeordnet. Die Versteifungsrippen 34 sind dabei im Bereich der Kopplungsschnittstelle 22 angeordnet. Die Versteifungsrippen 34 sind in Umfangsrichtung des Grundkörpers 16 gleichmäßig verteilt angeordnet. Ferner sind die Versteifungsrippen 34 in radialen Vertiefungen 42 des Stators 14 angeordnet, welche sich in axialer Richtung erstrecken. Vorliegend erstrecken sich die Versteifungsrippen 34 dabei über wenigstens 5 % einer gesamten axialen Länge des Stators 14. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, auf entsprechende Versteifungsrippen zu verzichten.In the present case, the base body 16 also comprises several, in particular 12, axial stiffening ribs 34, which extend in a perpendicular direction to a main extension plane of the base body 16. The stiffening ribs 34 are arranged on the inner surface and/or inside of the base body 16. The stiffening ribs 34 are arranged in the area of the coupling interface 22. The stiffening ribs 34 are evenly distributed in the circumferential direction of the base body 16. Furthermore, the stiffening ribs 34 are arranged in radial recesses 42 of the stator 14, which extend in the axial direction. In the present case, the stiffening ribs 34 extend over at least 5% of an entire axial length of the stator 14. In principle, however, it is also conceivable to dispense with corresponding stiffening ribs.

Ferner weist der Grundkörper 16 mehrere in eine, insbesondere dem Stator 14 abgewandte, Deckseite 28 eingeformte Führungsaussparungen 30 auf. Die Führungsaussparungen 30 sind vorliegend als Führungsnuten ausgebildet und zur Aufnahme und/oder Positionierung wenigstens eines elektrischen Leiterelements 32 vorgesehen. Im vorliegenden Fall sind die Führungsaussparungen zumindest dazu vorgesehen, neutrale Leiterstreifen, ansteuernde Leiterstreifen und Spulenwicklungen des Stators 14 aufzunehmen.Furthermore, the base body 16 has a plurality of guide recesses 30 formed in a cover side 28, in particular facing away from the stator 14. The guide recesses 30 are designed as guide grooves and are provided for receiving and/or positioning at least one electrical conductor element 32. In the present case, the guide recesses are at least provided for receiving neutral conductor strips, control conductor strips and coil windings of the stator 14.

Darüber hinaus weist der Grundkörper 16 eine Rotorschnittstelle 36 zur Lagerung des, insbesondere mit dem Stator 14 zusammenwirkenden, Rotors 38 auf. Die Rotorschnittstelle 36 ist als zentrale Ausnehmung im Grundkörper 16 ausgebildet. Die Rotorschnittstelle 36 ist vorliegend als reine Transportsicherung ausgebildet und dient dabei zur Lagerung des Rotors 38 beim Transport. Eine Lagerung des Rotors 38 im Betrieb wird vorliegend durch ein anderes Bauteil der elektrischen Maschine 12 realisiert. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, eine entsprechende Rotorschnittstelle zur Lagerung eines Rotors im Betrieb einzusetzen. Zudem ist denkbar, auf eine entsprechende Rotorschnittstelle zu verzichten.In addition, the base body 16 has a rotor interface 36 for supporting the rotor 38, which interacts in particular with the stator 14. The rotor interface 36 is designed as a central recess in the base body 16. The rotor interface 36 is designed here purely as a transport lock and serves to support the rotor 38 during transport. The rotor 38 is supported during operation by another component of the electrical machine 12. In principle, however, it is also conceivable to use a corresponding rotor interface to support a rotor during operation. It is also conceivable to dispense with a corresponding rotor interface.

Zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators 14 von dem Gehäuse 20 umfasst die Anschlussplatte 10 ferner ein den Grundkörper 16 in Umfangsrichtung umgreifendes, flexibles Entkoppelelement 18. Das flexible Entkoppelelement 18 ist in einem montierten Zustand in einer Aufnahmenut 56 des Grundkörpers 16 angeordnet und umgreift diesen in Umfangsrichtung vollständig. Ferner ist das flexible Entkoppelelement 18 elastisch ausgebildet und besteht vorliegend insbesondere aus einem Elastomer. Das flexible Entkoppelelement 18 ist dabei als O-Ring ausgebildet und lösbar mit dem Grundkörper 16 gekoppelt. Das flexible Entkoppelelement 18 bildet im monierten Zustand eine zweite Schnittstelle zum Gehäuse 20 aus und wirkt zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators 14 von dem Gehäuse 20 in radialer Richtung. Vorliegend erfolgt die Entkopplung des Stators 14 demnach von dem Grundkörper 16 über das flexible Entkoppelelement 18 auf das Gehäuse 20. Prinzipiell könnte ein flexibles Entkoppelelement jedoch auch als Federelement, als Gummielement und/oder als Gelelement ausgebildet sein. Ferner könnte ein flexibles Entkoppelelement grundsätzlich auch als Mehrkomponenten-Spritzgusselement ausgebildet und unlösbar, bevorzugt mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, mit einem Grundkörper verbunden sein.For decoupling the stator 14 from the housing 20, in particular acoustically, the connection plate 10 further comprises a flexible decoupling element 18 which surrounds the base body 16 in the circumferential direction. In an assembled state, the flexible decoupling element 18 is arranged in a receiving groove 56 of the base body 16 and completely surrounds it in the circumferential direction. Furthermore, the flexible decoupling element 18 is designed to be elastic and in this case consists in particular of an elastomer. The flexible decoupling element 18 is designed as an O-ring and is detachably coupled to the base body 16. In the assembled state, the flexible decoupling element 18 forms a second interface to the housing 20 and acts to decouple the stator 14 from the housing 20 in the radial direction, in particular acoustically. In the present case, the decoupling of the stator 14 from the base body 16 takes place via the flexible decoupling element 18 to the housing 20. In principle, however, a flexible decoupling element could also be designed as a spring element, a rubber element and/or a gel element. Furthermore, a flexible decoupling element could also be designed as a multi-component injection-molded element and be permanently connected to a base body, preferably by means of a material connection.

Darüber hinaus umfasst die elektrische Maschinenbaugruppe 40 ein weiteres Entkoppelelement 44, welches dazu vorgesehen, zur, insbesondere akustischen, Entkopplung des Stators 14 von dem Gehäuse 20 mit dem flexiblen Entkoppelelement 18 zusammenzuwirken. Das weitere Entkoppelelement 44 ist einstückig ausgebildet. Das weitere Entkoppelelement 44 ist in einem dem flexiblen Entkoppelelement 18 gegenüberliegenden weiteren axialen Endbereich des Stators 14, vorliegend insbesondere auf einer A-Seite und/oder Antriebsseite, angeordnet und umgreift den Stator 14 in Umfangsrichtung. Das flexible Entkoppelelement 18 und das weitere Entkoppelelement 44 sind ferner unterschiedlich aufgebaut und unterscheiden sich vorliegend zumindest teilweise in ihrem Aufbau und/oder ihrer Funktionsweise. Im vorliegenden Fall ist das weitere Entkoppelelement 44 von einem elastischen Entkoppelelement verschieden. Alternativ könnten ein flexibles Entkoppelelement und ein weiteres Entkoppelelement jedoch auch baugleich ausgebildet sein.In addition, the electrical machine assembly 40 comprises a further decoupling element 44, which is intended to cooperate with the flexible decoupling element 18 for the decoupling, in particular acoustically, of the stator 14 from the housing 20. The further decoupling element 44 is formed in one piece. The further decoupling element 44 is arranged in a further axial end region of the stator 14 opposite the flexible decoupling element 18, in this case in particular on an A-side and/or drive side, and surrounds the stator 14 in the circumferential direction. The flexible decoupling element 18 and the further decoupling element 44 are also constructed differently and in this case differ at least partially in their construction and/or their mode of operation. In the present case, the further decoupling element 44 is different from an elastic decoupling element. Alternatively, however, a flexible decoupling element and a further decoupling element could also be constructed identically.

5 zeigt ein beispielhaftes Baukastensystem 48 zur Herstellung einer elektrischen Maschine 12. Das Baukastensystem 48 kann dabei sämtliche zuvor aufgeführten Bauteile umfassen. Zudem kann das Baukastensystem 48 weitere Bauteile umfassen. 5 shows an example modular system 48 for producing an electrical machine 12. The modular system 48 can include all of the previously listed components. In addition, the modular system 48 can include other components.

Das Baukastensystem 48 umfasst im vorliegenden Fall zumindest das Gehäuse 20. Zudem umfasst das Baukastensystem 48 den Stator 14. Darüber hinaus umfasst das Baukastensystem 48 den Grundkörper 16. Das Gehäuse 20, der Stator 14 und der Grundkörper 16 sind vorliegend somit für unterschiedliche elektrische Maschinen 12 identisch. Ferner weist das Baukastensystem 48 eine Gruppe 50 von austauschbaren und wahlweise mit dem Grundkörper 16 koppelbaren, flexiblen Entkoppelelementen 18, 18` auf. Die Gruppe 50 von flexiblen Entkoppelelementen 18, 18` umfasst beispielhaft zwei Elemente. Die flexiblen Entkoppelelemente 18, 18` sind jeweils als O-Ring ausgebildet und lösbar mit dem Grundkörper 16 koppelbar. Im vorliegenden Fall weisen die flexiblen Entkoppelelemente 18, 18` eine unterschiedliche Shore-Härte auf und können dazu beispielsweise verschiedene Materialien bzw. Materialzusammensetzungen, unterschiedliche Breiten und/oder unterschiedliche Materialstärken aufweisen. Grundsätzlich könnte ein Baukastensystem jedoch auch eine Gruppe von unterschiedlichen Gehäusen, eine Gruppe von unterschiedlichen Statoren und/oder eine Gruppe von unterschiedlichen Grundkörpern aufweisen, welche sich beispielsweise in einem verwendeten Material und/oder einer Größe unterscheiden. Ferner kann eine Gruppe von flexiblen Entkoppelelementen auch eine andere Anzahl von Elementen aufweisen, wie beispielsweise zumindest vier oder zumindest zehn Elemente.In the present case, the modular system 48 comprises at least the housing 20. In addition, the modular system 48 comprises the stator 14. In addition, the modular system 48 comprises the base body 16. The housing 20, the stator 14 and the base body 16 are therefore identical for different electrical machines 12. Furthermore, the modular system 48 has a group 50 of exchangeable and optionally coupled to the base body 16, flexible decoupling elements 18, 18`. The group 50 of flexible decoupling elements 18, 18` comprises two elements, for example. The flexible decoupling elements 18, 18` are each designed as an O-ring and can be detachably coupled to the base body 16. In the present case, the flexible decoupling elements 18, 18` have a different Shore hardness and can, for example, have different materials or material compositions, different widths and/or different material thicknesses. In principle, however, a modular system could also have a group of different housings, a group of different stators and/or a group of different base bodies, which differ, for example, in the material used and/or size. Furthermore, a group of flexible decoupling elements can also have a different number of elements, such as at least four or at least ten elements.

Im Folgenden wird unter Verweis auf die 6 abschließend ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine 12 mittels des Baukastensystems 48 beschrieben.In the following, with reference to the 6 Finally, an exemplary method for producing an electrical machine 12 by means of the modular system 48 is described.

In einem Verfahrensschritt 60 wird das Gehäuse 20, der Stator 14 und der an den Endbereich des Stators 14 angepasste Grundkörper 16 bereitgestellt.In a method step 60, the housing 20, the stator 14 and the base body 16 adapted to the end region of the stator 14 are provided.

In einem Verfahrensschritt 62 wird, beispielsweise abhängig von einem gewünschten Entkoppelgrad und/oder von einer benötigten Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine 12, ein flexibles Entkoppelelement 18, 18` aus der Gruppe 50 von flexiblen Entkoppelelementen 18, 18` ausgewählt.In a method step 62, a flexible decoupling element 18, 18` is selected from the group 50 of flexible decoupling elements 18, 18`, for example depending on a desired degree of decoupling and/or on a required performance of the electrical machine 12.

In einem Verfahrensschritt 64 wird das ausgewählte flexible Entkoppelelement 18, 18`mit dem Grundkörper 16 gekoppelt, um die Anschlussplatte 10 herzustellen. Dabei wird in Abhängigkeit des gewünschten Entkoppelgrads und/oder der Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine 12 eine Shore-Härte der flexiblen Entkoppelelemente 18, 18` angepasst und/oder variiert, wodurch insbesondere ein Einheitsdesign der Anschlussplatte 10 realisiert und die Entkopplungsfunktion über verschiedene Klassen des flexiblen Entkoppelelements 18, 18` an den jeweiligen Stator 14 und Anwendungsfall angepasst werden kann.In a method step 64, the selected flexible decoupling element 18, 18' is coupled to the base body 16 in order to produce the connection plate 10. In this case, a Shore hardness of the flexible decoupling elements 18, 18' is adapted and/or varied depending on the desired degree of decoupling and/or the performance of the electrical machine 12, whereby in particular a uniform design of the connection plate 10 is realized and the decoupling function can be adapted to the respective stator 14 and application via different classes of the flexible decoupling element 18, 18'.

Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 66 die so hergestellte Anschlussplatte 10 mit dem Stator 14 verbunden, um die elektrische Maschinenbaugruppe 40 herzustellen. Zudem kann gegebenenfalls das weitere Entkoppelelement 44 mit dem Stator 14 verbunden werden.Subsequently, in a method step 66, the connection plate 10 thus produced is connected to the stator 14 in order to produce the electrical machine assembly 40. In addition, the further decoupling element 44 can optionally be connected to the stator 14.

Abschließend wird in einem Verfahrensschritt 68 die elektrische Maschinenbaugruppe 40 mit dem Gehäuse 20 verbunden, um die elektrische Maschine 12 herzustellen.Finally, in a method step 68, the electrical machine assembly 40 is connected to the housing 20 to produce the electrical machine 12.

Das beispielhafte Ablaufdiagramm in 6 soll lediglich beispielhaft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine 12 mittels des Baukastensystems 48 beschreiben, wobei einzelne Verfahrensschritte und/oder eine Abfolge der Verfahrensschritte grundsätzlich auch variieren kann/können. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, vorab einen Rotor bereitzustellen und/oder aus einer Gruppe von Rotoren auszuwählen und mit dem entsprechenden Stator zu verbinden.The example flow chart in 6 is intended to describe, merely by way of example, a method for producing an electrical machine 12 using the modular system 48, whereby individual method steps and/or a sequence of method steps can also vary in principle. In this context, it is conceivable, for example, to provide a rotor in advance and/or to select it from a group of rotors and to connect it to the corresponding stator.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004050743 A1 [0003]
EP 3373422 B1 [0004]

Claims

Connection plate (10) for an electrical machine (12) comprising a base body (16) adapted to an end region of a stator (14) of the electrical machine (12), characterized by at least one flexible decoupling element (18) encompassing the base body (16) in the circumferential direction for, in particular acoustically, decoupling the stator (14) from a housing (20).

Connection plate (10) according to Claim 1 , characterized in that the flexible decoupling element (18) consists of an elastomer.

Connection plate (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the flexible decoupling element is designed as a multi-component injection-molded element and is permanently connected to the base body.

Connection plate (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the flexible decoupling element (18) is designed as an O-ring and is detachably coupled to the base body (16).

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) has a coupling interface (22) for coupling to the stator (14), wherein the coupling interface (22) is designed such that the base body (16) in an assembled state is rigidly coupled to the stator (14) at least in the radial direction.

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) has a further coupling interface (24) for coupling to the housing (20), wherein the further coupling interface (24) has a plurality of radial stop elevations (26) distributed in the circumferential direction of the base body (16).

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) has a plurality of guide recesses (30), in particular guide grooves, formed in a cover side (28) of the base body (16) for receiving and/or positioning at least one electrical conductor element (32).

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) has a plurality of axial stiffening ribs (34) which extend in a direction perpendicular to a main extension plane of the base body (16).

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) is formed in one piece.

Connection plate (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (16) has a rotor interface (36) for supporting a rotor (38) of the electrical machine (12).

Electrical machine assembly (40) with a stator (14) and with a connection plate (10) according to one of the preceding claims, wherein the connection plate (10) is arranged in the axial end region of the stator (14) and surrounds the stator (14) to at least a large extent in the circumferential direction.

Electrical machine assembly (40) according to Claim 8 and 11 , characterized in that the stator (14) has a plurality of radial recesses (42) distributed in the circumferential direction, which extend in the axial direction and in which the stiffening ribs (34) are arranged.

Electrical machine assembly (40) according to Claim 11 or 12 , characterized in that the connection plate (10) is arranged on a B-side and/or output side.

Electrical machine assembly (40) according to one of the Claims 11 until 13 , characterized by at least one further decoupling element (44) for arrangement in a further axial end region of the stator (14) opposite the connection plate (10).

Electrical machine (12), in particular electric motor, with a housing (20) and with an electrical machine assembly (40) according to one of the Claims 11 until 14 .

Steering system (46) comprising at least one electric machine (12) according to Claim 15 .

Steering system (46) according to Claim 16 , characterized in that the housing (20) is designed as a steering gear housing and/or in one piece with a steering gear housing.

Modular system (48) for producing an electrical machine (12), with a housing (20), with a stator (14), with a base body (16) adapted to an end region of the stator (14) and with a group (50) of flexible decoupling elements (18, 18') which can be optionally coupled to the base body (16) for the decoupling, in particular acoustically, of the stator (14) from the housing (20), wherein the flexible decoupling elements elements (18, 18`) each have a different Shore hardness.

Method for producing an electrical machine (12) by means of a modular system (48) according to Claim 18 , wherein a housing (20), a stator (14) and a base body (16) adapted to an end region of the stator (14) are provided, wherein at least one flexible decoupling element (18, 18') is selected from the group (50) of flexible decoupling elements (18, 18`), wherein the flexible decoupling element (18, 18') is coupled to the base body (16) to produce a connection plate (10), and wherein the connection plate (10) is connected to the housing (20) and the stator (14).